Projekt Magnes (USN)

Projekt Magnet RP-3D w Misawa (Japonia) 27 października 1994, po przeniesieniu Projektu Magnet do Laboratorium Badawczego Marynarki Wojennej.

Projekt Magnet był głównym przedsięwzięciem w zakresie badań geomagnetycznych prowadzonym w latach 1951–1994. Projekt zapoczątkowano w Biurze Hydrograficznym Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, przemianowanym na Biuro Oceanograficzne Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (NAVOCEANO), którego zadaniem było wspieranie światowego modelowania i tworzenia map magnetycznych. W projekcie wykorzystano badania magnetyczne samolotów latających na całym świecie. Dodatkowe dane magnetyczne zebrano za pomocą statków do badań geofizycznych w połączeniu z innymi projektami w celu połączenia ich w produkty końcowe. Dane wykorzystano do wspomagania nawigacji statków i samolotów oraz do spełnienia wymagań Marynarki Wojennej, a także do badań naukowych.

Samoloty objęte projektem były obsługiwane przez kilka specjalnych organizacji lotniczych Marynarki Wojennej, ale przez większość czasu trwania projektu przez ósmą eskadrę rozwoju oceanograficznego (VXN-8) stacjonującą w bazie lotniczej marynarki wojennej Patuxent River . Do misji gromadzenia danych przydzielono cywilnych naukowców z Biura Oceanograficznego. Wykorzystano różnorodne specjalnie zmodyfikowane samoloty zdolne do długich lotów. Samolot wyróżniał się międzynarodowymi pomarańczowo-białymi barwami i dozwolonym wykorzystaniem postaci z kreskówek Roadrunner będąc jednym i ostatnim używanym na ich kadłubach. Misje wymagały wykorzystania obiektów cywilnych, często w odległych obszarach, gdzie nie było dostępnych obiektów wojskowych, przyciągając w ten sposób uwagę w miejscach, gdzie zwykle nie widywano samolotów morskich. Misje, zaplanowane na dwa miesiące, objęły cały świat.

Historia

Deklinacja pola magnetycznego Ziemi od 1590 do 1990.

Biuro Hydrograficzne, później Biuro Oceanograficzne Marynarki Wojennej, zajmowało się publikowaniem map określających składowe światowego pola magnetycznego. Po wysadzeniu niemagnetycznego statku Carnegie w 1909 r. utracono możliwość zbierania informacji o oceanicznym polu magnetycznym. Do 1951 roku mapy te były już tak niewystarczające, że w celu zebrania oceanicznych danych magnetycznych zmuszono Project Magnet.

Projekt Magnet rozpoczął się w 1951 r. od zwiększenia budżetu Biura Hydrograficznego na powietrzne badania geomagnetyczne w celu zebrania danych wspierających sporządzanie map pola magnetycznego Ziemi za pomocą wektorowego magnetometru pokładowego typu 2 w laboratorium Marynarki Wojennej, zdolnego do pomiaru intensywności i kierunku pola, oraz P2V Neptun . Samolot otrzymał nazwę Pineapple Special , został przydzielony do Powietrznej Jednostki Szkoleniowej Wczesnego Ostrzegania, poprzedniczki Ósmej Eskadry Rozwoju Oceanograficznego (VXN-8), i przeszedł eksperymenty i modyfikacje w celu wyeliminowania lokalnych pól magnetycznych, które mogłyby mieć wpływ na gromadzenie danych. Obejmowały one modyfikację układów elektrycznych samolotu, wymianę części na materiały niemagnetyczne i dodanie kompensatorów. Wiosną 1953 roku udowodniono, że system jest w stanie gromadzić wektorowe dane geomagnetyczne i rozpoczął działanie, które obejmowało dane dotyczące natężenia, spadku i zmienności dla Projektu Magnet. Z udokumentowanym sukcesem Biuro Hydrograficzne i Służba Wybrzeża Stanów Zjednoczonych i Geodetic Survey , która była również odpowiedzialna za badania magnetyczne nad terytorium Stanów Zjednoczonych, zorganizowała zatwierdzenie projektu przez państwa członkowskie Międzynarodowej Organizacji Hydrograficznej (IHO) pod warunkiem, że mapy zmian magnetycznych będą publikowane w odstępach pięcioletnich (Epochs ) przez Urząd Hydrograficzny.

Wprowadzenie magnetometru precesji protonowej umożliwiło gromadzenie dodatkowych danych ze statków o stalowych kadłubach, dzięki czemu ekstremalne środki zastosowane w przypadku Carnegie stały się niepotrzebne. Informacje magnetyczne zostały wykorzystane do bezpiecznej nawigacji naziemnej i powietrznej, specjalnych wymagań Marynarki Wojennej i ogólnych badań naukowych. Wykresy zmian magnetycznych były publikowane co pięć lat przez Biuro Oceanograficzne Marynarki Wojennej, a później przez Agencję Mapowania Obrony , obecnie Narodowa Agencja Wywiadu Geoprzestrzennego. Dane publikowano także w formie tabelarycznej oraz w raportach wyszczególniających konkretne aspekty i obszary. Projekt zakończył się w 1994 r., a dane są obecnie dostępne za pośrednictwem Krajowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej oraz Krajowych Centrów Informacji o Środowisku (NCEI).

Ankiety

Projekt Magnet w ścisłym znaczeniu polegał na badaniach powietrznych prowadzonych przez specjalnie wyposażony samolot. Badania te, odpowiadające konkretnym wymaganiom w zakresie gromadzenia danych magnetycznych, zostały uzupełnione badaniami prowadzonymi przez statki gromadzące dane magnetyczne w związku z innymi projektami. Wyznaczone, szczegółowe badania magnetyczne określonych obszarów prowadzone były zarówno przez samoloty, jak i statki. Zbiegając się z międzylądowaniami, grupa badawcza przeprowadziła obserwacje grawitacji lądowej po dostarczeniu mierników grawitacji lądowej do samolotów projektowych w okresie od października 1962 r. do marca 1963 r. Do końca roku podatkowego 1963 dodano osiemdziesiąt jeden stacji do utworzenia Światowej Sieci Grawitacyjnej Pierwszego Porządku. W roku podatkowym 1967 utworzono 110 stacji w szesnastu krajach. Światowa Sieć Grawitacyjna Najwyższego Porządku została utworzona przy użyciu grawimetrów absolutnych jako głównych stacji referencyjnych.

Przez większość czasu trwania projektu samoloty były obsługiwane przez VXN-8 stacjonującą w Naval Air Station Patuxent River w stanie Maryland, a do misji zbierania danych przydzielono cywilnych ekspertów z Biura Oceanograficznego Marynarki Wojennej. Pierwotnym samolotem, przydzielonym w 1951 roku, był P2V Neptun, ale wąska kabina samolotu utrudniała pracę, więc zastąpił go większy samolot Douglas C-54 Skymaster , oznaczony jako NC-54R. Ostatnim samolotem był specjalnie zbudowany Lockheed P-3 Orion wariant oznaczony jako RP-3D. Ostatecznie VXN-8 pilotował trzy samoloty RP-3D, ale każdy z nich był dostosowany do konkretnej misji. Pozostałe dwa zostały przydzielone do projektów oceanograficznych Project Birdseye i Outpost Seascan.

Projekt Magnet Lockheed NC-121K na NAS Patuxent River 1963. Zwróć uwagę na postać Roadrunner na kadłubie.

W 1953 roku rozpoczęto badania operacyjne nad północnym Atlantykiem przy użyciu P2V, który w następnym roku wycofano z użytku i zastąpiono go większym NC-54R. Zmiana samolotu spowodowałaby utratę rocznych operacji lotniczych, dlatego zakupiono wariant Lockheed Super Constellation oznaczony jako NC121K do mapowania półkuli południowej. Informacje o zasięgu lotów obejmującym cały świat znajdują się w komunikacie prasowym Departamentu Obrony z 11 listopada 1959 r., dotyczącym lotu NC121K opuszczającego Naval Air Station Anacosta wraz z zespołem geofizycznym Biura Hydrograficznego w Meksyku w Limie . , Rio de Janeiro , Luanda , Mauritius , Singapur , Guam , wyspa Midway i San Francisco , powrót do NAS Anacosta około 11 grudnia.

Wczesne badania aeromagnetyczne obejmowały poszukiwania północnego bieguna magnetycznego w dniu 2 września 1960 r. przez należący do projektu P2V, który przeleciał po trójkątnych wzorach poszukiwań na wysokości 3352,8 m (11 000 stóp). 23 października 1960 roku samolot przeleciał po tym samym trójkątnym układzie na wysokości 3962,4 m w poszukiwaniu południowego bieguna magnetycznego. Nie wszystkie badania odbywały się nad oceanem lub na takiej wysokości. Dwa samoloty, Douglas C-54 Skymaster, NC-54R (numer Biura 90396) i NC121K (numer Biura 145925), przeleciały w odstępie pięciu mil na wysokości 1828,8 m (6000 stóp) nad wschodnimi Stanami Zjednoczonymi na wschód od 103 stopnie długości geograficznej w badaniach skorupy ziemskiej od sierpnia 1962 r. do czerwca 1964 r. Ten sam samolot kontynuował lot na zachód do Oceanu Spokojnego podczas lotów od sierpnia 1962 r. do lutego 1965 r. Wysokość nad lądem wynosiła 4876,8 m, ale spadła do 6000 stóp (1828,8 m) nad pasmem przybrzeżnym i Oceanem Spokojnym. NC-54R wykonał lot w ramach badania United States Coastal Region Survey między 27 maja 1964 r. a 30 października 1960 r., obejmując obszar 450 000 mil kwadratowych (1543456,8 km ). 2 ) pomiędzy Maine i Florydą w odległości 5 mil morskich (5,8 mil; 9,3 km) z torami poprzecznymi na wysokości 500 stóp (152,4 m) nad oceanem, 2500 stóp (762,0 m) nad lądem na północ od rzeki Potomac i 1500 stóp ( 457,2 ) m) nad lądem na południe od rzeki Potomac .

Czasami przeprowadzano także szczegółowe, lokalne badania. W styczniu 1961 roku samolot NC-54R wykonał przegląd Plantagenet Bank , obejmując ten obiekt liniami wschód-zachód w odległości 0,5 mil morskich (0,58 mil; 0,93 km) na wysokości 500 stóp (152,4 m). W wyniku badania powstały „Wykresy konturowe całkowitego natężenia magnetycznego, nachylenia, deklinacji, anomalnych składowych X, Y i Z pola ziemskiego” na obszarze 52 mil kwadratowych (178,4 km 2 ) . Bank położony niedaleko Bermudów był wówczas przedmiotem szczególnego zainteresowania marynarki wojennej w ramach projektu Artemis w którym w 1961 r. zainstalowano początkową instalację poziomego i pionowego ciągu hydrofonów. Wyjątkowa okazja nadarzyła się 14 listopada 1963 r., kiedy wulkaniczna wyspa Surtsey wyłoniła się z Islandii, gdy w okolicy znajdował się samolot projektowy, który miał dokonać przeglądu wyłaniająca się wyspa na wysokości 2000 stóp (609,6 m). W lipcu 1966 roku ponownie zbadano uśpioną wyspę, ujawniając anomalię magnetyczną, która nie była widoczna w pierwotnych badaniach.

Pod koniec lat 80. samolot RP-3D Project Magnet, zbudowany specjalnie przy użyciu materiałów niemagnetycznych za głównymi drzwiami kabiny, otrzymał nazwę Roadrunner i miał charakterystyczne barwy eskadry w międzynarodowym kolorze pomarańczowym i białym. Na długie loty dodatkowe paliwo przewożono w szóstym zbiorniku, który zwykle znajdował się w komorze bombowej. Załogi przydzielono na pełne dwumiesięczne misje, ale ostatecznie, ze względów bezpieczeństwa, przydzielono je na sześciotygodniowe cykle, a pod koniec cyklu zastępowana jest przez nową załogę. Załoga składała się z trzech pilotów, dwóch inżynierów pokładowych, dwóch oficerów pokładowych (nawigatora projektu oceanicznego i koordynatora projektu oceanicznego), dwóch szeregowych członków załogi przedsiębiorstw użyteczności publicznej, kierownika budowy, operatora radaru, radiooperatora i czterech cywilnych naukowców. Konserwacją samolotu zajmowała się załoga, ponieważ podczas dwumiesięcznych misji samolot musiał operować z dala od VP, a nawet baz wojskowych. Większość misji przeprowadzono w nocy, kiedy pole magnetyczne jest najbardziej stabilne.

W dniu 21 września 1993 r. VXN-8 został rozwiązany wraz z przeniesieniem samolotów Project Magnet i Project Birdseye do Oddziału Wsparcia Lotów Laboratorium Badawczego Marynarki Wojennej (NRL), który również znajdował się na rzece NAS Patuxent. Projekt dobiegł końca w następnym roku.

Produkty

Mapy nawigacyjne publikowane przez agencje wojskowe i cywilne odpowiedzialne za publikację map morskich w Stanach Zjednoczonych zawierały informacje o odchyleniach magnetycznych, czyli różnicy między północą rzeczywistą a północą magnetyczną. Standardową funkcją była róża kompasu z prawdziwą północą w zewnętrznym okręgu i północą magnetyczną w wewnętrznym okręgu z odnotowaną roczną zmianą, aby nawigatorzy mogli dokonać korekty do czasu wprowadzenia nowej mapy lub aktualizacji róży kompasowej. Opublikowano specjalne mapy świata z liniami izometrycznymi zmian magnetycznych (mapa izogoniczna) i spadku magnetycznego (mapa izokliniczna).

Oprócz publikowanych map, dane projektu wspierały specjalne zastosowania Marynarki Wojennej, a badania często były objęte niesklasyfikowanymi dokumentami technicznymi. Ważnym przykładem zastosowania naukowego są badania aeromagnetyczne pasma Reykjanes na powierzchni 58 000 mil kwadratowych (198 934,4 km2) wykonane na wysokości 1500 stóp (457,2 m) z odległością od 2 nm (2,3 mil; 3,7 km) do 4 nm (4,6 mil; 7,4 km ) . odstępy między liniami między październikiem a listopadem 1963 r. zaowocowały nieformalnym raportem Biura Hydrograficznego H-3-65 z 1965 r., „Airborne Geomagnetic Survey of the Reykjanes Ridge, 1963”. To badanie i raport były podstawą artykułu w Deep Sea Research w 1966 r. zatytułowany „Anomalie magnetyczne nad grzbietem Reykjanes” autorstwa JR Heirtzlera, X. Le Pichona i JG Barona. Artykuł ten jest cytowany jako podstawa „kultowego kolorowego obrazu klasycznych pasków aeromagnetycznych projektu Magnet, skorelowanych ze skalą czasu odwrócenia pola magnetycznego”, ważnego przy definiowaniu rozprzestrzeniania się dna morskiego i stanowiącego podstawę figury użytej przez Fredericka Vine'a w jego pracy.

Inne badania magnetyczne

sierż. Badanie Curtisa F. Shoupa na południowo-zachodnim Pacyfiku.

Badania statków nie były częścią Projektu Magnet, ale gromadzenie danych magnetycznych było rutynowe podczas misji w ramach innych projektów, gdy stały się dostępne magnetometry okrętowe. Dane te, również zebrane w Wydziale Magnetycznym Biura Oceanograficznego Marynarki Wojennej, zintegrowano z danymi projektu. Przesyłane dane dostarczały informacji o profilu, podczas gdy siatki obszaru badania dostarczały informacji o konturach. W niezwykłym przykładzie od 20 listopada 1961 r. do 13 marca 1962 r. na północnym Atlantyku trzy duże statki do badań geofizycznych Bowditch , Dutton i Michelson zebrał 17 200 mil morskich (19 800 mil; 31 900 km) na jednoczesnym torze, utrzymując odstęp między statkami 10 mil (12 mil; 19 km) za pomocą radaru i używając Loran-C i innych precyzyjnych pomocy nawigacyjnych. Bardziej typową operację na jednym statku można zobaczyć w badaniu Southwest Pacific przeprowadzonym przez sierż. Curtis F. Shoup , podczas którego zebrano dane o długości 78 500 mil morskich (90 300 mil; 145 400 km) w nieregularny sposób między 18 maja 1963 a 1 listopada 1965.

Zobacz też

Pole magnetyczne Ziemi

Przypisy

Bibliografia

Linki zewnętrzne