الثورة:
تمكنت بالونات شمسية عملاقة مزودة بميكروفونات حساسة، من التقاط أصوات غير متوقعة بعد أن وصلت إلى ارتفاع 70 ألف قدم من السطح حيث ولجت داخل طبقة «ستراتوسفير».
حيث إن «ستراتوسفير» هي الطبقة الثانية من الغلاف الجوي للأرض، وعند مستواها الأدنى توجد طبقة «الأوزون»، التي تمتص أشعة الشمس فوق البنفسجية وتبددها.
الهواء الرقيق والجاف في طبقة «ستراتوسفير»، تصل الطائرات النفاثة ومناطيد الطقس إلى أقصى ارتفاع لها، عبارة عن طبقة جوية هادئة نسبياً، ونادراً ما تتأثر بالاضطرابات.
واستلهم العالم الرئيسي الإلهام لبحوث استكشاف المشهد الصوتي لتلك الطبقة من خلال دراسته للأصوات منخفضة التردد التي تنتجها البراكين، وتُعرف هذه الظاهرة باسم الموجات فوق الصوتية ولا تستطيع الأذن البشرية سماعها.
وقام بتركيب كاميرات على بالونات الطقس بغية التقاط صور للسماء السوداء في الأعلى والأرض في الأسفل، ومن بعدها قاموا بصنع وإنشاء منطادهم الشمسي بنجاح.
واقترح ربط مسجلات الأشعة تحت الحمراء بالبالونات لتسجيل أصوات البراكين، لكنه أدرك عقب ذلك بالتعاون مع مستشاره جوناثان ليس من جامعة نورث كارولينا، أنه لم يحاول أحد وضع الميكروفونات في البالونات التي تصل لطبقة «ستراتوسفير» لمدة نصف قرن.
فإن تلك البالونات مزودة بأجهزة استشعار أسرع مرتين من الطائرات التجارية.
ففي بالونات الشمسية سجل انفجارات كيميائية ورعداً وأمواج المحيط المتلاطمة والطائرات المروحية وأصوات المدينة وإطلاق الصواريخ الإضافية والزلازل وقطارات الشحن والطائرات النفاثة.
ولقد سجلنا أصواتاً أخرى، ولكن أصلها غير واضح.
وفي تسجيل من منطاد تابع لوكالة «ناسا» يدور حول القارة القطبية الجنوبية، تبدو الموجات فوق الصوتية لتحطم أمواج المحيط وكأنها صوت تنهيدة مستمرة، بيد أن الانفجارات والصدمات الأخرى مجهولة المصدر.
حيث في داخل طبقة (ستراتوسفير) كان بعض الطائرات لديها إشارات غامضة بالأشعة تحت الحمراء بضع مرات في الساعة، لكن مصدرها غير معروف تماماً.
وأجرى بومان ومعاونوه البحث باستخدام بالونات «ناسا» ومقدمي خدمات طيران آخرين، لكنهم قرروا بناء بالونات خاصة بهم؛ إذ يتراوح قُطر كل منها من 6 إلى 7 أمتار.
ونبه إلى أنه بالإمكان العثور على مواد صنع تلك البالونات في متاجر مستلزمات الأجهزة والألعاب النارية، بالإضافة إلى إمكانية تجميع البالونات في ملعب كرة سلة.
كل بالون مصنوع من بلاستيك الرسام وشريط الشحن وغبار الفحم، وتكلفة الواحد قد تصل إلى نحو 50 دولاراً.
يمكن لطاقم مكون من شخصين بناء بالون واحد خلال زمن لا يتجاوز 3 ساعات ونصف الساعة، وإذا جرى إطلاقه في يوم مشمس بعد امتلائه بالهواء، فيمكن أن يحمل ما يزن رطلاً واحداً، وأن يصل إلى ارتفاع 70 ألف قدم.
وعادة ما يتم وضع غبار الفحم داخل تلك البالونات لتعتيمها، وعندما ينعكس ضوء الشمس عليها فإن الهواء الموجود بداخلها يجعلها تطفو في الجو وتحلق بعيداً.
وتساعد هذه البالونات الزهيدة الثمن، بحسب خبراء، الباحثين في إطلاق العديد منها لجمع أكبر قدر ممكن من البيانات. وأشار بومان إلى أنه أطلق العشرات من البالونات الشمسية لجمع التسجيلات دون الصوتية من عام 2016 إلى نيسان من هذا العام.
وجرى ربط المقاييس الدقيقة، المصممة أصلاً لرصد البراكين، بالبالونات لتسجيل الأصوات منخفضة التردد.
وعمد الباحثون لتتبع بالوناتهم باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أثناء قطعها مئات الأميال قبل هبوطها في أماكن بعيدة.
وكانت أطول رحلة حتى الآن على منطاد الهليوم التابع لوكالة «ناسا» 44 يوماً، وسجلت بيانات بقيمة 19 يوماً قبل نفاد البطاريات الموجودة في الميكروفون.
وفي الوقت نفسه، تستمر رحلات المنطاد الشمسي نحو 14 ساعة في الصيف ويهبط بعد غروب الشمس.
وتتمثل ميزة الارتفاع العالي الذي تصل إليه البالونات في انخفاض مستوى الضوضاء وزيادة نطاق الكشف، كما أنه يمكن استكشاف كوكب الأرض بأكمله.
ورغم ذلك تمثل البالونات تحديات للباحثين، فطبقة «ستراتوسفير» بيئة قاسية تتقلب فيها درجات الحرارة بين الحار والبارد.
والتحدي الأكبر الآن للباحثين هو تحديد الإشارات المسجلة أثناء الرحلات الجوية، هناك الكثير من البالونات التي ترصد إشارات لا نفهم أصلها. لا شك أنها عادية أو ناجمة عن اضطراب جوي.
قامت عالمة جيوفيزياء بالتحقيق في «قناة صوتية» تقع على ارتفاعات حددتها أبحاث بومان.
والقناة الصوتية هي القناة التي تنقل الأصوات عبر مسافات كبيرة عبر الغلاف الجوي.
وقد التقطت تسجيلات سارة عمليات إطلاق صواريخ وغيرها من الأصوات المجهولة. قد يكون هذا الصوت محاصراً في القناة ويتردد صداه حتى يتم تشويشها تماماً.
ولكن ما إذا كانت قريبة وهادئة إلى حد ما (مثل بقعة مضطربة) أو بعيدة وبصوت عالٍ (مثل عاصفة بعيدة)، فإن هذا لم يتضح بعد.
ومن المحتمل أن يتم استخدام إصدارات مليئة بالهليوم من هذه البالونات يوماً ما لاستكشاف كواكب أخرى مثل كوكب «الزهرة»، تحمل أدوات علمية فوق أو داخل غيوم الكوكب لبضعة أيام كرحلة تجريبية لمهام أكبر وأكثر تعقيداً.