Что нес предполагаемый китайский шпионский воздушный шар?

Предполагаемый китайский воздушный шар-шпион, сбитый на выходных у побережья Южной Каролины, большую часть недели был объектом тайн и интриг.

Пока корабли ВМС США собирают обломки воздушного шара, который приказал спустить президент Джо Байден, сотрудники разведки работают над обратным проектированием обломков, чтобы обнаружить его содержимое.

Основываясь на доступной информации, Мохаммад Э. Таслим, профессор машиностроения и промышленной инженерии в Северо-Восточном университете, говорит, что пара быстрых расчетов может дать некоторые ответы.

«Все это соответствует закону Архимеда», — говорит Таслим.

Закон Архимеда гласит, что выталкивающая сила, действующая на погруженный объект, равна весу жидкости, вытесняемой этим объектом. Плавучесть воздушного шара, как лодки в воде, зависит от плотности воздуха внутри воздушного шара и плотности окружающего воздуха.

Воздушный шар испытывает подъемную силу, когда он весит меньше воздуха, который он вытесняет. Когда он поднимается, газ внутри воздушного шара заставляет его расширяться, а давление окружающего его воздуха уменьшается, что еще больше толкает объект вверх.

«Я бы упростил это и предположил, что этот довольно большой воздушный шар похож на любой другой воздушный шар, который вы покупаете и наполняете водородом или гелием, которые являются газами, намного более легкими, чем воздух», — говорит Таслим. «Пока его плотность меньше плотности воздуха, он будет подниматься вверх».

Приблизительно оценивая окончательный размер воздушного шара (как сообщается, длину как три автобуса), а также высоту его полета (60 000 футов), Таслим может оценить максимальную грузоподъемность самолета или вес его оборудования.

«Если предположить, что это сферический контейнер диаметром 90 футов, то окажется, что на высоте 60 000 футов над уровнем моря, где воздух очень разрежен (около 14% давления на уровне моря), максимальная полезная нагрузка воздушного шара может составлять около 2700 фунтов», — говорит он.

Таслим говорит, что дирижабль, работающий на гелии, вероятно, был сделан из гибкого материала на основе пластика, что позволило ему надуться до таких размеров.

«Я пытался получить точные размеры, но все говорили, что его ширина равна трем школьным автобусам», — добавляет Таслим.

Фотографии воздушного шара, когда он еще находился в воздухе, позволяют предположить, что он работал на солнечной энергии. По словам Таслима, предполагаемый разведывательный аэростат, вероятно, был развернут в несколько раз меньше того размера, о котором сообщило правительство США. Таким образом, более вероятно, что воздушный шар был оснащен «не менее 300-400 фунтами» груза, начиная с уровня моря.

«Они могли бы использовать часть этого максимума — и, вероятно, так и сделали. Но это все равно могло бы поддерживать большое количество электроники, а также солнечную панель для ее питания», — говорит Таслим.

Таслим говорит, что, судя по имеющейся информации, китайский самолет мог поддерживать целый ряд технологий, включая фотооборудование, высокоскоростные камеры, устройства подавления сигнала и даже, возможно, подземное сенсорное оборудование.

В конечном итоге дирижабль пролетел около 3400 миль от южного побережья Аляски до Каролин. По словам Таслима, на конечной высоте примерно 60 000 футов воздушный шар плыл бы на «самом краю стратосферы», где скорость ветра может достигать более 135 миль в час.

Таннер Стенинг — репортер Northeastern Global News. Напишите ему по адресу [email protected]. Следуйте за ним в Твиттере @tstening90.