Эксплорер II — американский высотный воздушный шар с экипажем, который был запущен 11 ноября 1935 года и достиг рекордной высоты 22 066 м (72 395 футов)., запущенном в 8:00 утра из Стратобоула в Южной Дакоте , в герметичной сферической кабиненаходился экипаж из двух человек, состоявший изкапитанов воздушного корпуса армии США Альберта Стивенса и Орвила Андерсона . Экипаж благополучно приземлился возле Уайт-Лейк, Южная Дакота , в 16:13, и оба были провозглашены национальными героями. Научные приборы, установленные на гондоле, предоставили полезную информацию о стратосфере . Миссия финансировалась членами Национального географического общества . [2]
В январе 1934 года Национальное географическое общество (NGS) и Воздушный корпус армии США решили сотрудничать в программе по созданию и запуску пилотируемого воздушного шара на рекордную на тот момент высоту 24 км (15 миль). Эта машина будет способна перевозить экипаж из трех человек в герметичной капсуле вместе с лабораторией инструментов. Водородный шар под названием « Эксплорер» был построен к июлю и стоил около 60 000 долларов; эквивалент 1 366 567 долларов США в валюте 2023 года. [3]
Воздушный шар был запущен из каньона в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте , получившего название «Стратобул» , 28 июля 1934 года и достиг почти рекордной высоты 18 475 м (60 613 футов) [4], прежде чем разрывы ткани привели экипаж к падению. начать снижать высоту. Разрыв воздушного шара привел к резкому падению, за которым последовала искра, которая заставила водород воспламениться и разрушить то, что осталось от воздушного шара, в результате чего капсула упала на землю с предельной скоростью . Экипажу только что удалось спастись, используя парашюты, при этом последний человек выпрыгнул с парашютом на высоте 500 футов (150 м) над землей. Их капсула была почти полностью разрушена при ударе. [3] [2]
Крушение привело к общенациональному замешательству, что побудило капитана Альберта Стивенса , научного наблюдателя на борту воздушного шара «Эксплорер» , лоббировать еще одну попытку создания улучшенного воздушного шара, который будет называться « Эксплорер II» . Но новости о фатальной катастрофе российской попытки выхода в стратосферу в 1934 году отрезвили президента Гилберта Х. Гросвенора из NGS. [5] Рассмотрение крушения Национальным бюро стандартов [5] (NBS) проводилось в период с июля по сентябрь и показало, что воздушный шар не открылся симметрично во время подъема, что вызвало напряжения, которые привели к разрыву ткани. Месячная задержка перед запуском позволила прорезиненному хлопку склеиться, что привело к неравномерному расширению. Взрыв водорода последовал, когда газ в мешке смешался с кислородом в атмосфере. [4]
Несмотря на опасения, в 1935 году НГС и армейская авиация решили предпринять еще одну попытку. Чтобы исключить опасность подъемного газа водорода, было решено использовать вместо него гелий [2] — монополию на который имели Соединенные Штаты. Более низкая подъемная эффективность газообразного гелия означала, что потребуется больший воздушный шар, [5] , поэтому компания Goodyear-Zeppelin [3] увеличила объем до 100 000 м 3 (3 700 000 куб. футов). Компания Dow Chemical собрала более крупную и легкую гондолу [6] из «Dowmetal» [3] — магниево-алюминиевого сплава [7] — в которой мог перевозиться экипаж из двух человек с уменьшенным количеством научного оборудования. Кабина имела диаметр 2,7 м (9 футов) и массу 290 кг (640 фунтов) и могла перевозить полезную нагрузку массой 680 кг (1500 фунтов). [7] Он был изготовлен из одной большой пластины, которую разрезали на форму, которой можно было изменять форму и сваривать в сферу. [8] Чтобы облегчить эвакуацию экипажа, иллюминаторы были сделаны шире, чем на «Эксплорере I» . [7] Атмосфера внутри капсулы подавалась из жидкого воздуха вместо жидкого кислорода, чтобы снизить опасность пожара. [9] Модифицированный воздушный шар был готов к весне 1935 года, а первый запуск произошел 10 июля 1935 года. К сожалению, это тоже оказалось неудачей: воздушный шар разорвался при взлете. [5]
После проверки NBS воздушный шар был подготовлен к еще одной попытке после того, как компания Goodyear укрепила материал. В ходе изучения климатологических данных для Стратобоула, собранных за предыдущие пятнадцать лет, было установлено, что в октябре обычно бывают периоды хорошей погоды, которые длятся достаточно долго для попытки полета. В начале сентября в Стратобоуле собралась команда метеорологов, которая приступила к созданию метеостанции. Метеорологические требования к запуску заключались в чистом небе без осадков на протяжении всего полета, а также в скорости приземного ветра, которая не должна была превышать 23 км/ч (14 миль в час). [10]
С приближением холодного фронта в ночь на 10 ноября 1935 года аэростат был подготовлен к запуску. За ночь температура упала до -14 °C (6 °F), поэтому ткань площадью 10 762,4 м 2 (115 845 кв. футов) сохранялась теплой и гибкой за счет использования печей. Задача по надуванию шара гелием из 1685 стальных баллонов [3] заняла восемь часов, [10] в течение которых команде нужно было отремонтировать разрыв длиной 5,2 м (17 футов), образовавшийся в ткани. [6] После надувания воздушный шар имел высоту 96 м (316 футов). [1] Гондолу удерживала на земле команда из более чем 100 солдат, державших тросы. [3] Подготовка была завершена к 7:01 утра следующего дня [10] , и условия были признаны подходящими для запуска. [5]
Экипаж «Эксплорера II» состоял из капитана Альберта В. Стивенса, командующего миссией, и капитана Орвила А. Андерсона . [9] Посмотреть мероприятие собралась толпа около 20 000 зрителей. (Местные жители собрали и внесли на миссию 13 000 долларов. [3] ) Взлет произошел ровно в 8:00 утра с выбросом 34 кг (75 фунтов) балласта, состоящего из мелкой свинцовой дроби. Через несколько мгновений после старта сдвиг ветра отбросил воздушный шар в боковой каньон, но после этого он поднялся нормально. [3]
Эксплорер II достиг максимальной высоты 22 066 м (72 395 футов) [11] в 12:30 и оставался там в течение 80 минут. [3] Это установило новый мировой рекорд высоты, который продлится почти два десятилетия. [11] Экипаж стал первым человеком, задокументировавшим кривизну Земли. К сожалению, вентилятор, который должен был вращать гондолу, на такой высоте оказался неэффективным, поэтому избежать яркого света Солнца не удалось. Это сделало просмотр с одной стороны капсулы практически бесполезным. Несмотря на это, капитан Стивенс сообщил, что видел детали поверхности Земли на расстоянии сотен миль. Они находились слишком высоко, чтобы можно было увидеть какое-либо движение на земле, [3] но их фотографии показали потенциал высотных разведывательных аэростатов . [7]
Эксплорер II был оснащен оборудованием связи, и на протяжении всего полета поддерживалась постоянная радиосвязь, причем сигнал транслировался по США и Европе. [3] Бортовые приборы собирали данные о космических лучах , распределении озона и электропроводности атмосферы на разных высотах, атмосферном составе стратосферы, а также светимости Солнца, Луны и Земли. Кроме того, микроорганизмы были собраны из стратосферы. [6] Образцы плесени были взяты с собой для определения последствий воздействия космических лучей. Стивенс взял с собой камеру, чтобы делать снимки, в том числе первые в истории кинофильмы, снятые из стратосферы. [3] Собранные данные показали, что озон в верхних слоях атмосферы эффективно блокирует большую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Также было обнаружено, что процентное содержание кислорода на пиковой высоте было примерно таким же, как и на уровне моря. [9]
Наконец спуск начался и прошёл нормально. На высоте 300 м (1000 футов) экипаж начал выпускать научные инструменты, которые должны были спускаться на собственных парашютах. Это было сделано для защиты данных на случай жесткой посадки гондолы. Меры предосторожности оказались излишними, поскольку в 16:13 воздушный шар мягко приземлился в открытом поле недалеко от города Уайт-Лейк, Южная Дакота . [3]
Успех миссии широко отмечался в прессе, и аэронавты были приглашены на аудиенцию к президенту США Франклину Д. Рузвельту . Они стали национальными героями, и генерал Джон Дж. Першинг вручил обоим мужчинам Медаль Хаббарда Национального географического общества . [12] Воздушный корпус наградил их призом Маккея за самый выдающийся полет года. [13] Оба мужчины также были награждены Крестом за выдающиеся заслуги перед полетами за каждый из полетов Explorer.
Научные наблюдения, сделанные во время миссии, были весьма успешными, и было собрано много данных [5] , результаты которых были опубликованы в научных журналах. [14] [7] Данные и опыт экипажа впоследствии были использованы при проектировании оборудования и методов летного состава для ведения боевых действий на высоте во время Второй мировой войны . [11] Воздушный шар, использовавшийся для экспедиции «Эксплорер II», был разрезан на миллион полосок и роздан в качестве памятных закладок среди членов NGS, поддержавших миссию. [4] Гондола выставлена в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института . [7]
Первая когда-либо сделанная фотография, показывающая разделение между тропосферой и стратосферой, а также фактическую кривизну Земли.