Go Fly a Kite: Wissenschaftler hält Ben Franklin Erbe lebendig

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Sagen Sie Colorado Wissenschaftler Yannick Meillier fliegen gehen, die einen Drachen und er nur Sie ernst nehmen könnte. Forscher an der Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences an der University of Colorado, Boulder, Meillier ist Teil eines Teams – darunter Ben Balsley, Rod Frehlich und Mike Jensen – Kites und aerodynamische Luftschiffe, genannt angebunden Lifting-Systeme, für die Forschung verwendet.

Mit Unterstützung der National Science Foundation und NOAA untersucht das Team der nächtlichen stabilen Grenzschicht, die unterste Schicht der nächtlichen Atmosphäre, die von der Erdoberfläche bis zu ein paar hundert Meter reicht. Im Laufe des Tages die Grenzschicht spielt die Erde Wetter, sondern nur was es in der Nacht passiert?

CIRES: Die meisten Wissenschaftler, die auf der Suche um zu verstehen, die Erdatmosphäre in situ Messungen von Türmen oder Flugzeugen, aber Ihr Forschungsteam hat eine einzigartige Weise des Aufstehens Instrumente in die Luft...

Yannick Meillier: richtig, es begann mit Ben Balsley, führen Wissenschaftler in unserer Gruppe. Ben kam von NOAA, wo er Drachen für die Erforschung des atmosphärischen elektrischen Feldes benutzt hatte.

Wow! Das erinnert an Ben Franklin einen Schlüssel auf einen Drachen in einem Gewitter fliegen.

Ja, und die Menschen aufgegeben hatte bei Kites, weil neue Technologien wie Flugzeuge und untethered Wetterballons herauskam. Aber man können immer noch einzigartige Feindaten von Drachen und Luftschiffe.

Hätte welche Vorteile ein Kite oder Luftschiff über eine Ebene oder Turm?

Flugzeuge fahren ziemlich schnell und sie können nicht in niedriger Höhe überfliegen. Wir können überall und in jeder Höhe bereitstellen, und die Instrumente können an einer Stelle bleiben, für Stunden zu einer Zeit.

Türme können kontinuierliche Daten nehmen, aber sie sind in der Höhe ein paar hundert Meter begrenzt. Sie sind auch teuer einzurichten und definitiv nicht tragbar.

Welche Arten von Messungen helfen Ihnen die Atmosphäre zu studieren?

Wir haben zwei verschiedene Arten von Instrumenten. Die erste Art erzählt von Turbulenzen durch Schwankungen der Temperatur und der horizontalen Windgeschwindigkeit 1000 Mal pro Sekunde messen. Die zweite Art ist eine grundlegende meteorologische Nutzlast ausgestattet mit Instrumenten, die Windgeschwindigkeit und Richtung, Temperatur und Höhe zu messen.

Warum ist Turbulenzen gemessen?

Turbulenzen informiert Sie über die mischenden Eigenschaften der Atmosphäre, wie Gase, einschließlich Menschen verursachten Schadstoffe werden transportiert und verbreitet werden. Es dient auch zur Bestimmung der Struktur der Atmosphäre, die zwischen Tag und Nacht ist.

Wenn Ihr Ziel ist es, nächtliche studieren Ort atmosphärischer Prozesse, wie viel von Ihrer Arbeit vor Ort nimmt in der Nacht?

Alles davon. Das letzte Feld-Kampagne wir haben, wir verwendet, um zu treffen um 19:00 Sonnenuntergang war ca. 20:30. Wir würden alle Nacht bis zum Morgengrauen arbeiten.

Das ist eine lange Schicht. Wie zwischendurch Sie, wenn du draußen bist?

Sprechen Sie, bei den meisten. Du bist so beschäftigt, die Steuerung des Systems, sich Gedanken über die atmosphärischen Bedingungen, Überprüfung der Daten, wie sie kommen, um sicherzustellen, dass alles reibungslos abläuft, Sie keine Zeit, etwas anderes zu tun haben.

So wie erhalten ein Lifting System angebunden-Luftschiff auf der Wiese Sie und starten Sie es?

Alles ist verpackt in einem großen Container, wie die Art, auf halb LKWas zu gehen. Sie haben, nehmen Sie die Winde, schließen Sie das Netzkabel, richten Sie die Lichter, und dann musst du beginnen die Einrichtung des Ballons, die teilweise entleert ist. Also Sie Ihr Helium-Behälter und aufblasen. Nachdem es fast fertig ist, beginnen Sie, Schwänzen auf; Jeder hat zehn Zeilen, die Sie Anfügen an den Ballon. Es dauert etwa eine Stunde. Dann richten Sie Ihren Computer, weil wir unsere Instrumente Echtzeit-Feedback einholen.

Ein Semi-LKW-Größe-Anhänger? Wie groß ist Ihr Luftschiff?

Das Luftschiff ist 25 Kubikmetern (ca. 880 Kubikfuß) Volumen. Es ist wirklich ein großer Ballon, aber es ist nicht kugelförmig. Es ist aerodynamisch wie ein Mini-Zeppelin ohne einen Motor oder Propeller.

Wie legen Sie die Instrumente auf das Luftschiff?

Wir haben ein System der Carabinieri, wie was Kletterer verwenden, und sie Schloss an der Leine-Linie, die das Luftschiff am Boden verbindet. Die Leine ist ziemlich stark; Es ist für 1000 Pfund Spannung getestet.

Welche Art von Recherche-Sites arbeiten Sie?

Es ist schwer, eine Stelle zu finden, da wir ein Objekt mit einer Leine Linie attached to it. fliegen. Sie können über 50 Fuß, ohne Luft Verkehr Berechtigung nicht fliegen. Wir müssen also jedes Mal, wenn wir bereitstellen möchten, kontaktieren die FAA. Abgesehen davon können wir so gut wie überall, von ländlichen in städtische Gebiete gehen.

Vor ein paar Monaten haben wir Messungen neben einem hohen Turm in der Nähe von Boulder, Colorado, eine Forschungseinrichtung im Besitz von NOAA. Wir haben hohe Auflösung Temperaturmessungen es unterstützen und ergänzen andere Wissenschaftler studieren Kohlenstoffkreislauf Gase aus dem Turm.

Davor waren wir Teil einer größeren Kampagne an das US-Pentagon wir lokale atmosphärische Prozesse studierte zu helfen, die Regierung ihre Antwortstrategie auf einen möglichen in der Luft, gefährlichen materiellen Angriff zu planen.

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Anmerkung der Redaktion: Dieser Forschung wurde unterstützt von der National Science Foundation (NSF), der Bundesagentur für Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik angeklagt.