אקספלורר II

אקספלורר II (באנגלית: Explorer II) היה בלון מאויש לגובה רב בארצות הברית, שהושק ב־11 בנובמבר 1935 והגיע לשיא גובה באותה עת: 22,066 מטרים. בלון ההליום, שהושק בשעה 8:00 בבוקר מסטרוובול בדקוטה הדרומית, נשא צוות של שני אנשים המורכב מקברניטי חיל האוויר של ארצות הברית אלברט ו. סטיבנס (אנ') ואורוויל א. אנדרסון (אנ') בתוך קפסולה אטומה בצורת כדור. הצוות נחת בשלום ליד האגם הלבן בדקוטה הדרומית בשעה 16:13 ושניהם זכו לשבחים כגיבורים לאומיים. מכשירים מדעיים שנישאו בתא רשמו מידע שימושי על מבנה הסטרטוספרה. המשימה מומנה על ידי חברת בנשיונל ג'אוגרפיק סוסייטי (NGS). בינואר 1934 החליטו NGS וחיל האוויר של צבא ארצות הברית לשתף פעולה בתוכנית לבניית ושיגור בלון מאויש לגובה השיא באותה עת של כ-24 ק"מ. רכב זה יוכל לשאת צוות של שלושה בכמוסה אטומה, יחד עם מעבדה ומכשירים. בלון המימן, שנקרא אקספלורר, הושלם עד חודש יולי בעלות של כ-60,000 דולר; שווה ערך ל-1,146,716 דולר של ימינו. הבלון שוגר מקניון בגבעות השחורות של דרום דקוטה - שכונה סטרוובול (Strawball) ב־28 ביולי 1934 והגיע לגובה כמעט שיא של 18,475 מ'. לפני שלחות בבד הכריחה את הצוות להתחיל להקטין את גובהם. קרע בבלון הביא לירידה נרחבת, ואחריה ניצוץ גרם למימן להתלקח ולשרוף את מה שנשאר מהיריעה, והשאיר את הקפסולה לצנוח לכיוון הקרקע במהירות סופנית. הצוות הצליח להימלט באמצעות המצנחים שלהם על הקשקש, כשהאיש האחרון בצוות נרתם כ-150 מטר מעל פני הקרקע. הקפסולה שלהם נהרסה כמעט לחלוטין עם הפגיעה בקרקע. ההתרסקות הביאה למבוכה לאומית, והובילה את קפטן אלברט ו. סטיבנס, הצופה המדעי על סיפון בלון האקספלורר, לניסיון נוסף עם בלון משופר שייקרא בשם אקספלורר II. אולם הידיעה על ההתרסקות הקטלנית של ניסיון סטרטוספרי רוסי בשנת 1934 הותירה את נשיא אגודת NGS גילברט ה'. גרוסוונור חרד מהסיכונים הכרוכים במשימה. בין יולי לספטמבר נערכה חקירה על סיבות ההתרסקות על ידי הלשכה הלאומית לתקנים (NBS), החקירה העלתה כי הבלון לא נפתח באופן סימטרי כראוי במהלך העלייה, מה שגרם ללחצים שהובילו לקרעי היריעה. עיכוב של חודש לפני ההשקה אפשר לכותנה ולגומי להיצמד זה לזה, מה שיצר את הרחבה הלא אחידה. בעקבות זה, דליקת המימן קרתה כאשר הגז בשק הבעירה התערבב עם החמצן באטמוספירה. למרות החששות, ב־1935 החליטו ה-NGS וחיל האוויר לעשות ניסיון נוסף. כדי לבטל את הסכנה שבגז הרמת המימן הוחלט להשתמש במקום בהליום. יעילות ההרמה הנמוכה יותר של גז הליום גרמה לכך שיהיה צורך בבלון גדול יותר, אזי, חברת גודייר-זפלין שהייתה אחראית על ייצור היריעה הגדילה את הנפח ל־100,000 מ"ק. וחברת הכימיקלים דאו הכינה קפסולה גדולה וקלה יותר עשויה "Dowmetal" - סגסוגת מגנזיום-אלומיניום - שתוביל צוות של שני אנשים עם מכשור מדעי מופחת. קוטר התא היה 2.7 מ'. ומשקלו היה 290 ק"ג ויכול היה לשאת מטען של 680 ק"ג. הוא יוצר מלוח יחיד וגדול שנחתך לצורה הניתנת לעיצוב מחדש והלוח רותך מחדש לצורת כדור. על מנת להקל על הצוות במקרה של נטישה, נעשו אשנבים רחבים יותר ממה שהיו אז ב-אקספלורר I. האוויר בפנים הקפסולה סופק מתרכובת אוויר נוזלי במקום חמצן נוזלי על מנת להפחית את סכנת הדליקה. הבלון המתוקן היה מוכן באביב 1935 וההשקה הראשונה התרחשה ב-10 ביולי 1935. לרוע המזל, גם היא נחלה כישלון חורץ עם דליקתו של הבלון בעת ההמראה. לאחר בדיקת NBS הוכן הבלון לניסיון נוסף לאחר שגודייר חיזקה את חומר היריעה. נעשתה בדיקת חיזוי מזג אוויר בסטרוובול שנאספו בחמש עשרה השנים הקודמות, ונקבע כי בחודש אוקטובר יהיו בדרך כלל תקופות של מזג אוויר טוב שיימשך זמן רב מספיק כדי לאפשר ניסיון טיסה. צוות מטאורולוגים הורכב בסטרוובול בתחילת ספטמבר והם הקימו תחנת מזג אוויר זמנית על מנת לתעד וחזות במדויק את מזג האוויר. הדרישות המטאורולוגיות לשיגור כיוונו לשמים בהירים - ללא משקעים - שנמשכו למשך הטיסה, כמו גם למהירויות רוח שטח שלא יעלו על 23 קמ"ש. תוך כדי התקרבות קרה, בלילה של 10 בנובמבר 1935, הכינו את הבלון לשיגור. הטמפרטורה ירדה ל-14 מעלות צלזיוס למשך הלילה, ולכן כל ה-10,762.4 מ"ר של היריעה נשמרו חמימים וגמישים באמצעות תנורים. משימת ניפוח הבלון בהליום מ-1,685 מכלי פלדה ארכה שמונה שעות, במהלכן הצוות נדרש לתקן קרע באורך 5.2 מ' שנוצר בבד. לאחר שנופח, גובה הבלון היה 96 מטרים. הקפסולה נשמרה מעוגנת לאדמה על ידי צוות של יותר מ-100 חיילים שהחזיקו בכבלים. ההכנות הסתיימו בשעה 07:01 בבוקר שלמחרת והתנאים נחשבו מתאימים לשיגור. צוות האקספלורר השני כלל את קפטן אלברט ו. סטיבנס המפקד על המשימה ואת קפטן אורוויל א. אנדרסון. קהל של כ-20,000 צופים התכנס לצפות באירוע. (התושבים המקומיים גייסו ותרמו 13,000 דולר למשימה.) ההרמה התרחשה בדיוק בשעה 8:00 בבוקר עם שחרור של 34 ק"ג מטילי עופרת משובחת. רגעים ספורים לאחר ההמראה, רוח הניעה את הבלון לקניון צדדי, אך לאחר מכן הוא עלה כרגיל. אקספלורר II הגיע לגובה שיא של 22,066 מטרים בשעה 12:30 ונשאר שם במשך 80 דקות. גובה זה קבע שיא גובה עולמי חדש, שלא נשבר במשך כמעט שני עשורים. הצוות הפך לבני האדם הראשונים שהיו עדים לעיקול כדור הארץ. המאוורר שהיה אמור לשמש לסיבוב הקפסולה התגלה כלא יעיל בגובה זה, ולכן הם לא הצליחו להימנע מבוהקה המסנוור של השמש. זה הפך את הצפייה מצד אחד של הקפסולה לכמעט חסרת תועלת. למרות זאת, דיווח קפטן סטיבנס שראה פרטים על פני כדור הארץ בגובה של מאות קילומטרים, אך הם היו גבוהים מדי מכדי שיוכלו לצפות בתנועה כלשהי על הקרקע. אקספלורר II כלל ציוד תקשורת, וקשר רדיו קבוע נשמר לאורך כל הטיסה עם האות ששודר ברחבי ארצות הברית ובאירופה. הכלים המשולבים אספו נתונים על קרניים קוסמיות, התפלגות האוזון והמוליכות החשמלית של האטמוספירה בגבהים שונים, ההרכב האטמוספירי של הסטרטוספרה, והאור של השמש, הירח וכדור הארץ. בנוסף נאספו מיקרואורגניזמים מהסטרטוספרה. דגימות עובש הועברו יחד כדי לקבוע את ההשפעות של חשיפה לקרניים קוסמיות. סטיבנס הביא מצלמה לצילומים, כולל סרטי הקולנוע הראשונים שצולמו מהסטרטוספרה. הנתונים שנאספו הראו כי האוזון באטמוספירה העליונה יעיל לחסימת מרבית קרינה האולטרה סגולה מהשמש. עוד נמצא כי אחוז החמצן בגובה השיא היה בערך זהה לזה בגובה פני הים. לבסוף החלה הירידה שהתנהלה כשורה. בגובה 300 מ' הצוות החל לשחרר מכשירים מדעיים שירדו במצנחים משלהם. זה נעשה כדי להגן על הנתונים במקרה שלקפסולה תהיה נחיתה גסה ורועשת. אמצעי הזהירות התבררו כמיותרים מכיוון שהבלון נחת בעדינות בשדה פתוח ליד העיירה ווייט לייק, דקוטה הדרומית בשעה 16:13. הצלחת המשימה נחגגה רבות בעיתונות והאווירונאוטים הוזמנו לקהל עם נשיא ארצות הברית פרנקלין ד'. רוזוולט. הם הפכו לגיבורים לאומיים ולשני חברי הצוות הוענקה מדליית האברד של הנשיונל ג'אוגרפיק על ידי הגנרל ג'ון פרשינג. חיל האוויר העניק להם את גביע מקאי על הטיסה המשתלמת ביותר של השנה. לשניים הוענק גם צלב התעופה המצוינת על כל אחת מטיסות האקספלורר. תצפיות מדעיות שנערכו במהלך המשימה היו מוצלחות ביותר ונתונים רבים נאספו, עם תוצאות המופיעות בכתבי עת מדעיים. מאוחר יותר נעשה שימוש בנתונים ובחוויות הצוות בעת תכנון ציוד צוות טיסה ושיטות לפעולות לחימה בגובה רב במהלך מלחמת העולם השנייה. יריעת הבלון ששימש למסע אקספלורר II נחתכה למיליון רצועות וניתנה כסימניות הנצחה בקרב חברי NGS שתמכו במשימה. הקפסולה מוצגת במוזיאון האוויר והחלל הלאומי של מוזאון סמית'סוניאן. Kennedy, Gregory P. (25 בפברואר 2018). "The Two Explorer Stratosphere Balloon Flights". stratcat.com.ar. נבדק ב-2020-10-03. {{cite web}}: (עזרה) "1936 National Geographic View from the Highest Point Above Earth (South Dakota)". Geographicus Rare Antique Maps. נבדק ב-2019-05-13. The first photograph ever made showing the division between the troposphere and the stratosphere and also the actual curvature of the Earth. מדיה וקבצים בנושא אקספלורר II בוויקישיתוף "Space Men: They were the first to brave the unknown - Transcript". American Experience. PBS. 1 במרץ 2016. נבדק ב-2 בינואר 2019. {{cite web}}: (עזרה) https://books.google.co.il/books?id=1QS38bu9iTwC&pg=PA51&redir_esc=y Shayler David, Disasters and Accidents in Manned Spaceflight, Springer Science & Business Media, 2000-05-17. (באנגלית) http://www.bbastrodesigns.com/HistoryOfComputerizedTelescopes/Baliunas.1991.Robotic.Observatories.1.pdf "Space Men: They were the first to brave the unknown - Transcript http://www.bbastrodesigns.com/HistoryOfComputerizedTelescopes/Baliunas.1991.Robotic.Observatories.1.pdf https://books.google.co.il/books?id=E1gGW_TqLawC&pg=PA424&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false https://airandspace.si.edu/collections/artifact.cfm?id=A19370060000 Horst E. Friedrich, Barry Leslie Mordike, Magnesium Technology: Metallurgy, Design Data, Applications, Springer Science & Business Media, 2006-01-16. (באנגלית) Jeffrey R. Davis M.D, Robert Johnson, Jan Stepanek, Fundamentals of Aerospace Medicine, Lippincott Williams & Wilkins, 2008. (באנגלית) https://www.tandfonline.com/toc/vwws20/current