Ballon van 40 euro meet infrageluiden in de stratosfeer (en één geluid is niet thuis te brengen)

Soms moet je miljarden investeren in een nieuw instrument, maar het komt ook nog steeds voor dat je voor een prikkie de grenzen van de wetenschap wat kunt oprekken. Zo ontdekte het Sandia Laboratorium in de Amerikaanse staat New Mexico met geïmproviseerde ballonnen nieuwe geluiden in de stratosfeer.

De wetenschappers lanceerden ballonnen van 7 meter doorsnee, die op zoek gaan naar infrageluiden of infrasone geluiden in de stratosfeer in de dampkring. Dat zijn geluiden die niet hoorbaar zijn voor mensen omdat ze op een zeer lage frequentie plaatsvinden, zo tussen de 0,001 en 16 hertz. Strikt genomen zijn het dus eigenlijk trillingen. In de stratosfeer worden deze trillingen meestal waargenomen bij vulkaanuitbarstingen, explosies, stormen en bovengrondse kernbomproeven. Maar ook zware industrie en windturbines kunnen de lage geluiden veroorzaken. De onderzoekers willen de geluiden onderzoeken, omdat ze van over de hele wereld kunnen komen. De lage trillingen bewegen zich namelijk voort over het gehele aardoppervlak.

De bedenker van de ballon dr. Daniel Bowman wilde op deze manier meer informatie verzamelen over de infrageluiden. Veel van die geluiden die hij vond waren verwacht, maar er zat een trilling bij, enkele keren per uur, die het team nog niet thuis heeft kunnen brengen. Daar mogen collega’s op een akoestisch congres, waar hij zijn ballon deze maand presenteerde, zich op stuk bijten.

Afdekplastic en tape

Bowman heeft akoestiek, seismologie én vulkanologie gestudeerd en bundelde zijn kennis in een ballon, die ook nog eens een koopje bleek: voor slechts 40 euro aan materiaalkosten realiseerden Bowman en zijn team hun afluisterproject.

“De ballonnen zelf maakten we van rollen afdekplastic, die je gebruikt om je meubilair te beschermen als je je plafond schildert. Het uitrollen gebeurde in een sportzaal. We bedekten het met houtskoolpoeder om de ballon zwart te maken en we bonden alles bij elkaar met breed plakband. Vervolgens hadden we alleen de zon nodig. De zon schijnt op de ballon, de donkere binnenkant warmt op en de ballon stijgt. Die passieve zonne-energie is genoeg om de ballon boven de 20 kilometer hoogte te krijgen, precies waar we wilden zijn”, aldus Bowman.

De stratosfeer ligt tussen de troposfeer en de mesosfeer en is een relatief rustig gedeelte in de dampkring rond de aarde. Er is een vrijwel constante temperatuur bij toenemende hoogte en weinig luchtbewegingen. Hierdoor zijn er in de stratosfeer infrageluiden waarneembaar, die nergens anders in de dampkring waar te nemen zijn, zoals botsende oceaangolven.

Om deze geluiden te kunnen meten is een gewone microfoon niet geschikt. Deze is niet gevoelig genoeg om de lage frequentie waar te nemen. Daarom wordt de stratosballon voorzien van een microbarometer. Strikt genomen is dit een meteorologisch instrument dat luchtdruk tot op zeer nauwkeurig niveau kan vaststellen. De microbarometer wordt gebruikt om infrageluiden te meten, die immers met hun trillingen een verschil in luchtdruk veroorzaken.

Bowman heeft nog meer plannen voor zijn houtskoolballonnen. Er is ook een toepassing om de ballonnen in te zetten in de ruimte en om de seismologische en vulkanische activiteit van de planeet Venus te onderzoeken.

Lees ook:

De oplossing voor de opwarming van de aarde: krijtpoeder?

Amerikaanse wetenschappers willen krijtpoeder in de stratosfeer brengen om het zonlicht wat te dempen.