SCoPEx
Δεν θα έχετε απορίες αν διαβάσετε το άρθρο, γιατί ο Μπιλ Γκειτς αγόρασε εκατομμύρια στρέμματα χωράφια! Μαζί με αυτήν την πατέντα;;;;;
Το SCoPEx είναι ένα επιστημονικό πείραμα για την προώθηση της κατανόησης των στρατόσφαιρων αερολυμάτων που θα μπορούσαν να σχετίζονται με την ηλιακή γεωμηχανική.
Στοχεύει στη βελτίωση της πιστότητας των προσομοιώσεων (μοντέλων υπολογιστών) της ηλιακής γεωμηχανικής παρέχοντας στους μοντελιστές πειραματικά αποτελέσματα ζωτικής σημασίας για την αντιμετώπιση συγκεκριμένων επιστημονικών ερωτήσεων.
Τέτοιες προσομοιώσεις είναι το κύριο εργαλείο για την εκτίμηση των κινδύνων και των οφελών της ηλιακής γεωμηχανικής, αλλά οι τρέχοντες περιορισμοί μπορεί να κάνουν τις προσομοιώσεις να φαίνονται επίσης Καλός.
Το SCoPEx θα κάνει ποσοτικές μετρήσεις πτυχών της μικροφυσικής αερολυμάτων και της ατμοσφαιρικής χημείας που είναι προς το παρόν εξαιρετικά αβέβαιες στις προσομοιώσεις. Δεν αποτελεί από μόνη της δοκιμή ηλιακής γεωμηχανικής.
Αντ ‘αυτού, θα παρατηρήσει πώς τα σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, με φόντο τον στρατοσφαιρικό αέρα και με ηλιακή και υπέρυθρη ακτινοβολία.
Η βελτιωμένη κατανόηση αυτών των διαδικασιών θα βοηθήσει στην απάντηση εφαρμοσμένων ερωτήσεων όπως, είναι δυνατόν να βρεθούν αερολύματα που μπορούν να μειώσουν ή να εξαλείψουν την απώλεια όζοντος, χωρίς να αυξήσουν άλλους φυσικούς κινδύνους;
Στην καρδιά του SCoPEx βρίσκεται ένα επιστημονικό αερόστατο, εξοπλισμένο με επαναπροσανατολισμένους έλικες αεροσκαφών.
Οι έλικες επαναπροσδιορισμού εξυπηρετούν δύο λειτουργίες. Πρώτον, η προπέλα προπέλας σχηματίζει έναν καλά αναμεμειγμένο όγκο (περίπου 1 χλμ. Μήκος και 100 μέτρα διάμετρο) που χρησιμεύει ως ένα πειραματικό «ποτήρι» στο οποίο μπορούμε να προσθέσουμε αέρια ή σωματίδια.
Δεύτερον, οι έλικες μας επιτρέπουν να επανατοποθετήσουμε τη γόνδολα σε διαφορετικές θέσεις εντός του όγκου για να μετρήσουμε τις ιδιότητες του διαταραγμένου αέρα.
Το ωφέλιμο φορτίο μπορεί να επιτύχει ταχύτητες μερικών μέτρων ανά δευτερόλεπτο (ταχύτητα βάδισης) σε σχέση με τον περιβάλλοντα αέρα, γενικά για περίπου δέκα λεπτά κάθε φορά.
Το πλεονέκτημα του προωθούμενου μπαλονιού SCoPEx είναι ότι μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε έναν μικρό ελεγχόμενο όγκο στρατοσφαιρικού αέρα και να παρατηρήσουμε την εξέλιξή του για (ελπίζουμε) για 24 ώρες.
Εξ ου και το αρκτικόλεξο, Stratospheric Controlled Perturbation Experiment. Αν χρησιμοποιούσαμε ένα αεροσκάφος αντί για ένα μπαλόνι, δεν θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε έναν τόσο μικρό διαταραγμένο όγκο ούτε θα μπορούσαμε να το παρατηρήσουμε για τόσο μεγάλες διάρκειες.
Το SCoPEx βασίζεται σε τέσσερις δεκαετίες έρευνας για την περιβαλλοντική χημεία του στρώματος του όζοντος στις ομάδες Anderson/Keith/Keutsch.
Το SCoPEx θα χρησιμοποιήσει ή θα προσαρμόσει πολλούς από τους αισθητήρες υψηλής απόδοσης και την εμπειρία μηχανικής του συστήματος πτήσης που αναπτύχθηκε για αυτήν την έρευνα του όζοντος.
Η ανάλυση αυτών των πειραμάτων θα βελτιώσει τις γνώσεις μας πέρα από αυτές που είναι σήμερα διαθέσιμες στα μοντέλα υπολογιστών ή είναι μετρήσιμες με σιγουριά υπό εργαστηριακές συνθήκες.
Αυτή η Συχνές Ερωτήσεις στοχεύει να απαντήσει σε ορισμένες βασικές ερωτήσεις σχετικά με το πείραμα SCoPEx. Θα ενημερώνουμε περιοδικά αυτές τις Συχνές ερωτήσεις. Για μια πιο εμπεριστατωμένη επισκόπηση, ανατρέξτε στη δημοσίευσή μας για το 2014 .
Τι είναι το πείραμα;
Σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε ένα μπαλόνι μεγάλου υψομέτρου για να σηκώσουμε ένα πακέτο οργάνων περίπου 20 χιλιόμετρα στην ατμόσφαιρα.
Μόλις είναι στη θέση του, μια πολύ μικρή ποσότητα υλικού (100 g έως 2 kg) θα απελευθερωθεί για να δημιουργήσει μια διαταραγμένη μάζα αέρα περίπου ένα χιλιόμετρο μήκος και εκατό μέτρα σε διάμετρο.
Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε το ίδιο μπαλόνι για να μετρήσουμε τις προκύπτουσες αλλαγές στη διαταραγμένη μάζα αέρα, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στην πυκνότητα αερολύματος, την ατμοσφαιρική χημεία και τη διασπορά φωτός.
Γιατί να διεξαχθεί το πείραμα;
Αυτό το πείραμα θα μας βοηθήσει να μάθουμε περισσότερα για την αποτελεσματικότητα και τους κινδύνους της ηλιακής γεωμηχανικής .
Η μοντελοποίηση υπολογιστών και η εργαστηριακή εργασία μας λένε μερικά πολύ χρήσιμα πράγματα για την ηλιακή γεωμηχανική, αλλά όπως και με όλες τις άλλες πτυχές της περιβαλλοντικής επιστήμης, τα μοντέλα υπολογιστών βασίζονται τελικά στις παρατηρήσεις του πραγματικού περιβάλλοντος.
Η μέτρηση των τρόπων με τους οποίους τα αερολύματα μεταβάλλουν τη χημεία της στρατόσφαιρας μπορεί, για παράδειγμα, να βελτιώσει την ικανότητα των παγκόσμιων μοντέλων να προβλέπουν πώς η γεωμηχανική μεγάλης κλίμακας θα μπορούσε ενδεχομένως να διαταράξει το στρατόσφαιρο όζον.
Τα υπαίθρια πειράματα μπορούν να παρέχουν επί τόπου προοπτική που είναι αδύνατο να αποκτηθεί στο εργαστήριο και το SCoPEx μπορεί να μας βοηθήσει να επικυρώσουμε σημαντικές παραμέτρους μοντέλου που δεν έχουν δοκιμαστεί ακόμη σε μετρήσεις. Μάθετε περισσότερα εδώ
Τι υλικό θα κυκλοφορήσει;
Στο μέλλον, εάν μια επιστημονική πτήση εγκριθεί από την ανεξάρτητη Συμβουλευτική Επιτροπή, σχεδιάζουμε να απελευθερώσουμε ανθρακικό ασβέστιο, μια κοινή ορυκτή σκόνη.
Μπορούμε επίσης να απελευθερώσουμε άλλα υλικά όπως θειικά άλατα σε απάντηση των εξελισσόμενων επιστημονικών ενδιαφερόντων.
Για περισσότερο υπόβαθρο, το θειικό αεροζόλ (χημικά θειικό οξύ) είναι ένα από τα πιο μελετημένα υλικά για γεωμηχανική στρατοσφαιρικής αεροζόλ επειδή υπάρχει ήδη φυσικά στη στρατόσφαιρα.
Αυτό σημαίνει ότι οι ερευνητές έχουν κάποιο επίπεδο κατανόησης των πιθανών επιπτώσεών του, παρόλο που υπάρχουν ακόμη πολλές αβεβαιότητες.
Ωστόσο, αυτό σημαίνει επίσης ότι γνωρίζουμε ότι το θειικό αεροζόλ, παρά τα πιθανά οφέλη του, έχει δύο σημαντικές επιδράσεις στη στρατόσφαιρα πρώτης τάξης: καταστροφή του όζοντος και θέρμανση στη στρατόσφαιρα.
Οι κίνδυνοι καταστροφής του όζοντος είναι αρκετά καλά τεκμηριωμένοι, αλλά η στρατοσφαιρική θέρμανση είναι ένας κακώς κατανοητός κίνδυνος επειδή δεν έχουμε καταλάβει ακόμη πώς θα μπορούσε να αλλάξει τη δυναμική της στρατόσφαιρας (η κίνηση της στρατόσφαιρας).
Τα υλικά που θα μπορούσαν συνεπώς να μειώσουν αυτούς τους κινδύνους πρώτης τάξης θα μειώσουν τις ανεπιθύμητες διαταραχές της στρατόσφαιρας, οι οποίες με τη σειρά τους θα μειώσουν τυχόν περαιτέρω κινδύνους που θα είχαν ως αποτέλεσμα την τροπόσφαιρα και την επιφάνεια της Γης λόγω της πολύπλοκης σύζευξης του συστήματος της Γης.
Οι ερευνητές του Χάρβαρντ έχουν αναλύσει μια σειρά από εναλλακτικά υλικά, συμπεριλαμβανομένου του διαμαντιού, και έχουν διαπιστώσει ότι το ανθρακικό ασβέστιο θα μπορούσε να είναι πολλά υποσχόμενο.
Οι πρώτες έρευνες δείχνουν ότι έχει σχεδόν ιδανικές οπτικές ιδιότητες, πράγμα που σημαίνει ότι για μια δεδομένη ποσότητα ανακλώμενου ηλιακού φωτός θα απορροφούσε πολύ λιγότερη ακτινοβολία από τα θειικά αερολύματα, προκαλώντας σημαντικά λιγότερη στρατοσφαιρική θέρμανση. και έχει τη δυνατότητα να μειώσει σημαντικά την ενεργοποίηση των ειδών αλογόνου που καταστρέφουν το όζον σε σύγκριση με το θειικό αεροζόλ, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να μειώσει την απώλεια όζοντος.
Ακόμη,το ανθρακικό ασβέστιο δεν υπάρχει φυσικά στη στρατόσφαιρα παρόλο που είναι μη τοξικό και άφθονο στη γη.
Επομένως, αν και σχεδόν σίγουρα μπορούμε να περιμένουμε ότι το ανθρακικό ασβέστιο δεν θα έχει τη στρατοσφαιρική αντιδραστικότητα του θειικού άλατος,η πραγματική στρατοσφαιρική αντιδραστικότητα δεν είναι γνωστή, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτούνται εργαστηριακές και υπαίθριες μελέτες.
Επιπλέον, παρά το γεγονός ότι τα πρόσφατα εργαστηριακά αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το ανθρακικό ασβέστιο θα μπορούσε να μειώσει την απώλεια όζοντος σε σύγκριση με το θειικό, παραμένουν πολλές αβεβαιότητες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν αυτήν την υπόθεση, π.χ., κάποιες δυνητικά σημαντικές ετερογενείς αντιδράσεις δεν έχουν μελετηθεί (HOCl+ClONO 2 για παράδειγμα) και οι συνθήκες δεν έχουν διερευνήσει επαρκώς τις συνθήκες πολικής δίνης. Με το SCoPEx οι τελευταίες συνθήκες δεν θα διερευνηθούν αλλά οι συνθήκες θα περιλαμβάνουν όλα τα είδη που απαντώνται στη στρατόσφαιρα του μεσαίου γεωγραφικού πλάτους, όχι μόνο αυτά που μελετήθηκαν στην πρόσφατη εργαστηριακή εργασία μας.
Είναι επικίνδυνο αυτό το υλικό;
Η δοκιμή δεν θα αποτελέσει σημαντικό κίνδυνο για τους ανθρώπους ή το περιβάλλον. Το ανθρακικό ασβέστιο είναι μια μη τοξική χημική ουσία που απαντάται συνήθως στη φύση, για παράδειγμα ως ασβεστόλιθος, και τα σωματίδια ανθρακικού ασβεστίου που καθιζάνουν κάτω από το μικρόν όπως αυτά που θα χρησιμοποιήσουμε είναι ένα κοινό πρόσθετο σε καταναλωτικά προϊόντα όπως το χαρτί και η οδοντόκρεμα.
Σε γενικές γραμμές, η ποσότητα των υλικών που θα απελευθερωθούν (λιγότερο από 2 κιλά για ανθρακικό ασβέστιο) θα είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με άλλες συνήθεις εκλύσεις υλικού στη στρατόσφαιρα με αεροσκάφη, ρουκέτες ή συνηθισμένες πτήσεις με μπαλόνια.
Για παράδειγμα, η απελευθέρωση πειραματικών υλικών θα είναι μικρή σε σύγκριση με την απελευθέρωση του έρματος πλήρωσης σιδήρου που συνήθως απελευθερώνονται για τον έλεγχο του υψομέτρου των στρατόσφαιρων μπαλονιών.
Επιπλέον, εάν δοκιμάσουμε θειικό άλας σε αυτό το πείραμα,το ποσό που θα χρησιμοποιούσαμε θα ήταν μικρότερο από το ποσό που απελευθερώθηκε κατά τη διάρκεια ενός λεπτού πτήσης ενός τυπικού εμπορικού αεροσκάφους.
Τα αεροσκάφη απελευθερώνουν θειικά λόγω της υπολειπόμενης περιεκτικότητας σε θείο των καυσίμων της αεροπορίας.
Άλλα πειράματα περιβαλλοντικής επιστήμης απελευθερώνουν υλικά σε εξωτερικούς χώρους;
Ναί. Ορισμένα πειράματα περιβαλλοντικής επιστήμης απελευθερώνουν ή έχουν κυκλοφορήσει υλικά σε εξωτερικούς χώρους για να δημιουργήσουν ελεγχόμενη διαταραχή για τον ίδιο ουσιαστικό λόγο όπως σχεδιάζουμε να κάνουμε στο SCoPEx – για τον άμεσο έλεγχο μιας πειραματικής μεταβλητής, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την επιστημονική κατανόηση.
Παραδείγματα πειραμάτων περιλαμβάνουν πειράματα εμπλουτισμού διοξειδίου του άνθρακα ελεύθερου αέρα (FACE) , τα οποία απελευθερώνουν όζον και διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα για να κατανοήσουν τις επιπτώσεις του κλίματος και της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις καλλιέργειες και τα φυσικά οικοσυστήματα. ή Διασπορά της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της διείσδυσής της στο τοπικό περιβάλλον (DAPPLE) πειράματα, τα οποία έχουν απελευθερώσει εξαφθορίδιο θείου (SF 6) και υπερφθορομεθυλοκυκλοεξάνιο στον αστικό αέρα για τη μελέτη της μεταφοράς των ατμοσφαιρικών ρύπων.
Αυτά τα πειράματα διαφέρουν με διάφορους τρόπους, π.χ., δεν έχουν απελευθερώσει υλικό στη στρατόσφαιρα (την ανώτερη ατμόσφαιρα). αναφέρονται εδώ για να δείξουν απλώς ότι υπάρχουν πειράματα περιβαλλοντικής επιστήμης που απελευθερώνουν υλικά σε εξωτερικούς χώρους.
Υπάρχουν άλλοι κίνδυνοι;
Όπως σε κάθε πτήση αεροσκάφους, όταν πετάτε με μπαλόνι υπάρχει πιθανότητα δυσλειτουργίας και ανάγκης για πρόωρο και ασφαλή τερματισμό της πτήσης.
Ως εκ τούτου, η πτήση θα υποβληθεί σε τυπικές περιβαλλοντικές επιθεωρήσεις υγείας και ασφάλειας, όπως αυτές που διαχειρίζεται η FAA. Ο πάροχος πτήσεων με μπαλόνια θα συμμετάσχει επίσης σε αυτή τη διαδικασία.
Δουλεύαμε με την Raven Aerostar, αλλά λόγω των περιορισμών προγραμματισμού, τώρα αναζητούμε τον εντοπισμό ενός νέου συνεργάτη. Θα ενημερώσουμε αυτήν τη σελίδα μόλις επιλέξουμε νέο πάροχο πτήσεων με αερόστατο.
Ποια είναι η locati για και το χρονοδιάγραμμα της πρώτης πτήσης ;
Ζητήσαμε επίσημα από την ανεξάρτητη Συμβουλευτική Επιτροπή SCoPEx να αναθεωρήσει τα σχέδιά μας για μια προτεινόμενη δοκιμή πλατφόρμας στη Σουηδία τον Ιούνιο του 2021.
Τον Μάρτιο του 2021, η Συμβουλευτική Επιτροπή συνέστησε να αναστείλουμε τη δοκιμή πλατφόρμας μέχρι να διεξαχθεί μια πιο εμπεριστατωμένη διαδικασία κοινωνικής συμμετοχής για την αντιμετώπιση ζητημάτων που σχετίζονται με την έρευνα ηλιακής γεωμηχανικής στη Σουηδία.
Αυτή η πτήση με μπαλόνι θα διαχειριζόταν η Σουηδική Διαστημική Εταιρεία (SSC), η οποία πετούσε έξω από το Διαστημικό Κέντρο Esrange στην Κιρούνα της Σουηδίας. Αυτή η δοκιμή δεν θα ήταν το ίδιο το πείραμα, αλλά μια δοκιμή της πλατφόρμας SCoPEx χωρίς την απελευθέρωση σωματιδίων.
Συγκεκριμένα, θα θέλαμε να αναθεωρήσουμε τον οριζόντιο και κάθετο έλεγχο της γόνδολας χρησιμοποιώντας το σύστημα βαρούλκου και τις προπέλες, καθώς και τα συστήματα ισχύος, δεδομένων, πλοήγησης και επικοινωνίας.
Ένα σύστημα έγχυσης/απελευθέρωσης αερολύματος δεν θα αποτελεί μέρος αυτής της δοκιμαστικής πτήσης και δεν θα απελευθερώνονται αερολύματα.
Ωστόσο, η ομάδα δεν θα προχωρήσει σε αυτήν την πτήση χωρίς επίσημη σύσταση από τη Συμβουλευτική Επιτροπή προς την ηγεσία του Χάρβαρντ που θα επιτρέψει την πτήση.
Μπορείτε να ζητήσετε ειδοποίηση σχετικά με τα αποτελέσματα της διαδικασίας κοινωνικής ανάπτυξης και τυχόν επερχόμενες αποφάσεις από τη Συμβουλευτική Επιτροπή με την εγγραφή σας σε αυτήν τη λίστα επιστημονικών email SCoPEx .
Μπορείτε επίσης να λάβετε ενημερώσεις σχετικά με τη διακυβέρνηση του πειράματος με την εγγραφή σας σε αυτήν τη ξεχωριστή λίστα αλληλογραφίας SCoPEx , η οποία διαχειρίζεται ανεξάρτητα από τη Συμβουλευτική Επιτροπή του πειράματος.
Γιατί απαιτείται δοκιμή πλατφόρμας πριν από μια επιστημονική πτήση;
Χρειάζεται δοκιμή πλατφόρμας πριν από το επιστημονικό πείραμα, επειδή το SCoPEx θα χρησιμοποιήσει μια νέα πλατφόρμα πτήσης που δεν έχει πετάξει στο παρελθόν.
Με άλλα λόγια, υπάρχουν σημαντικές τεχνικές προκλήσεις για την ανάπτυξη του ως επιχειρησιακού οχήματος ανεξάρτητα από τις προκλήσεις του πραγματικού πειράματος ηλιακής γεωμηχανικής. Για παράδειγμα, μόνο μερικά προωθημένα συστήματα μπαλονιών έχουν πετάξει στη στρατόσφαιρα μέχρι σήμερα.
Οι χειριστές μπαλονιών μας είπαν για μερικές άλλες απλές γόνδολες με έλικες που είναι ανάλογες με το SCoPEx, αλλά δεν έχουμε πρόσβαση στις λεπτομέρειες αυτών των συστημάτων.
Συνεπώς, πρέπει να δοκιμάσουμε τη νέα πλατφόρμα και την έννοια των επιχειρήσεων πριν πραγματοποιήσουμε την επιστημονική πτήση, ώστε να εξετάσουμε τις νέες δυνατότητές της, π.χ., να επαληθεύσουμε τη λειτουργία, τους ελέγχους και τις επικοινωνίες της. Ωστόσο, αυτή η πλατφόρμα δεν θα φέρει συστήματα απελευθέρωσης σωματιδίων.
Ο χρόνος των επιστημονικών πτήσεων θα εξαρτηθεί από τα αποτελέσματα αυτής της προτεινόμενης δοκιμής πλατφόρμας.
Είναι πιθανό ότι θα χρειαστούμε επιπλέον πτήσεις με πλατφόρμα εάν δεν επιλύσουμε επαρκή ζητήματα μηχανικής σε αυτήν την πτήση, τα οποία ενδέχεται να προκύψουν εάν έχουμε σημαντικό εξοπλισμό ή αντίληψη λειτουργίας.
Ο χρόνος των επιστημονικών πτήσεων θα εξαρτηθεί επίσης, φυσικά, από τον έλεγχο και την έγκριση της Συμβουλευτικής Επιτροπής και από άλλους σχετικούς ρυθμιστικούς φορείς. Επιπλέον, η θέση των επιστημονικών πτήσεων είναι απροσδιόριστη αυτή τη στιγμή, επειδή θα εξαρτηθεί από την εξελισσόμενη βιομηχανία εκτόξευσης μπαλονιών, τους επιστημονικούς στόχους και τη συμβολή της Συμβουλευτικής Επιτροπής και άλλων ενδιαφερομένων.
Πόσο συχνά πετούν στρατόσφαιρα μπαλόνια;
Επειδή αυτή δεν είναι η επιστημονική πτήση, η δοκιμή πλατφόρμας είναι μια μάλλον τυπική πτήση στρατοσφαιρικού μπαλονιού όταν τη βλέπουμε στο πλαίσιο άλλων πτήσεων με μπαλόνι.
Το 2019, για παράδειγμα, οι εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι πραγματοποιήθηκαν περισσότερες από 300 στρατοσφαιρικές πτήσεις με μπαλόνια κατά τη διάρκεια του έτους. Αυτή η δοκιμή πλατφόρμας είναι ενδιαφέρουσα για εμάς ως μηχανικούς και επιστήμονες επειδή ελπίζουμε ότι θα παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον εξοπλισμό μας για την επιστημονική πτήση, αλλά τα στρατόσφαιρα μπαλονιών πετούν τακτικά.
Για παράδειγμα, η Google κυκλοφόρησε τουλάχιστον 35 μπαλόνια το 2020 καθώς προσπάθησε να δημιουργήσει ένα νέο στρώμα τεχνολογίας συνδεσιμότητας στη στρατόσφαιρα για να επεκτείνει την πρόσβαση στο Διαδίκτυο παγκοσμίως και η NASA λανσάρει συνήθως 10 ή περισσότερα μπαλόνιακάθε χρόνο καθώς πραγματοποιεί επιστημονικές και τεχνολογικές έρευνες, συμπεριλαμβανομένων θεμελιωδών επιστημονικών ανακαλύψεων που συμβάλλουν στην κατανόηση της Γης, του ηλιακού συστήματος και του σύμπαντος.
Η Σουηδική Διαστημική Εταιρεία, για παράδειγμα, έχει πετάξει με μπαλόνια σε συνεργασία με τη NASA, το CNES (τη γαλλική διαστημική υπηρεσία) και το STRATOS (το πρόγραμμα αερόστατου του καναδικού διαστημικού οργανισμού).
Γιατί επιλέχθηκε η Σουηδία ως τοποθεσία για τη δοκιμή πλατφόρμας;
Επιλέξαμε να συνεργαστούμε με τη Swedish Space Corporation και να πετάξουμε στη Σουηδία λόγω της διαθεσιμότητάς τους για το καλοκαίρι του 2021, των πολλά υποσχόμενων τροχιών πτήσης και της σημαντικής εμπειρίας εκτόξευσης επιστημονικών αερόστατων.
Εξετάσαμε επίσης αρκετούς αμερικανούς χειριστές μπαλονιών, αλλά λόγω του COVID-19 και άλλων προκλήσεων υλικοτεχνικής υποστήριξης και προγραμματισμού, δεν υπήρχαν επιλογές με βάση τις ΗΠΑ που θα μπορούσαν να προσφέρουν μια εκτόξευση νωρίς το καλοκαίρι του 2021 με προσγείωση στην ξηρά και που είχαν ήδη εξασφαλίσει εξοπλισμό εκτόξευσης
Το (Η προσγείωση στη στεριά είναι σημαντική επειδή πρέπει να ανακτήσουμε και να επαναχρησιμοποιήσουμε τον εξοπλισμό της πλατφόρμας μας.
Και ο εξοπλισμός εκτόξευσης, όπως γερανός ή φορτωτής κάδου και καρούλι μπαλονιών, απαιτείται για την ασφαλή απομάκρυνση του ωφέλιμου φορτίου από το έδαφος.
Πράγματι, η αμερικανική Raven Aerostar είχε να ακυρώσουμε την προηγούμενη συμφωνία μας πριν από πολλούς μήνες επειδή δεν μπορούσαν πλέον να λάβουν υπηρεσίες εκκίνησης,όπως σημειώσαμε τότε στον ιστότοπό μας.)
Χρειάστηκε επίσης να βεβαιωθούμε ότι εντοπίσαμε έναν συνεργάτη που θα μπορούσε να διαχειριστεί με επιτυχία τις ανάγκες του μπαλονιού SCoPEx, καθώς η ασφάλεια των πτήσεων είναι υψίστης σημασίας για εμάς.
Ο πειραματικός σχεδιασμός για μελλοντικές επιστημονικές πτήσεις SCoPEx απαιτεί ένα μπαλόνι που θα πετάξει ωφέλιμο φορτίο 600 κιλών κοντά σε υψόμετρο 20 χιλιομέτρων.
Αυτό είναι χαμηλότερο υψόμετρο από πολλές άλλες στρατοσφαιρικές αποστολές μπαλονιών και ο εξοπλισμός εκτόξευσης για αυτήν την κατηγορία βάρους και το μέγεθος του μπαλονιού δεν είναι άμεσα διαθέσιμος.
Απαιτήσαμε επίσης ότι ο χώρος εκτόξευσης έχει σχετικά χαμηλούς ανέμους, δυνατότητα πτήσης 4-6 ωρών και δυνατότητα προσγείωσης στη στεριά, όπως σημειώθηκε παραπάνω.
Η Σουηδική Διαστημική Εταιρεία πραγματοποίησε ανάλυση τροχιάς βασισμένη σε δεδομένα ανέμων από το 2018 και το 2019 και έδειξε ευνοϊκές τροχιές με κατάλληλες προσγειώσεις για όλη τη θερινή περίοδο (15 Απριλίου-15 Σεπτεμβρίου).
Για παράδειγμα,αυτές οι προσγειωμένες προσγειώσεις είναι σε εξαιρετικά χαμηλές περιοχές πληθυσμού, κάτι που είναι σημαντικό από την άποψη της ασφάλειας των πτήσεων.
Η Swedish Space Corporation είναι παγκόσμιος πάροχος προηγμένων διαστημικών υπηρεσιών και εκτοξεύει επιστημονικά μπαλόνια για πάνω από 40 χρόνια.
Εκτοξεύουν μπαλόνια από το Διαστημικό Κέντρο Esrange στην Κιρούνα της Σουηδίας από το 1974 και παρέχουν επίσης εκτοξεύσεις από έξω από το Esrange από το 2018. Θα αποτελέσουν έναν εξαιρετικό συνεργάτη για το SCoPEx. Και ελπίζουμε ότι οι σημαντικές συνεργασίες μεταξύ των Σουηδικών Διαστημικών Εταιρειών και των διαφόρων επιχειρήσεων των ΗΠΑ με μπαλόνια θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ενισχυμένη διεθνή συνεργασία και μελλοντικές εκτοξεύσεις τόσο από την Esrange όσο και εντός των ΗΠΑ.
Επιπλέον, και ίσως το πιο σημαντικό, η εργασία στη Σουηδία θα μας επιτρέψει να αυξήσουμε τη διεθνή επιστημονική συνεργασία γύρω από το πείραμα SCoPEx, το οποίο είναι κρίσιμο για εμάς.
Έχουμε ήδη αρχίσει να επικοινωνούμε με Σουηδούς επιστήμονες,και είμαστε σε συζήτηση με Γερμανούς επιστήμονες που έχουν εκφράσει τώρα κάποιο ενδιαφέρον για συνεργασία σε αυτήν την πτήση. Ανυπομονούμε να δημιουργήσουμε νέες συνεργασίες που θα ενισχύσουν την ποικιλία των προοπτικών που μελετούν το SCoPEx και θα βελτιώσουν την επιστήμη.
Θα δοκιμάσει η SCoPEx τη γεωμηχανική;
Αυτό είναι ένα πείραμα όχι ένα τεστ. Μια δοκιμή θα μπορούσε να έχει νόημα αργά στην ανάπτυξη ενός μηχανικού συστήματος όταν ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη έχουν προχωρήσει αρκετά, ώστε να είναι χρήσιμο να ελέγξουμε αν κάποιο μέρος του συστήματος λειτουργεί όπως έχει σχεδιαστεί.
Δεν είναι αυτός ο στόχος μας.
Αυτό είναι ένα επιστημονικό πείραμα που (ελπίζουμε) θα βελτιώσει τη γνώση για ορισμένες πτυχές της φυσικής και της χημείας των στρατόσφαιρων αερολυμάτων που σχετίζονται με την ηλιακή γεωμηχανική.
Αυτή η γνώση θα βελτιώσει μοντέλα μεγάλης κλίμακας (τα οποία εξαρτώνται τελικά από φυσικές παρατηρήσεις), τα οποία με τη σειρά τους θα βελτιώσουν τις εκτιμήσεις της συνολικής αποτελεσματικότητας και των κινδύνων της ηλιακής γεωμηχανικής.
Αυτό μπορεί να μοιάζει με μια αδράνεια διάκριση, αλλά έχει σημασία. Δεν δοκιμάζουμε, για παράδειγμα, αν είναι δυνατόν να σκορπίσουμε το ηλιακό φως στο διάστημα,επειδή δεν υπάρχει ουσιαστική επιστημονική αβεβαιότητα σχετικά με αυτό το ζήτημα.
Θα αναπτύξει το SCoPEx υλικό για ανάπτυξη γεωμηχανικής;
Δεν διεξάγουμε το SCoPEx για την ανάπτυξη υλικού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανάπτυξη.
Στην πραγματικότητα, αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους επιλέξαμε να ανεβάσουμε τα σωματίδια χρησιμοποιώντας ένα μπαλόνι και όχι ένα αεροσκάφος (αφού τα αεροσκάφη είναι πιο πιθανό να χρησιμοποιηθούν για ανάπτυξη).
Συνολικά, ο σκοπός του SCoPEx ΔΕΝ είναι να προωθήσει την κατανόησή μας για τα αεροσκάφη ή άλλες πλατφόρμες για την ανάπτυξη ηλιακής γεωμηχανικής.
Σκοπεύει να μειώσει την αβεβαιότητα γύρω από συγκεκριμένα επιστημονικά ζητήματα κάνοντας ποσοτικές μετρήσεις ορισμένων μικροφυσικών αερολυμάτων και ατμοσφαιρικής χημείας που απαιτούνται για την εκτίμηση των κινδύνων και των οφελών της ηλιακής γεωμηχανικής σε μεγάλα ατμοσφαιρικά μοντέλα.
Ποιος παρέχει τη χρηματοδότηση;
Πιστεύουμε ότι είναι απαραίτητο το SCoPEx να είναι διαφανές για όλες τις πηγές χρηματοδότησης και τις αρχές συλλογής κεφαλαίων.
Το πειραματικό υλικό και οι λειτουργίες χρηματοδοτούνται από εσωτερικά κεφάλαια έρευνας του Χάρβαρντ που παρέχονται στους καθηγητές David Keith και Frank Keutsch. Πρόσθετη χρηματοδότηση για την έρευνα παρέχεται από το ερευνητικό πρόγραμμα Solar Geoengineering του Harvard (SGRP).
Όλες οι δωρεές στο SGRP είναι φιλανθρωπικές. Επίσης, εκτός από τις τυπικές πολιτικές χρηματοδότησης του Χάρβαρντ, το SGRP ακολουθεί δύο ακόμη πολιτικές:
1) Δεν δεχόμαστε ανώνυμες δωρεές.
2) Δεν δεχόμαστε δωρεές από εταιρείες, ιδρύματα ή ιδιώτες εάν τα περισσότερα από τα τρέχοντα κέρδη ή τον πλούτο τους προέρχονται από τη βιομηχανία ορυκτών καυσίμων, εκτός εάν μπορούν να αποδείξουν σαφώς ότι δεν έχουν σύγκρουση συμφερόντων και να παρουσιάσουν ισχυρό ιστορικό υποστήριξη των προσπαθειών αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής.
Η Συμβουλευτική Επιτροπή πραγματοποιεί μια οικονομική ανασκόπηση του πειράματος. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις πηγές χρηματοδότησης και τις πολιτικές μας διαβάζοντας τις λεπτομέρειες στον ιστότοπό τους .
Πώς θα διαχειριστεί η πνευματική ιδιοκτησία;
Μία από τις βασικές αρχές του SGRP είναι να λειτουργεί με τρόπο που να έχει ανοιχτή πρόσβαση σε όλες τις δραστηριότητες.
Καθώς αναγράφουμε δημόσια στον ιστότοπό μας , στοχεύουμε να παρέχουμε «πλήρη διαφάνεια με δημοσιεύσεις ανοιχτής πρόσβασης και ελεύθερη ανταλλαγή δεδομένων» και «αποθαρρύνουμε τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας και κάθε μορφή προστασίας IP».
Εάν ήταν δυνατό, το SGRP θα απαγόρευε την κατοχύρωση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για τυχόν σχετικές τεχνολογίες ηλιακής γεωμηχανικής που υποστήριζε, αλλά δεν υπάρχει νομικός τρόπος για να γίνει κάτι τέτοιο. Το Χάρβαρντ κατέχει την πνευματική ιδιοκτησία που προκύπτει από την έρευνα που διεξάγεται με τη χρήση πανεπιστημιακών πόρων, με βάση την πολιτική IP του Χάρβαρντκαι οι ατομικές Συμφωνίες Συμμετοχής υπογράφουν καθηγητές και ερευνητές.
Αλλά ως πρακτικό ζήτημα, το Χάρβαρντ δεν θα υπέβαλε αίτηση για την προστασία ή την επιβολή της πνευματικής ιδιοκτησίας ενάντια στις επιθυμίες του συνεισφέροντος μέλους της σχολής.
Εξαιτίας αυτού, το βασικό προσωπικό της SCoPEx δεσμεύτηκε προσωπικά να μην καταθέσει διπλώματα ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με το SCoPEx, συμπεριλαμβανομένων των Frank Keutsch, David Keith, Norton Allen, Martin Breitenlechner, John Dykema, Mike Greenberg, Michael Litchfield, Terry Martin, Marco Rivero και Yomay Shyur Το Επιπλέον, ούτε το SGRP ούτε οι δωρητές του δεν μπορούν να διεκδικήσουν καμία πνευματική ιδιοκτησία που σχετίζεται με το πείραμα ή άλλες ερευνητικές προσπάθειες.
Δεδομένου ότι σχετίζεται με δραστηριότητες εκτός του Χάρβαρντ, δεν μπορούμε να εμποδίσουμε τρίτους εργολάβους να καταθέσουν διπλώματα ευρεσιτεχνίας, καθώς αυτοί (όχι εμείς) κατέχουν την τεχνολογία που δημιουργούν.
Ωστόσο, το σημαντικό είναι ότι δεν έχουμε και δεν αναμένουμε να συνάψουμε συμβόλαιο με τρίτο προμηθευτή για εργασία που θα μπορούσε να οδηγήσει σε πατέντα ενός βασικού κομματιού ηλιακής τεχνολογίας γεωμηχανικής.
Για παράδειγμα, στην περίπτωση του SCoPEx, οποιοδήποτε υλικό που αναπτύσσει ο πωλητής μπαλονιών δεν θα είναι βασικό στοιχείο της ηλιακής γεωμηχανικής.
Μπορεί, για παράδειγμα, να είναι χρήσιμο για μια σειρά από στρατοσφαιρικές πτήσεις με μπαλόνια, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν σχετίζονται με πειράματα ηλιακής γεωμηχανικής (αν, φυσικά, αναπτυχθεί οποιαδήποτε νέα τεχνολογία), αλλά δεν θα είναι συγκεκριμένη ή κεντρική για την ηλιακή γεωμηχανική.
Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι η στρατοσφαιρική ηλιακή γεωμηχανική θα αναπτυχθεί πιθανότατα με αεροσκάφη και όχι με μπαλόνια,αν αναπτυχθεί καθόλου.
Η Συμβουλευτική Επιτροπή συμπεριέλαβε μια σειρά ερωτήσεων σχετικά με την πνευματική ιδιοκτησία στην οικονομική τους επισκόπηση του πειράματος.
Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις ερωτήσεις τους και τις λεπτομερείς απαντήσεις μας επισκεπτόμενοι τον ιστότοπό τους .
Παραβιάζει η SCoPEx τη Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα;
Το SCoPEx δεν παραβιάζει τη Σύμβαση για τη Βιολογική Ποικιλότητα (CBD).
Η Διάσκεψη των Μερών της CBD εξέδωσε μια απόφαση που περιλαμβάνει ένα τμήμα για την κλιματική γεωμηχανική. Αναφέρει, «ότι δεν πραγματοποιούνται δραστηριότητες γεω-μηχανικής που σχετίζονται με το κλίμα και μπορεί να επηρεάσουν τη βιοποικιλότητα, έως ότου υπάρξει επαρκής επιστημονική βάση για να δικαιολογηθούν τέτοιες δραστηριότητες και κατάλληλη εξέταση των συναφών κινδύνων για το περιβάλλον και τη βιοποικιλότητα και τις συναφείς κοινωνικές, οικονομικές και πολιτισμικές επιπτώσεις, με εξαίρεση τις μικρής κλίμακας επιστημονικές ερευνητικές μελέτες που θα διεξάγονταν σε ελεγχόμενο περιβάλλον σύμφωνα με το άρθρο 3 της Σύμβασης, και μόνο εάν δικαιολογούνται από την ανάγκη συλλογής συγκεκριμένων επιστημονικών δεδομένων και υπόκεινται σε διεξοδική εκ των προτέρων εκτίμηση των πιθανών επιπτώσεων στο περιβάλλον ».
Το SCoPEx δεν θα επηρεάσει τη βιοποικιλότητα επειδή δεν θα αποτελούσε σημαντικό κίνδυνο για τους ανθρώπους ή το περιβάλλον, όπως σημειώθηκε παραπάνω.
Πώς θα ρυθμιστεί το πείραμα;
Η ομάδα SCoPEx επιδιώκει να πραγματοποιήσει τα πειράματα με τρόπο που να αποτελεί παράδειγμα της χρηστής διακυβέρνησης αναπτύσσοντας και εφαρμόζοντας κανόνες, μηχανισμούς και πρακτικές που μπορούν να χρησιμεύσουν ως χρήσιμα πρότυπα για πιθανά μελλοντικά πειράματα πεδίου ηλιακής γεωμηχανικής. Η αρχική εποπτεία των θεμάτων περιβάλλοντος, υγείας και ασφάλειας διαχειρίζεται υπεύθυνες οντότητες από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και τη Σουηδική Διαστημική Εταιρεία. Επιστημονική αξιολόγηση από ομοτίμους και θέματα ευρύτερης διακυβέρνησης της έρευνας επιβλέπονται από ανεξάρτητη συμβουλευτική επιτροπή. Σκοπός της Συμβουλευτικής Επιτροπής είναι να παρέχει συμβουλές σχετικά με την έρευνα και τη διακυβέρνηση του SCoPEx, που λειτουργεί ανεξάρτητα από την ερευνητική ομάδα. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα εδώ .
Βασικό Προσωπικό
Stonington Professor of Engineering and Atmospheric Science, Har vard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
Καθηγητής Χημείας και Χημικής Βιολογίας , Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ
Κύριος ερευνητής του SCoPEx
Gordon McKay Καθηγητής Εφαρμοσμένης Φυσικής, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
Καθηγητής Δημόσιας Πολιτικής στο Harvard Kennedy School
Μάικλ Λίτσφιλντ
Ανώτερος Μηχανικός για την Κλιματική Έρευνα
Μεταδιδακτορικός συνεργάτης, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
Project Scientist, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
ΑΡΧΑΙΑ ΙΘΩΜΗ 2 