A tudósok léggömböket küldtek a sztratoszférába, ahol rejtélyes hangokat találtak

Óriási szoláris léggömböket küldtek 21 kilométer magasra a levegőbe, hogy rögzítsék a Föld sztratoszférájának hangjait, és a mikrofonok vára...

A kínai kémballon valós időben gyűjthetett és továbbíthatott hírszerzési információkat amerikai katonai helyszínekről

Mégis lelőtték az Amerika felett repülő kínai kémballont

Napok óta követnek egy valószínűleg kínai kémballont az Egyesült Államok felett, egyszer már le is akarták lőni

Óriási szoláris léggömböket küldtek 21 kilométer magasra a levegőbe, hogy rögzítsék a Föld sztratoszférájának hangjait, és a mikrofonok váratlan hangokat vettek fel.

A sztratoszféra a Föld légkörének második rétege, alsó szintjén található az ózonréteg, amely elnyeli és szétszórja a nap ultraibolya sugárzását. A sztratoszféra ritka, száraz levegőjében a sugárhajtású repülőgépek és az időjárási ballonok elérik maximális magasságukat, a viszonylag nyugodt légköri réteget ritkán zavarja meg turbulencia.

Daniel Bowman, az új-mexikói Sandia Nemzeti Laboratórium vezető tudósát a sztratoszféra hangzásvilága ihlette, miután megismerkedett a vulkánok által keltett alacsony frekvenciájú hangokkal. Az infrahangként ismert jelenség az emberi fül számára nem hallható.

Bowman és barátai korábban időjárási léggömbökkel küldtek fel kamerákat, hogy képeket készítsenek fent a fekete égboltról és lent a Földről, és sikeresen megépítették saját szoláris ballonjukat.

Javasolta infrahangrögzítők felszerelését is a léggömbökre, hogy detektálhassák a vulkánok hangját. De aztán ő és tanácsadója, Jonathan Lees, az Észak-Karolinai Egyetemről rájött, hogy fél évszázadon keresztül senki sem próbált mikrofont helyezni a sztratoszférikus léggömbökre, ezért elhatározták, hogy megvizsgálják, mire képes ez az új platform, mondta el Bowman.

A léggömbök kétszer olyan magasra képesek felvinni az érzékelőket, mint a kereskedelmi repülőgépek.

"A szoláris ballonjainkon felszíni és rejtett robbanásokat, mennydörgést, óceánhullámok ütközését, légcsavaros repülőgépeket, városi hangokat, szuborbitális rakétakilövéseket, földrengéseket és talán még tehervonatokat és sugárhajtású repülőgépeket is rögzítettünk," - mondta Bowman. "Rögzítettünk olyan hangokat is, amelyek eredete nem tisztázott."

Az eredményeket csütörtökön osztották az Amerikai Akusztikai Társaság 184. ülésén Chicagóban.

A Bowman által megosztott felvétel egy NASA léggömbről, amely körbejárta az Antarktiszt, az ütköző óceáni hullámok infrahangját tartalmazza, ami folyamatos sóhajtozásnak tűnik. De más recsegések és susogások eredete ismeretlen.

A sztratoszférában "rejtélyes infrahangjelek vannak, amelyek óránként néhányszor fordulnak elő egyes esetekben, de ezek forrása teljesen ismeretlen," - mondta Bowman.

Szoláris léggömbök építése

Bowman és munkatársai kutatásokat végeztek NASA ballonok és más repülésszolgáltatók felhasználásával, de úgy döntöttek, hogy saját léggömböket építenek, amelyek mindegyike körülbelül 6-7 méter átmérőjű.

A hozzávaló kellékek vas- és pirotechnikai kellékboltokban kaphatók, a léggömböket pedig kosárlabdapályán lehet összeszerelni.

"Minden léggömb műanyagból, ragasztószalagból és szénporból készül," - mondta Bowman.

"Körülbelül 50 dollárba kerül az elkészítése, és egy kétfős csapat körülbelül 3,5 óra alatt képes megépíteni egyet. Egy napsütéses napon egyszerűen kiviszik a szántóföldre, és megtöltik levegővel, és körülbelül 21 kilométeres magasságig elbír egy fél kilogrammos hasznos terhet."

A szénpor a léggömbök belsejében sötétítésre szolgál, és amikor a nap rásüt a sötét léggömbökre, a bennük lévő levegő felmelegszik és felemelkedik. Az olcsó és egyszerű tervezés azt jelenti, hogy a kutatók több léggömböt is felengedhetnek, hogy a lehető legtöbb adatot gyűjtsék össze.

"Akár egy csoport középiskolás, akik hozzáférhetnek az iskolai tornateremhez, meg tudnának építeni egy szoláris léggömböt, és van még egy RedVox nevű mobiltelefon-alkalmazás is, amely képes infrahang rögzítésére," - mondta Bowman.

Bowman becslése szerint 2016 és ez év áprilisa között több tucat szoláris ballont indítottak infrahangfelvételek gyűjtésére. Az eredetileg vulkánok megfigyelésére tervezett mikrobarométereket a léggömbökhöz rögzítették az alacsony frekvenciájú hangok rögzítésére.

A kutatók GPS segítségével követték nyomon ballonjaikat, mivel több száz kilométert tudnak utazni, és kényelmetlen helyeken szállhatnak le.

Az eddigi leghosszabb repülés 44 nap volt a NASA héliumballonján, amely 19 napnyi adatot rögzített, mielőtt a mikrofon elemei lemerültek. A szoláris ballonos repülések nyáron általában körülbelül 14 óráig tartanak, és a nap lenyugvása után landolnak.

Rejtélyes hangok megfejtése

A léggömbök által elért nagy magasság azt jelenti, hogy alacsonyabb a zajszint, és nő az érzékelési tartomány, és az egész Föld elérhető. A léggömbök azonban kihívásokat is jelentenek a kutatók számára. A sztratoszféra zord környezet, vad hőmérsékleti ingadozásokkal a meleg és a hideg között.

"A szoláris ballonok kissé lomhák, és néhányat tönkretettünk a bokrok közelében, amikor megpróbáltuk elindítani őket," - mondta Bowman. "Le kellett túráznunk kanyonokba és hegyeken át, hogy megtaláljuk őket. Egyszer az Oklahoma államban dolgozó kollégáink egy ballonnal leszálltak egy mezőn, ott éjszakáztak, majd felszálltak vele a levegőbe, hogy még egy egész napot repülhessen!"

A több ballonos repülés tanulságai némileg megkönnyítették a folyamatot, de most a kutatók számára a legnagyobb kihívást a repülések során rögzített jelek azonosítása jelenti.

"Sok repülés során vannak olyan jelek, amelyek eredetét nem értjük," - mondta Bowman. "Szinte biztos, hogy hétköznapiak, talán egy turbulencia foltja, egy távoli heves vihar, vagy valami emberi tárgy, például egy tehervonat - de nehéz megmondani, mi történik néha az adatok hiánya miatt."

Sarah Albert, a Sandia Nemzeti Laboratórium geofizikusa egy "hangcsatornát" vizsgált - egy vezetéket, amely a hangokat nagy távolságokon keresztül viszi át a légkörön -, amely a Bowman által tanulmányozott magasságokban található. Felvételei rakétakilövéseket és egyéb azonosítatlan dübörgéseket rögzítettek.

"Elképzelhető, hogy a hang beszorul a csatornába, és addig visszhangzik, amíg teljesen el nem halkul," - mondta Bowman. "De az, hogy közel van-e és meglehetősen csendes (mint egy turbulencia folt), vagy távoli és hangos (mint egy távoli vihar), még nem világos."

Bowman és Albert folytatja a légi hangcsatorna vizsgálatát, és megpróbálja meghatározni, honnan ered a sztratoszféra dübörgése - és miért rögzítik egyes repülések során ezeket, míg máskor nem.

Bowman alig várja, hogy megértse a sztratoszféra hangzásvilágát, és feltárja a kulcsfontosságú eltéréseket, például az évszakok és helyszínek közötti változékonyságot.

Lehetséges, hogy ezeknek a léggömböknek a héliummal töltött változatait egy napon más bolygók, például a Vénusz felfedezésére is felhasználhatják, tudományos műszereket szállítva néhány napig a bolygó felhői felett vagy belsejében, nagyobb, összetettebb küldetések próbarepüléseként. (1)

(1) - https://edition.cnn.com/2023/05/11/world/