Balónová fotografie pořízená z 25 km. Obrazový kredit: Paul Verhage. Klikni pro zvětšení.
Paul Verhage má několik snímků, o kterých byste přísahali, že byly pořízeny z vesmíru. A byli. Verhage ale není astronaut, ani nepracuje pro NASA nebo jinou společnost, která má satelity obíhající kolem Země. Je učitelem ve školní čtvrti Boise v Idahu. Jeho koníček je však mimo tento svět.
Verhage je jedním z asi 200 lidí po celých Spojených státech, kteří vypouštějí a obnovují to, čemu se říká „satelit chudého muže“. Amateur Radio High Altitude Ballooning (ARHAB) umožňuje jednotlivcům vypouštět funkční satelity do „blízkého vesmíru“ za zlomek ceny tradičních raketových nosičů.
Obvykle jsou náklady na vypuštění čehokoli do vesmíru na běžných raketách poměrně vysoké a dosahují tisíců dolarů za libru. Kromě toho může čekací doba na uložení nákladu do manifestu a následné spuštění trvat několik let.
Verhage říká, že celkové náklady na stavbu, start a obnovu těchto blízkých kosmických lodí jsou méně než 1000 dolarů. 'Naše nosné rakety a palivo jsou latexové meteorologické balóny a helium,' řekl.
Navíc, jakmile jednotlivec nebo malá skupina začne navrhovat Near Spaceship, může být připravena ke startu během šesti až dvanácti měsíců.
Verhage od roku 1996 vypustil asi 50 balónů. Mezi užitečné zátěže na jeho Near Spacecraft patří mini meteorologické stanice, Geigerovy čítače a kamery.
Blízké vesmírné oblasti začínají mezi 60 000 a 75 000 stopami (~ 18 až 23 km) a pokračují do 62,5 mil (100 km), kde začíná vesmír.
'V těchto nadmořských výškách je tlak vzduchu pouze 1% tlaku na úrovni země a teploty vzduchu jsou přibližně -60 stupňů F,' řekl. 'Tyto podmínky jsou blíže k povrchu Marsu než k povrchu Země.'
Verhage také řekl, že kvůli nízkému tlaku vzduchu je vzduch příliš řídký na to, aby lámal nebo rozptyloval sluneční světlo. Proto je obloha spíše černá než modrá. Takže to, co je vidět v těchto výškách, je velmi blízké tomu, co vidí astronauti raketoplánu z oběžné dráhy.
Verhage uvedl, že jeho nejvyšší let dosáhl nadmořské výšky 114 600 stop (35 km) a nejnižší let jen 8 stop (2,4 metru) nad zemí.
Hlavní části Near Spaceship jsou letové počítače, drak letadla a záchranný systém. Všechny tyto komponenty jsou opakovaně použitelné pro více letů. 'Přemýšlejte o stavbě této Near Spaceship jako o stavbě vlastního opakovaně použitelného raketoplánu,' řekl Verhage.
Avionika provozuje experimenty, sbírá data a určuje stav kosmické lodi a Verhage vyrábí vlastní letové počítače. Drak letadla je obvykle nejlevnější částí kosmické lodi a může být vyroben z materiálů, jako je polystyren a Ripstop Nylon, složený pomocí horkého lepidla.
Systém obnovy se skládá z GPS, rádiového přijímače, jako je radioamatér, a notebooku se softwarem GPS. Navíc, a pravděpodobně nejdůležitější, je Chase Crew. 'Je to jako silniční rally,' říká Verhage, 'ale nikdo z Chase Crew neví zcela jistě, kde skončí!'
Proces vypuštění Near Spaceship zahrnuje přípravu kapsle, naplnění balónu héliem a jeho uvolnění. Rychlosti výstupu balónů se u každého letu liší, ale obvykle se pohybují mezi 1000 a 1200 stopami za minutu, přičemž lety k dosažení apogea trvají 2-3 hodiny. Naplněný balón je asi 7 stop vysoký a 6 stop široký. Jak balón stoupá, zvětšují se a v maximální výšce mohou být široké přes 20 stop.
Let končí, když balón praskne ze sníženého atmosférického tlaku. Aby bylo zajištěno dobré přistání, je před startem předem nasazen padák. Near Spaceship bude volný pád rychlostí přes 6 000 stop za minutu až do výšky asi 50 000 stop, kde je vzduch dostatečně hustý, aby zpomalil kapsli.
Přijímač GPS, který Verhage používá, signalizuje svou polohu každých 60 sekund, takže po přistání kosmické lodi Verhage a jeho tým obvykle vědí, kde se kosmická loď nachází, ale její obnovení je většinou otázkou schopnosti dostat se tam, kde leží. Verhage ztratil pouze jednu kapsli. Baterie se během letu vybily, takže GPS nefungovalo. Další kapsle byla nalezena 815 dní po startu, nalezená leteckou národní gardou poblíž střelnice.
Některé balóny se podařilo získat pouze 10 mil od místa startu, zatímco jiné uletěly více než 150 mil daleko.
'Některá zotavení jsou snadná,' řekl Verhage. 'Při jednom letu jeden z mých pronásledovacích členů, Dan Miller, zachytil balón, když přistával.' Ale některá zotavení v Idahu jsou těžká. V některých případech jsme lezením na horu strávili hodiny.'
Mezi další experimenty, které Verhage provedl, patří fotometr pro viditelné světlo, fotometr se střední šířkou pásma, infračervený radiometr, kapka kluzáku, přežití hmyzu a expozice bakteriím.
Jeden z nejzajímavějších Verhageových experimentů zahrnoval použití Geigerova počítače k měření kosmického záření. Geigerův počítač na zemi detekuje asi 4 kosmické paprsky za minutu. Při 62 000 se počet počítá na 800 impulzů za minutu, ale Verhage zjistil, že nad touto výškou se počet snižuje. 'Z tohoto objevu jsem se dozvěděl o primárním kosmickém záření,' řekl.
Létání s experimenty je skvělý zážitek, řekl Verhage, ale spuštění kamery a získání snímků z Near Space poskytuje nenahraditelný „wow“ faktor. 'Mít obrázek Země ukazující její zakřivení je docela úžasné,' řekl Verhage.
„Pro kamery,“ pokračoval, „čím hloupější jsou, tím lepší. Příliš mnoho novějších fotoaparátů má funkci úspory energie, takže se vypnou, když se tolik minut nepoužívají. Když se vypnou ve výšce 50 000 stop, nemůžu udělat nic, abych je znovu zapnul.'
Zatímco digitální fotoaparáty lze snadno propojit s letovým počítačem, řekl Verhage, vyžadují určité vynalézavé kabely, aby se fotoaparát nevypnul. Řekl, že zatím jeho nejlepší fotografie pocházejí z filmových fotoaparátů.
Verhage píše e-knihu, která podrobně popisuje, jak postavit, spustit a obnovit Near Spaceship a další prvních 8 kapitol jsou k dispozici zdarma, online. E-kniha bude mít po dokončení 15 kapitol, celkem asi 800 stran.
Parallax, společnost, která vyrábí mikrokontrolér, sponzoruje publikaci elektronické knihy.
Verhage vyučuje elektroniku v Dehryl A. Dennis Professional Technical Center v Boise. O svých dobrodružstvích s ARHAB píše každý dva měsíce sloupek pro časopis Nuts and Volts a také sdílí své nadšení pro průzkum vesmíru prostřednictvím programu NASA/JPL Solar System Ambassador.
Verhage řekl, že jeho koníček zahrnuje vše, co ho zajímá: GPS, mikrokontroléry a průzkum vesmíru, a povzbuzuje každého, aby zažil vzrušení z vyslání kosmické lodi do Blízkého vesmíru.
Podle Nancy Atkinsonová