Ogromni solarni baloni poslati su kako bi snimili zvukove Zemljine stratosfere, a mikrofoni su uhvatili neke neočekivane zvukove.
Stratosfera je drugi sloj Zemljine atmosfere, a njen donji nivo sadrži ozonski omotač koji apsorbuje i rasipa sunčevo ultraljubičasto zračenje.
Tanak, suv vazduh stratosfere je mesto gde mlazni avioni i meteorološki baloni dostižu svoju maksimalnu visinu, a relativno miran atmosferski sloj retko je poremećen turbulencijama.
Danijel Bovman, glavni naučnik u Sandija Nacionalnoj Laboratoriji u Novom Meksiku, bio je inspirisan na postdiplomskim studijama da istražuje zvučni pejzaž stratosfere nakon što se upoznao sa niskofrekventnim zvukovima koje stvaraju vulkani.
Poznat kao infrazvuk, ovaj fenomen je nečujan za ljudsko uho.
Bovman i njegovi prijatelji su prethodno stavili kamere na meteorološke balone „kako bi slikali crno nebo iznad i Zemlju daleko ispod“ i uspešno napravili sopstveni solarni balon.
Predložio je pričvršćivanje infrazvučnih snimača na balone kako bi se snimili zvukovi vulkana.
Ali onda su on i njegov savetnik Džonatan Lis sa Univerziteta Severne Karoline, „shvatili da niko pola veka nije pokušao da postavi mikrofone na stratosferske balone, pa smo se okrenuli ka istraživanju šta ova nova platforma može da uradi“, rekao je Bovman.
Lis je profesor nauka o Zemlji, moru i životnoj sredini koji istražuje seizmologiju i vulkanologiju.
Solarni baloni mogu da podignu senzore dvostruko više nego komercijalni avioni.
„Na našim solarnim balonima snimili smo površinske i zatrpane hemijske eksplozije, grmljavinu, sudare okeanskih talasa, letelice, gradske zvukove, suborbitalna lansiranja raketa, zemljotrese, a možda čak i teretne vozove i mlazne avione“, rekao je Bovman.
Solarni baloni su takođe snimili zvukove čije je poreklo nejasno.
Nalazi su podeljeni u četvrtak na 184. sastanku Američkog akustičkog društva u Čikagu.
Snimak koji je Bovman uporedio sa snimkom sa NASA-inog balona koji je kružio Antarktikom sadrži infrazvuk sudarajućih okeanskih talasa, što zvuči kao neprekidno uzdisanje. Ali drugo pucketanje i šuštanje imaju nepoznato poreklo.
U stratosferi, „postoje misteriozni infrazvučni signali koji se javljaju nekoliko puta na sat na nekim letovima, ali njihov izvor je potpuno nepoznat“, rekao je Bovman.
Bovman i njegovi saradnici su sproveli istraživanje koristeći NASA-ine balone i druge provajdere letova, ali su odlučili da naprave svoje balone, od kojih svaki ima oko 6 do 7 metara u prečniku.
Zalihe se mogu naći u prodavnicama hardvera i pirotehničkog materijala, a baloni se mogu sastaviti na košarkaškom terenu.
„Svaki balon je napravljen od slikarske plastike, trake za transport i ugljene prašine“, rekao je Bovman. „Njihova izrada košta oko 50 dolara, a tim od dvoje može napraviti jedan za oko 3,5 sata. Jednostavno ga iznesete na polje po sunčanom danu i napunite ga vazduhom, a on će nositi pola kilograma korisnog tereta.
Ugljena prašina se koristi unutar balona da bi ih potamnila, a kada sunce obasja tamne balone, vazduh u njima se zagreva i postaje plutajući.
Jeftin i jednostavan dizajn znači da istraživači mogu pustiti više balona kako bi prikupili što je moguće više podataka.
„Zaista, grupa srednjoškolaca sa pristupom školskom teretanu mogla bi da napravi solarni balon, a postoji čak i aplikacija za mobilni telefon pod nazivom RedVox koja može da snima infrazvuk“, rekao je Bovman.
Bovman je procenio da je lansirao nekoliko desetina solarnih balona kako bi prikupio infrazvučne snimke između 2016. i aprila ove godine. Mikrobarometri, prvobitno dizajnirani za praćenje vulkana, bili su pričvršćeni za balone za snimanje zvukova niske frekvencije.
Pročitajte još:
- Jutjuber priznao krivicu nakon što je srušio svoj avion radi pregleda
- Rogozin – Rusija ima sve što je potrebno da neutrališe zapadne satelite
- Beloruski vojnici napadnuti na granici sa Ukrajinom
Istraživači su pratili svoje balone koristeći GPS, jer mogu da putuju stotinama kilometara i slete na nezgodne lokacije.
Najduži let do sada bio je 44 dana sa NASA-inim balonom sa helijumom, koji je zabeležio podatke vredne 19 dana pre nego što su baterije na mikrofonu umrle.
U međuvremenu, letovi solarnim balonom obično traju oko 14 sati tokom leta i slete kada sunce zađe.
Prednost velike visine koju dostižu baloni znači da su nivoi buke niži i opseg detekcije je povećan i da je cela Zemlja dostupna. Ali baloni takođe predstavljaju izazov za istraživače.
Stratosfera je surovo okruženje sa divljim temperaturnim kolebanjima između toplote i hladnoće.
„Solarni baloni su malo spori, a nekoliko se razbilo o žbunje kada smo pokušavali da ih lansiramo“, rekao je Bovman. „Morali smo da se spustimo u kanjone i preko planina da bismo došli do svojih balona. Jednom su naše kolege iz države Oklahoma sletele balonom na polje, provele noć tamo i ponovo ga lansirale u vazduh da bi letele još jedan ceo dan!“
Lekcije naučene iz više letova balonom donekle su olakšale proces, ali sada je najveći izazov za ponovnu tragači identifikuju signale snimljene tokom letova.
„Postoji mnogo letova sa signalima čije poreklo ne razumemo“, rekao je Bovman. „Oni su skoro sigurno svakodnevni, možda deo turbulencije, daleka jaka oluja ili neka vrsta ljudskog objekta poput teretnog voza, ali je ponekad teško reći šta se dešava zbog nedostatka podataka gore.
Sara Albert, geofizičarka u Sandija laboratorije, istražila je „zvučni kanal“, cev koji prenosi zvukove na velike udaljenosti kroz atmosferu, koji se nalazi na visinama koje Bovman proučava. Njeni snimci su zabeležili lansiranja raketa i druge neidentifikovane tutnjave.
„Možda je taj zvuk zarobljen u kanalu i odjekuje unaokolo dok se potpuno ne iskrivi“, rekao je Bovman. „Ali da li je blizu i prilično tiho (kao deo turbulencije) ili udaljeno i glasno (kao daleka oluja) još nije jasno.
Bovman i Sara će nastaviti da istražuju vazdušni zvučni kanal i pokušavaju da utvrde odakle potiču tutnjavi stratosfere i zašto ih neki letovi snime, a drugi ne.
Bovvman želi da razume zvučni pejzaž stratosfere i otključa ključne karakteristike, poput varijabilnosti u različitim godišnjim dobima i lokacijama.
Moguće je da bi se verzije ovih balona punjene helijumom jednog dana mogle koristiti za istraživanje drugih planeta poput Venere, noseći naučne instrumente iznad ili unutar oblaka planete nekoliko dana kao probni let za veće, složenije misije.
Pratite Portal Dnevni Puls na Telegramu, Fejsbuku, Tviteru, Gab-u i Viberu!
Dnevni Puls/Mediji