Перший політ на стратостаті: як винахід вчених допоміг дослідити атмосферу

Проте висота підйому відповідних апаратів була відносно невеликою. Лише у 1862 році на аеростаті вдалося піднятися на 9 тисяч метрів над землею, тоді випробувачі зіткнулися з проблемою кисневого голоду.

До теми Перша ракета на рідкому паливі: унікальна ідея Роберта Ґоддарда, з якої глузували вчені

Вимоги щодо польоту у стратосферу

Вдосконалення аеростатів тривало, вперше вивести літальний апарат у стратосферу вдалося майже через 70 років. Устаткування стратостата мало низку відмінностей від звичних аеростатів.

Основні вимоги були поставлені до гондоли літального апарату, в якій перебував екіпаж. Вона мала бути пристосованою до жорстких умов стратосфери для людини – витримувати низький тиск та температуру до -70 градусів за Цельсієм.

Політ на таку висоту тривав, зазвичай, декілька годин, тож екіпаж мав бути забезпечений системою регенерації повітря. Тоді для поглинання вуглекислого газу почали використовувати гідроксид літію, а для поповнення запасів кисню – балони зі стисненим газом. Вже в післявоєнний період їх замінили балонами з рідким киснем.

Незвична система Огюста Пікара

Також у гондолі встановлювали систему терморегуляції. Незвичну систему вигадав швейцарський винахідник Огюст Пікар. Він пофарбував гондолу з однієї сторони в чорний, а з іншої – у білий колір. Так при повороті до Сонця відповідна сторона швидко нагрівалася, а протилежна – охолоджувалася.

Огюст Пікар створив систему щодо терморегуляції / Фото Allikas, Wikimedia

Попри те, що такий принцип мав суттєві недоліки, згодом саме цей вчений став першим, хто досяг на своєму літальному апараті стратосфери. Огюст Пікар був професором фізики базельського університету.

Наприкінці 1820-х років він захопився повітроплаванням і вирішив побудувати літальний апарат, який буде здатний піднятися на висоту до 30 кілометрів.

Який вигляд мав перший стратостат

Швейцарський вчений планував використати його з метою дослідження космічних променів. У 1930 році за підтримки Національного фонду для наукових досліджень йому вдалося створити перший стратостат.

Назва організації, яка підтримала ідею, в оригінальній абревіатурі – FNRS, на її честь і було названо винахід Пікара – стратостат FNRS-1. Він мав вигляд оболонки об'ємом 14,1 тисячі кубічних метрів, до якої кріпилася алюмінієва гондола діаметром 2,1 метра і масою 723 кілограми.

У 1930 році створили перший стратостат / Скриншот з відео 24 каналу

Окрім того, стратостат був оснащений тією самою системою терморегуляції, яка полягала у фарбуванні гондоли чорним і білим кольорами.

Перший політ у стратосферу

27 травня 1931 року Огюст Пікар зі своїм компаньйоном Паулем Кіпфером здійснили свій перший політ у стратосферу. Він розпочався о 4 годині ранку з передмістя німецького міста Аусбург.

Проте випробування пройшло не без труднощів. Через деякий час після старту виявилося, що гондола негерметична. Однак Пікар швидко усунув неполадку і політ продовжився. Згодом з'ясувалося, що несправною є і система терморегуляції.

Зверніть увагу Хто насправді винайшов багатоступеневу ракету: знайдені рукописи можуть змінити відому версію

Температура повітря на борту піднялася до 40 градусів за Цельсієм, водночас зовні вона сягала - 50 градусів. Далі вийшов з ладу клапан для регульованого випуску газу.

Попри ці всі перешкоди Огюсту Пікару та Паулю Кіпферу вдалося піднятися на рекордну висоту – 15 785 метрів. Через 17 годин 28 хвилин після старту вони практично некеровано, проте вдало здійснили посадку в тірольських Альпах, у селищі Обергургль. Місце посадки було на відстані 233 кілометри від місця злету.

Другий політ на стратостаті

У 1932 році Огюст Пікар здійснив другий політ на стратостаті. Цього разу його партнером став бельгійський вчений Макс Козінс. Удвох їм вдалося побити попередній рекорд і сягнути висоти 16,2 кілометрів.

Другий політ Піккар здійснив з Максом Козінсом / Фото Walter Mittelholzer, Wikimedia

Під час цього польоту вчені зібрали важливі дані про верхні шари атмосфери та космічні промені. Загалом Огюст Пікар взяв участь у 27 польотах, і зумів підняти стратостат на максимальну висоту – 23 кілометри.

Створення нового дослідницького апарату

Через деякий час науковець використав принцип створення стратостату для нового проєкту. Ним став батискаф під назвою FNRS-2 – автономний глибоководний дослідницький апарат було побудовано за схемою стратостата.

Актуально Астрономічний відпочинок: як виглядатиме перший готель у космосі

Це була герметична гондола й балон, от тільки в цьому випадку балон виконував призначення сталевого поплавця і був наповнений бензином.

У 1948 році, створений ним батискаф, опустився на рекордну на той час глибину – 1 380 метрів. Наступні 5 років вчений працював над вдосконаленням винаходу, так у 1953 році світ побачив батискаф "Трієст".

Через 7 років син Пікара Жак разом з американцем Дональдом Волшем спустились на ньому на дно Маріанської впадини, досягнувши глибини занурення 10 918 метрів.

Успіхи брата винахідника Пікара

Захоплення повітроплаванням було сімейним у Пікарів. Брат-близнюк Огюста Жан Фелікс Пікар, який у 1931 році емігрував у США, також займався схожою діяльністю. Йому вдалося повторити досягнення Огюста, проте не випередити його.

У Огюста Піккара був брат-близнюк Жан Фелікс / Фото Musee du Leman

Водночас це не завадило досягти братові успіху в авіації. Талановитий пілот став доволі популярним у Сполучених Штатах Америки. Згодом він, нібито, став прототипом капітана Жан-Люка Пікара, одного з вигаданих персонажів американського телесеріалу "Зоряний шлях".

Згодом військово-повітряні сили США активно проводили стратосферні польоти, їхні дослідження під час таких випробувань надалі стали корисними для створення серії космічних кораблів "Меркурій". Водночас вони випробовували парашутну систему гондоли, пілоти здійснили зі стратостатів низку стрибків з парашутом, а також відпрацьовували посадки на суші та на водній поверхні.

Рекорди польоту на стратостаті

Наступний рекорд польоту на стратостаті, після Огюста Пікара, належать Малкольму Россу та Віктору Пратеру. У 1961 році вони стартували в Мексиканській затоці з палуби корабля і піднялися на висоту 34 668 метрів.

Читайте також Сприяв створенню гелікоптера: як іспанець Сієрва винайшов новий літальний апарат

У 2014 році стало відомо про новий рекорд – його встановив Алан Ютас, піднявшись у скафандрі над штатом Нью-Мексико на висоту 41 421 метр.

Проте найбільшої висоти на літальному апараті такого типу вдалося досягти у 2002 році. Тоді куля запущена в Японії піднялася на рекордні 53 кілометри – вище можуть злітати лише ракетні літаки, артилерійські снаряди або ж, власне, ракети.