У 2012. години, опсерваторија коју носе балони и позната као Супер транс-Ирон-Галацтиц Рецордер (СуперТИГЕР), попела се на небо да изврши опажања висине Галактичких космичких зрака (ГЦР). Возећи се традицијом свог претходника (ТИГЕР), СуперТигер је поставио нови рекорд након што је обавио 55-дневни лет изнад Антарктика - који се догодио између децембра 2012. и јануара 2013. године.
16. децембра 2019. године, након вишеструких покушаја лансирања, опсерваторија се поново подигла у зрак и два пута је прешла Антарктику у размаку од само три и по недеље. Као и његов претходник, СуперТИГЕР је колаборативни напор намењен проучавању космичких зрака - високоенергетских протона и атомских језгара - који потичу изван нашег Сунчевог система и путују кроз свемир брзином брзином светлости.
Програм СуперТИГЕР представља сарадњу између Универзитета Васхингтон у Ст. Лоуису, Универзитета у Миннесоти и НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард (ГСФЦ) и лабораторије за млазни погон на Калифорнијском технолошком институту (Цалтецх). Овај инструмент рођен у балону дизајниран је за проучавање ретке врсте космичких зрака које се састоје од атомског језгра тешких елемената.
Крајњи циљ је научити где и како ови зраци могу достићи брзину само уздржавајући се брзином светлости, као и тестирати модел у настајању где се сматра да космички зраци потичу у лабавим гроздовима који садрже младе, масивне звезде. Као што је објаснио Бриан Рауцх - доцент на Универзитету Васхингтон и главни истраживач за СуперТИГЕР, кључ успеха је време:
„Значај нашег проматрања повећава се са бројем догађаја које у основи линеарно посматрамо, тако да једноставно желимо да имамо што дужи лет како бисмо максимизирали статистику прикупљених података. Дан података мали је напредак, а ми једноставно морамо спустити главу и даље четкати. “
Да поновимо, космички зраци су енергетске честице које потичу од нашег Сунца, од других звезда у галаксији и уопште из других галаксија. Најчешћи тип, који чини отприлике 90% свих зрака које су научници открили, састоји се од протона или водоничних језгара, док се хелијумска језгра и електрони рангирају на удаљени други и трећи (што представља 8% и 1%, респективно).
Преосталих 1% чине језгра тежих елемената попут гвожђа, који смањују заједничку вредност у зависности од њихове велике масе. Са СуперТИГЕР-ом, истраживачки тим тражи најрјеђи тип свих, „ултра-тешких“ космичких језгара који су тежи од гвожђа - од кобалта до баријума. Ови елементи се формирају у језграма масивних звезда, које се затим расипају у свемир када звезде оду супернове.
Експлозије такође резултирају кратким, али интензивним налетом неутрона који се могу стапати са језграма гвожђа, распадати се у протоне и стварати теже елементе. Шок талас изазван експлозијом такође захвата и убрзава ове честице све док не постану брзорастући високоенергетски космички зраци. Као Јохн Митцхелл, главни истраживач мисије из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард објаснио је:
„Тешки елементи, попут злата у вашем накиту, производе се посебним поступцима у звездама, а СуперТИГЕР жели да нам помогне да схватимо како и где се то дешава. Сви смо звјездани прах, али схватити одакле и како се прави овај стардуб помаже нам да боље разумијемо своју галаксију и своје мјесто у њој. "
Кад ове зраке ударају у Земљину атмосферу, оне експлодирају и производе прстенове секундарних честица, од којих неки допиру до детектора на земљи. Дуго година научници користе та открића да би закључили својства оригиналног космичког зрака. Они такође производе ефекат ометања позадине, због чега су инструменти који се преносе у ваздух много ефикаснији у проучавању истих.
Летећи на надморској висини од 40 000 метара, СуперТИГЕР и слични научни балони су у стању да лебде изнад 99,5% атмосфере. Након вишеструких застоја везаних за временске прилике, лет СуперТИГЕР-2 почео је 16. децембра 2019. у јутарњим сатима, након чега је балон завршио своју прву пуну револуцију Антарктика до 31. децембра.
Поред тога, мисијски тим морао је да се избори са неким техничким пропустима, што је укључивало проблеме са напајањем струјом и квар на рачунару који је елиминисао један од модула детектора у раном лету. Упркос томе, тим је балон убацио у ваздух у оном што је НАСА-ин Програмски уред за балоне назвао "лансирањем слика." Као што је Рауцх изјавио у саопштењу за универзитет непосредно пред лансирање:
„Након три сезоне Антарктика - са 19 покушаја лансирања, два лансирања и једним опоравком корисног оптерећења из пукотинског поља - дивно је имати СуперТИГЕР-2 да коначно досегне плутајућу висину и почне сакупљати научне податке. Трећа сезона је шарм! “
Као што је примећено, лет СуперТИГЕР-1 (2012-13) оборио је научне рекорде балонирања, остајући у води укупно 55 дана. Ова мисија неће покушати да оспори тај рекорд, а због техничких проблема које је тим доживео, они предвиђају да ће СуперТИГЕР-2 прикупити око 40% статистике постигнуте првим летом.
Са другом револуцијом око континента која је сада завршена, тим сада чека време да одреди када ће се мисија завршити. "Начин на који стратосферски ветрови круже ове сезоне, наш лет ће бити окончан када балон дође преко погодне локације на крају наше друге револуције широм континента “, рекао је Рауцх.
Као и код свих космичких мистерија, прави кључ за њихово разрешење је добро старомодно стрпљење!
