Improved scientific ballooning applied to the cryo-sampling experiment at Syowa Station

Abstract

On January 3, 1998, a large balloon (30,000 cu m) was successfully launched at Syowa Station for the cryo-sampling of the stratospheric atmosphere. The sampling system splashed down in the Lutzow-Holm Bay and recovered by icebreaker SHIRASE. The cryo-sampling at Antarctica was the first trial in the world and the recovery of a heavy payload was also the first challenge at Syowa Station. A lot of new ballooning technologies were applied to this operation, such as compact balloon launching equipments, a reliable recovery system, a handy ground radio station for the balloon tracking and data acquisition and so forth. The realtime flight data could be received at National Institute of Polar Research (NIPR) in Tokyo by using the computer network via INMARSAT (International Maritime Satellite Organization). At NIPR the collaboration members could monitor the entire process of the experiment at Syowa Station in detail and send some instructions and advice. This balloon experiment showed an extended possibility of a large scale scientific ballooning at Syowa Station. This paper deals with those newly developed balloon engineering technologies.

1998年1月3日、成層圏大気の低温サンプリングのための巨大な気球(3000立方メートル)が昭和基地で成功裡にあげられた。資料採集システムはリュッツホルム湾に着水した、そして砕氷船白瀬によって回収された。南極大陸における低温サンプリングは世界で最初の試みであった。さらに、重たい搭載物の採集も昭和基地では初めての挑戦であった。非常に多くの新しい気球技術が応用された、例えば、小形の気球発射装置、信頼できる回収システム、気球追跡とデータ収集のための操縦しやすい地上ラジオステーション、などなどである。リアルタイムの飛行データはINMARSAT(国際海事衛星機構)のネットワークを通して東京の国立極地研究所(NIPR)で受け取ることが出来た。極地研究所の共同研究メンバーは昭和基地での実験全ての経過を詳細にモニタすることが出来、指示やアドバイスを送ることが出来た。この気球実験は昭和基地での大規模な科学気球を使う広範囲の可能性を示した。この論文において新しく発展した気球工学技術について述べた。