ในปี 2012 หอสังเกตการณ์ที่มีบอลลูนเป็นที่รู้จักในนาม Super Trans-Iron Galactic Element Recorder (SuperTIGER) ได้นำไปบนท้องฟ้าเพื่อทำการสำรวจความสูงระดับสูงของกาแลคซีคอสมิคเรย์ (GCRs) ดำเนินการตามประเพณีของรุ่นก่อน (TIGER) SuperTiger สร้างสถิติใหม่หลังจากเสร็จสิ้นการบิน 55 วันบนทวีปแอนตาร์กติกาซึ่งเกิดขึ้นระหว่างเดือนธันวาคม 2555 ถึงมกราคม 2556
ในวันที่ 16 ธันวาคม 2019 หลังจากการยิงหลายครั้งหอสังเกตการณ์ก็ขึ้นไปบนอากาศอีกครั้งและส่งผ่านแอนตาร์กติกาสองครั้งในพื้นที่เพียงสามและครึ่งสัปดาห์ เช่นเดียวกับรุ่นก่อน SuperTIGER เป็นความร่วมมือที่ออกแบบมาเพื่อศึกษารังสีคอสมิค - โปรตอนพลังงานสูงและนิวเคลียสอะตอม - ที่เกิดขึ้นนอกระบบสุริยะของเราและเดินทางผ่านอวกาศใกล้กับความเร็วแสง
โปรแกรม SuperTIGER เป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์มหาวิทยาลัยมินนิโซตาและ Goddard Space Flight Center (GSFC) และห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เครื่องมือที่เกิดจาก ballon นี้ถูกออกแบบมาเพื่อศึกษาชนิดของรังสีคอสมิกที่หายากซึ่งประกอบด้วยนิวเคลียสอะตอมของธาตุหนัก
วัตถุประสงค์สูงสุดคือการเรียนรู้ว่ารังสีเหล่านี้สามารถบรรลุความเร็วเพียงแค่ขี้อายของแสงและทดสอบแบบจำลองที่เกิดขึ้นซึ่งมีความคิดว่ารังสีคอสมิกเกิดขึ้นในกระจุกดาวที่มีดาวมวลสูงอายุน้อย ดังที่ Brian Rauch - ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Washington University และผู้ตรวจสอบหลักของ SuperTIGER อธิบายว่ากุญแจสู่ความสำเร็จคือเวลา:
“ ความสำคัญของการสังเกตของเราเพิ่มขึ้นตามจำนวนเหตุการณ์ที่เราสังเกตเป็นเชิงเส้นตรงตามเวลาดังนั้นเราเพียงต้องการให้มีเที่ยวบินที่ยาวที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อเพิ่มสถิติของข้อมูลที่รวบรวมไว้ให้ได้มากที่สุด วันหนึ่งของข้อมูลเป็นการเพิ่มความคืบหน้าเล็กน้อยและเราเพียงแค่ต้องก้มหน้าก้มตาและบดขยี้”
ในการสรุปภาพรังสีคอสมิคเป็นอนุภาคพลังที่มาจากดวงอาทิตย์ของเราจากดาวอื่นในกาแลคซีและจากกาแลกซี่อื่น ๆ โดยสิ้นเชิง ชนิดที่พบมากที่สุดโดยประมาณ 90% ของรังสีทั้งหมดที่ตรวจพบโดยนักวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยโปรตอนหรือนิวเคลียสไฮโดรเจนในขณะที่ฮีเลียมนิวเคลียสและอิเล็กตรอนอยู่ในอันดับที่สองและสาม (คิดเป็น 8% และ 1% ตามลำดับ)
ส่วนที่เหลืออีก 1% ประกอบด้วยนิวเคลียสของธาตุที่หนักกว่าเช่นเหล็กซึ่งลดลงในสามัญชนขึ้นอยู่กับว่าพวกมันมีมวลสูงเพียงใด ด้วย SuperTIGER ทีมวิจัยกำลังค้นหานิวเคลียสรังสีคอสมิกที่หายากที่สุดซึ่งหนักกว่าเหล็กตั้งแต่โคบอลต์จนถึงแบเรียม องค์ประกอบเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในแกนกลางของดาวมวลสูงซึ่งจะกระจายไปในอวกาศเมื่อดาวฤกษ์ไปซูเปอร์โนวา
การระเบิดยังส่งผลให้เกิดการระเบิดของนิวตรอนสั้น ๆ แต่รุนแรงซึ่งสามารถรวมกับนิวเคลียสของเหล็กสลายตัวเป็นโปรตอนและสร้างองค์ประกอบที่หนักกว่า คลื่นกระแทกที่เกิดจากการระเบิดยังดักจับและเร่งอนุภาคเหล่านี้จนกว่าพวกมันจะกลายเป็นรังสีคอสมิกพลังงานสูงที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว ในฐานะ John Mitchell หัวหน้านักสำรวจร่วมของศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าอธิบายว่า:
“ องค์ประกอบที่หนักหน่วงเช่นทองคำในเครื่องประดับของคุณผลิตขึ้นโดยกระบวนการพิเศษในดวงดาวและ SuperTIGER มุ่งหวังที่จะช่วยให้เราเข้าใจว่าเกิดขึ้นได้อย่างไรและที่ไหน เราเป็นละอองดาวทั้งหมด แต่การหาว่าละอองดาวนี้ถูกสร้างขึ้นที่ไหนและช่วยให้เราเข้าใจกาแลคซีของเราและที่ของมันได้ดีขึ้น "
เมื่อรังสีเหล่านี้กระทบชั้นบรรยากาศของโลกพวกมันจะระเบิดและผลิตฝนของอนุภาคทุติยภูมิซึ่งบางชนิดก็ไปถึงเครื่องตรวจจับบนพื้นดิน เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ใช้การตรวจจับเหล่านี้เพื่ออนุมานคุณสมบัติของรังสีคอสมิกดั้งเดิม พวกมันยังสร้างเอฟเฟ็กต์ฉากหลังที่รบกวนซึ่งเป็นเหตุให้เครื่องมือทางอากาศมีประสิทธิภาพมากกว่าในการศึกษาพวกมัน
ด้วยการบินไปที่ระดับความสูง 40,000 เมตร (130,000 ฟุต) เหนือระดับน้ำทะเล SuperTIGER และบอลลูนวิทยาศาสตร์ที่คล้ายคลึงกันสามารถลอยขึ้นเหนือ 99.5% ของชั้นบรรยากาศ หลังจากเกิดความล่าช้าหลายครั้งเกี่ยวกับสภาพอากาศการบิน SuperTIGER-2 เริ่มขึ้นในวันที่ 16 ธันวาคม 2019 ในเวลาไม่กี่ชั่วโมงในตอนเช้าซึ่งตามด้วยบอลลูนที่เสร็จสิ้นการปฏิวัติครั้งแรกของทวีปแอนตาร์กติกาภายในวันที่ 31 ธันวาคม
นอกจากนี้ทีมภารกิจต้องจัดการกับข้อบกพร่องทางเทคนิคบางอย่างซึ่งรวมถึงปัญหาเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟและความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์ที่ตัดหนึ่งในโมดูลของเครื่องตรวจจับในช่วงต้นของการบิน ทั้งๆที่สิ่งนี้ทีมได้รับบอลลูนอากาศในสิ่งที่สำนักงานโปรแกรมบอลลูนของนาซ่าเรียกว่า "การเปิดตัวภาพที่สมบูรณ์แบบ" ดังที่ Rauch ระบุไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ของมหาวิทยาลัยก่อนเปิดตัว:
“ หลังจากสามฤดูกาลแอนตาร์คติค - ด้วยความพยายามในการเปิด 19 ครั้ง, การเปิดตัวสองครั้งและการกู้คืนส่วนหนึ่งจากสนาม crevasse - มันวิเศษมากที่ได้ SuperTIGER-2 มาถึงระดับความสูงลอยและเริ่มรวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ ฤดูกาลที่สามคือเสน่ห์!”
ดังที่กล่าวไว้เที่ยวบิน SuperTIGER-1 (2012-13) ทำลายสถิติการบอลลูนทางวิทยาศาสตร์ด้วยการลอยตัวนาน 55 วัน ภารกิจนี้จะไม่พยายามที่จะท้าทายบันทึกดังกล่าวและเนื่องจากปัญหาทางเทคนิคที่ทีมงานประสบพวกเขาคาดหวังว่า SuperTIGER-2 จะเก็บรวบรวมสถิติประมาณ 40% จากการบินเที่ยวแรก
ด้วยการปฏิวัติครั้งที่สองรอบทวีปขณะนี้เสร็จสมบูรณ์ทีมกำลังรอสภาพอากาศเพื่อกำหนดว่าภารกิจจะสิ้นสุดลงเมื่อใด "ทางที่ลมพายุสตราโทสเฟียร์ไหลเวียนในฤดูกาลนี้เที่ยวบินของเราจะสิ้นสุดลงเมื่อบอลลูนเข้ามาในตำแหน่งที่เหมาะสม ในตอนท้ายของการปฏิวัติครั้งที่สองของเรารอบทวีป” Rauch กล่าว
เช่นเดียวกับความลึกลับของจักรวาลกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหาเหล่านี้คือความอดทนแบบเก่าที่ดี!
