Проект назывался «Grab Bag», причем его также называли «Sky Dipper» и «Cold Ash». Опять же у него было прикрытие в виде несекретного проекта «Пепельница» («Ash Can»). Оба проекта включали сбор проб радиоактивных осадков в стратосфере. После краткой серии испытаний в ВМФ «Grab Bag», с тех пор находящийся в ведении ВВС, вступил в строй в 1956 г. и действовал вплоть до 1970-х годов. Строго засекреченная часть была обусловлена тем, что анализ образцов должен был определить детали советского производства плутония. Даже наш проект «Ash Can» привлек больше внимания, чем обычный «Skyhook», поскольку парашют и полезная нагрузка захватывались в воздухе транспортным самолетом ВВС. Это вызвало рассказы о самолетах, атакованных НЛО, в то время как корабль-матка парил высоко над ними.
«Grab Bag» породил много сообщений об НЛО. После отбора проб в стратосфере газ частично выпускали через клапан в верхней части шара. Таким образом, вся конструкция опускалась на высоту в пару километров от земли. Затем шар отцеплял парашют с полезной нагрузкой и, облегченный, взлетал, чтобы в конечном итоге лопнуть.
...
Сопровождение проекта включало в себя три вертолета. Если ветер был слабым, воздушный шар провожали до земли. Опять же, сообщения об НЛО четко описывали этот процесс: «Плавающие красные огни, которые двигались над шоссе и полем ночью. НЛО выглядел как двухэтажное здание с другими огнями, сгруппированными вокруг него. Последние иногда летают вокруг центрального объекта» (Fawcett and Greenwood 1984).

У полезной нагрузки действительно были красные огоньки. Другими «летающими огнями» были вертолеты.

— Изначально с послевоенного времени в Сталинграде базировались три артиллерийских зенитных полка. Со временем они были оснащены зенитно-ракетными комплексами С-75. Командовал ими Теодор Пекарский. 16 ноября 1959 году по его приказу был сбит американский автоматический дрейфующий аэростат разведывательного назначения, проходивший над Сталинградом в районе посёлка Максима Горького и Карповки, — рассказали в Мемориально-историческом музее. — США начали применять аэростаты с 1958 году для разведки и фотосъёмки городов Советского Союза. На тот момент с ними «вживую» ещё не сталкивались. И это был первый случай, когда отечественная ПВО сбила американский аэростат. ЗРК С-75 уничтожил его на высоте 24 тысячи метров.
По некоторым данным, ракета сбила аэростат за границей предельной высоты стрельбы — на отметке 28 километров, что на 1000 метров выше максимума. Поэтому тот случай не освещался в прессе, чтобы не пугать мирное население возможностями американцев преодолевать «небесный щит» страны.

В то время как аэростаты WS-119L использовали зимнее струйное течение для пересечения Советского Союза с запада на восток, WS-461L использовал более высокое летнее струйное течение, которое течет в противоположном направлении. На рабочей высоте WS-461L тепловые свойства оболочки аэростата, его объем и количество водородного газа могут быть сбалансированы таким образом, что аэростат никогда не опускается ниже критической высоты с минимальным использованием балласта. Это фактически позволяет совершать кругосветные путешествия на аэростатах.
...
WS-461L был готов к эксплуатации весной 1958 года, но после не слишком обнадеживающих результатов WS-119L президент Эйзенхауэр крайне неохотно одобрил облеты СССР. Однако высокое качество фотографий, полученных с помощью HYAC-1, и острая необходимость в разведывательной информации о советской программе МБР в конечном итоге привели к решению о начале полетов в конце июня 1958 года. Операция по облету, получившая название «Плавильный котел», запускала аэростаты с палубы американского военно-морского корабля USS Windham Bay (TCVU-92), эскортного авианосца времен Второй мировой войны, переоборудованного в авианосец. Как обычно, операция была объявлена ​​серией запусков научных аэростатов. В подтверждение этой легенды, семь аэростатов WS-461L (с серийными номерами S-423–S-429) без систем камер были запущены из различных мест в Тихом океане в период с 3 по 11 июля. В течение следующих трёх дней были запущены три действующих аэростата WS-461L, S-430-S-432, за которыми последовали ещё три «запуска для прикрытия». Разведывательные аэростаты работали как положено и, по-видимому, пересекли территорию Советского Союза невредимыми. Однако таймер отключения был ошибочно установлен, вопреки приказу президента, на 400 часов. Этого было бы вполне достаточно, чтобы достичь воздушного пространства НАТО в пик летнего струйного течения в июне, но не в июле, когда течение уже ослабевало. Этот факт был известен ВВС, но никто не догадался ни отключить таймер, ни продлить его срок действия после задержки с утверждением всей операции. В итоге аэростаты почти достигли цели, но таймеры отключились, когда аэростаты ещё находились над Польшей.

Авиабаза Гудфеллоу (Техас) 1/2 --- АШКАН --- Нет данных ---
... и т.д.

Су-Сити (Айова) 12/27 --- АШКАН --- Нет данных ---
Су-Сити (Айова) 12/31 --- АШКАН --- Нет данных ---

Цель полета и описание полезной нагрузки

Программа мониторинга верхних слоев атмосферы (получившая прозвище «Проект Эшкен» из-за классической формы первого использованного пробоотборника) была начата в 1956 году в ответ на острую необходимость получения информации о природе, концентрации и распределении радиоактивных отходов, выбрасываемых в стратосферу во время испытаний ядерного оружия. Основным инструментом проекта был импакторный коллектор, который доставлялся стратосферным аэростатом для отбора проб на заданных высотах от 50 000 до 90 000 футов.

Инженеры General Mills разработали первый фильтрующий пробоотборник «Эшкен» (слева), который эксплуатировался с ноября 1956 года по декабрь 1959 года. В этом пробоотборнике использовался воздуходувка Torrington 403 для прокачивания воздуха через пять квадратных футов фильтровальной бумаги с низким фоновым давлением и низким перепадом давления. Скорость отбора проб зависела от высоты и приложенного напряжения, но в среднем составляла от 500 до 600 кубических футов в минуту. После обнаружения в лаборатории некоторых несоответствий в измеренных объемах, в более поздних моделях этого прибора были установлены 12-метровые вытяжные каналы для предотвращения повторного попадания отобранного воздуха. Также в последующие годы блок сбора данных многократно модифицировался и совершенствовался.

Программа ASHCAN осуществлялась ежемесячно, с регулярными полетами из Аляски, Австралии, Бразилии, Панамы и нескольких пунктов в Соединенных Штатах. Также выполнялись специальные миссии для анализа определенных событий, таких как обломки, оставшиеся после входа в атмосферу советских спутников с малыми ядерными реакторами, или после вулканических извержений. Программа была прекращена в 1983 году.

Подробности полета на воздушном шаре
Дата запуска аэростата: 31.12.1958. Место запуска: аэропорт Сиу-Сити, штат Айова, США. Аэростат запущен: 1110-я эскадрилья аэростатных операций, ВВС США. Производитель/размер/состав аэростата: аэростат нулевого давления.   Идентификационный номер полета: I-42. Окончание полета (L — время посадки, W — время последнего контакта, в противном случае — время завершения) : ??/??/1958

Программа мониторинга верхних слоев атмосферы (получившая прозвище «Проект Эшкен» из-за классической формы первого использованного пробоотборника) была начата в 1956 году в ответ на острую необходимость получения информации о природе, концентрации и распределении радиоактивных отходов, выбрасываемых в стратосферу во время испытаний ядерного оружия. Основным инструментом проекта был импакторный коллектор, который доставлялся стратосферным аэростатом для отбора проб на заданных высотах от 50 000 до 90 000 футов.

Инженеры General Mills разработали первый фильтрующий пробоотборник «Эшкен», в котором использовался воздуходув Torrington 403. Тщательное переосмысление системы привело к ряду улучшений в последующие месяцы, но ее самым серьезным недостатком оставалась низкая эффективность фильтрации. Для преодоления этого в 1958 году был представлен фильтрующий пробоотборник прямого потока, показанный слева. В этом устройстве использовался один квадратный фут фильтровальной бумаги IPC вместо пяти квадратных футов, используемых в пробоотборнике «Эшкен». Расход от 500 до 800 кубических футов в минуту достигался за счет использования воздуходувки Torrington 704, приводимой в движение авиационным двигателем Westinghouse мощностью 0,52 л.с. Эта установка обладала рядом преимуществ с точки зрения веса, простоты в обращении и т. д., но наиболее важным было достижение более высокой эффективности. С начала 1960 года фильтр-пробоотборник прямого потока заменил фильтр-пробоотборник Ashcan в Сан-Анджело, штат Техас. Первоначально с этой базы использовались избыточные воздуходувки Torrington 403, что несколько снижало их производительность, но все установки, эксплуатируемые после 1 апреля того года, использовали более мощную воздуходувку Torrington 704. Спустя годы программа претерпела новые улучшения и модификации используемого оборудования.

Программа ASHCAN осуществлялась ежемесячно, с регулярными полетами из Аляски, Австралии, Бразилии, Панамы и нескольких пунктов в Соединенных Штатах. Также проводились специальные миссии по анализу определенных событий, таких как обломки, оставшиеся после входа в атмосферу советских спутников с малыми ядерными реакторами, или после вулканических извержений. Программа была прекращена в 1983 году.

Цель полета и описание полезной нагрузки

Целью этого полета был сбор проб воздуха и твердых частиц в рамках двух программ, проводившихся в середине/конце 50-х годов: проекта GRAB BAG , осуществляемого ВВС США, и проекта ASHCAN , разработанного Комиссией по атомной энергии США. Их целями были, соответственно, мониторинг советских испытаний ядерного оружия и сбор информации о природе, концентрации и распределении радиоактивных отходов, выбрасываемых в стратосферу во время испытаний ядерного оружия. Начиная с 1957 года, на заключительном этапе проекта Grab Bag и в начале проекта ASHCAN, полезные нагрузки обеих программ часто совершали один и тот же полет на воздушном шаре.

На рисунках слева мы видим схемы, соответствующие полезным нагрузкам Grab Bag (сверху) и ASHCAN (снизу). Далее мы дадим более или менее подробное описание обеих программ.

GRAB BAG

Система сбора для этой программы была разработана компанией General Mills, Inc. и состояла из четырех основных компонентов: стратосферного аэростата, мешка для сбора, бронированного контейнера и блока управления. Основная идея программы заключалась в том, чтобы подвесить ненадутую оболочку под большим наполненным гелием воздушным шаром и поднять оболочку на большую высоту для заполнения её окружающим воздухом. Затем автопилот запускал спуск всей системы для сбора образцов на земле. На изображении слева показано схематическое описание системы отбора проб вместе с одним из воздушных шаров во время спуска.

Мешок для сбора образцов или воздушный шар для проб представлял собой большой шар, изготовленный из того же материала, что и подъемный шар. Использовались мешки двух размеров в зависимости от высоты сбора: диаметром 47,5 футов на высотах более 80 000 футов и диаметром 34,6 футов на меньших высотах. Основание мешка было модифицировано для установки цилиндрического фитинга, оснащенного центробежным воздуходувным устройством , работающим от 24-вольтового двигателя постоянного тока. Воздуходувное устройство работало на высоте 80 000 футов в течение примерно двух часов, чтобы заполнить воздушный шар для проб примерно 33 000 кубическими футами воздуха. На этом этапе автопилот выпускал заданное количество гелия из несущего баллона и начинал спуск всей системы со скоростью около 400 футов в минуту. По мере снижения системы до высоты около 10 000 футов включался осевой вентилятор, расположенный в верхней части контейнера для отбора проб, для перекачки пробы воздуха в гибкий бронированный контейнер, расположенный непосредственно над баллоном.

Этот нежесткий бронированный контейнер. Бронированный контейнер был разработан для того, чтобы выдерживать суровые условия большинства посадок и сохранять пробу воздуха. Он состоял из трех вложенных друг в друга цилиндров из гибких материалов, которые снаружи внутрь представляли собой: прочный внешний слой из пластифицированного нейлона; промежуточный слой из тканого нейлона с очень высокой прочностью на разрыв; и самый внутренний цилиндр из полиэтиленовой пленки, который служил газовым барьером для пробы воздуха. При взлете бронированный контейнер в спущенном состоянии подвешивался вокруг стального троса и под открытым парашютом, который обеспечивал торможение снижения системы, если скорость превышала примерно 2000 футов в минуту, или предотвращал свободное падение оборудования в случае отказа. Перенос пробы в контейнер во время снижения занимал короткий промежуток времени, после которого клапан в основании бронированного контейнера герметизировался.

Всеми операциями различных компонентов системы управлял электронный блок управления . Он состоял из источника питания, главного блока управления и барографа, размещенных в большом изолированном красном мешке. Подвесная камера с направленным вверх обзором, расположенная под блоком управления, регистрировала раскрытие аэростата и развертывание мешка для сбора образцов. Электронный блок управления передавал по телеметрии высоту полета и ключевые этапы полета, такие как запуск воздуходувки и осевого вентилятора, снижение с помощью автопилота, скорость снижения и, наконец, активация взрывных устройств для отключения парашюта. Когда блок управления коснулся земли, взрывные устройства разорвали связь между аэростатом и парашютом, что привело к его схлопыванию и завершению полета.

В течение всего полета группа спасателей на вертолете следила за траекторией аэростата визуально или отслеживая сигналы, генерируемые радиомаяком. На месте посадки они перенесли пробу воздуха с помощью четырехступенчатого компрессора из бронированного судна в баллоны высокого давления для отправки в лабораторию. Затем пробы воздуха анализировались на наличие специфических изотопов, которые предоставляли информацию о вероятном размере, мощности и составе взорванного ядерного оружия, а также о распределении образовавшихся радиоактивных элементов.

До прекращения программы в 1958 году было совершено около 1000 полетов с использованием «пылесборника». Подробную историю и полную историю полетов программы можно найти по первой ссылке в списке внешних источников ниже.

ASHCAN

Официальное название инициативы — Программа мониторинга верхних слоев атмосферы, но она получила прозвище «Проект Пепельная банка» из-за классической формы первого использованного пробоотборника. Она была впервые запущена в 1956 году. Основным инструментом проекта был импакторный коллектор, который доставлялся стратосферным аэростатом для получения образцов на заданных высотах от 50 000 до 90 000 футов.

Инженеры General Mills также разработали первый фильтр-пробоотборник «ASHCAN» (который мы можем увидеть на изображениях внизу слева), который эксплуатировался с ноября 1956 года по декабрь 1959 года. В этом пробоотборнике использовался воздуходувка Torrington 403 для прокачивания воздуха через пять квадратных футов фильтровальной бумаги с низким фоновым давлением и малым перепадом давления. Скорость отбора проб зависела от высоты и подаваемого напряжения, но в среднем составляла от 500 до 600 кубических футов в минуту. После обнаружения в лаборатории некоторых несоответствий в измеренных объемах в более поздних моделях этого прибора были установлены 40-футовые вытяжные каналы для предотвращения повторного попадания отобранного воздуха. Также в последующие годы блок сбора многократно модифицировался и совершенствовался.

Программа ASHCAN осуществлялась ежемесячно, с регулярными полетами из Аляски, Австралии, Бразилии, Панамы и нескольких пунктов в Соединенных Штатах. Также проводились специальные миссии по анализу определенных событий, таких как обломки, оставшиеся после входа в атмосферу советских спутников с малыми ядерными реакторами, или после вулканических извержений.

Программа была прекращена в 1983 году.

Однако на Земле гелия мало. Причина в том, что этот легчайший газ не способен вступать в химические реакции, поэтому первичный, содержавшийся в протопланетном облаке гелий давно улетел прочь. Тот же гелий, что есть на Земле, — это продукт радиоактивного распада, прежде всего распада урана и тория, ядра которых испускают альфа-частицы, то есть ядра гелия-4. Гелия-4 на Земле относительно много: 3⋅10-7 от массы коры и 7⋅10-5 от массы атмосферы. Каждый год образуется примерно 30 миллионов кубометров гелия-4. А гелия-3 на нашей планете — десятки тысяч тонн, например, в атмосфере содержится лишь 35 тысяч тонн этого изотопа, то есть он весьма редок и, стало быть, дефицитен. Для физических экспериментов и других нужд его получают в результате распада трития.

Гелий
Я. Смородинский
«Наука и жизнь» №6, 1942.
...
Чем же оказался гелий?

Это — газ без цвета и запаха, похожий на воздух, но только значительно легче его. Из всех газов только водород обладает еще меньшим удельным весом. Гелий по своим химическим свойствам принадлежит к числу так называемых благородных (или инертных) газов. Это название они получили потому, что они не вступают в реакцию ни с какими другими элементами. К числу таких газов, кроме гелия, принадлежат еще, например, неон и аргон — газы, которыми наполняют светящиеся красные и синие трубки реклам.

Одним из следствий инертности гелия является то, что он не соединяется с кислородом, т. е. не горит. А это в сочетании с легкостью гелия делает его весьма удобным для наполнения дирижаблей. Такие дирижабли совершенно безопасны в отношении взрыва, который представляет весьма реальную опасность в случае дирижаблей, наполненных водородом.

Правда, гелий все же в 2 раза тяжелее водорода, а потому подъемная сила дирижабля, наполненного гелием, меньше, чем подъемная сила дирижабля, который наполнен водородом. Однако нетрудно видеть, что разница здесь совсем уж не такая значительная. Так как 1 м3 воздуха весит 1,29 кг, а 1 м3 водорода 0,09 кг, то подъемная сила этого количества водорода равна 1,29 кг — 0,09 кг = 1,2 кг. В то же время вес 1 м3 гелия равен 0,18 кг и его подъемная сила 1,29 кг — 0,18 кг = 1,1  кг, т. е. всего на 8% меньше, чем подъемная сила водорода. Если еще к этому прибавить, что водород значительно быстрее просачивается через оболочку дирижабля, чем гелий, а потому водород надо добавлять чаще, чем гелий, то станет ясно, почему даже при большой стоимости гелия наполнение им дирижаблей вместо водорода является выгодным.

Но для того, чтобы наполнять дирижабли, гелий надо иметь в весьма значительных количествах.

Добывать его в таких количествах из воздуха — задача для современной техники совершенно безнадежная. В несколько больших количествах гелий может быть добыт из некоторых минералов, но и эти количества весьма невелики. Основным способом получения гелия является добыча его из газовых источников, в которых он содержится. Таких источников особенно много в США. Есть они и в СССР. В США производство гелия достигло столь больших масштабов, что сейчас себестоимость 5 м3 метров гелия составляет всего 1 доллар.

Проект Genetrix
По информации Национального разведывательного управления, 10 января 1956 года ВВС США запустили первый воздушный шар Genetrix. Программа имела разные названия, в том числе Grandson, Gopher и Genetrix. Под любым названием это была дикая и безумная схема – но, возможно, достаточно безумная, чтобы сработать.

Утвержденная президентом Америки Дуайтом Д. Эйзенхауэром в декабре 1955 года и осуществляемая совместно Центральным разведывательным управлением, ВВС и ВМС, программа была направлена на раскрытие секретов за железным занавесом путем отправки сотен воздушных шаров, оснащенных камерами, через территорию Советского Союза.

Полиэтиленовые шары, построенные подразделением компании General Mills, были рассчитаны на полеты на высоте до 85 000 футов и несли камеры в гондолах размером с холодильник. Гондолы вращались, чтобы обеспечить максимальный охват камеры во время полетов, которые могли длиться до двух недель.

Первые девять аэростатов были запущены из Турции и Западной Германии 10 января 1956 года и, воспользовавшись преобладающими ветрами, пролетели на восток через Советский Союз и вышли в Тихий океан. За ними последовали сотни других.

Идея заключалась в том, что, как только эти наполненные гелием шпионы выйдут за пределы советского воздушного пространства, экипажи специально оборудованных самолетов Fairchild C-119 Flying Boxcars засекут их сигналы самонаведения и поймают гондолы в воздухе — такой же метод восстановления позже использовался для извлечения полезной информации с первых спутников-шпионов Corona.

В. Алкснис: «Через Мурманск к нам западные аэростаты летали каждую неделю, до Урала долетали»
Политика
12 февраля 2023
...
Развивает тему Виктор Алкснис, полковник авиации в отставке, народный депутат СССР (1989−1991 гг.).

«СП»: — Вам, как профессиональному летчику, приходилось во время службы иметь дело с аэростатами, Виктор Имантович?

— Была одна «громкая» история в 1983 году, когда с Запада на территорию нашей страны стали запускать аэростаты — практически ежедневно и по несколько штук в день. На протяжении примерно полугода. Летели они со стороны Мурманска, а оттуда почти через всю нашу территорию. Поначалу командование приняло их за НЛО. Наше ПВО их не фиксировало, только наземные службы, так как они были небольшими. А когда к ним приближались наши самолеты, эти «НЛО» начинали маневрировать.

«СП»: — То есть, были управляемыми — сорок лет назад?

— До сих пор непонятно. Но, похоже, «вел» их не только ветер. Долетали они до Урала и там исчезали. Оперативно была создана госкомиссия. Я тоже участвовал в ее работе. Возглавил ее маршал Николай Огарков, в то время начальник Генштаба. Это по его команде осенью того же года советской ПВО был сбит над Камчаткой южнокорейский «Боинг». Как завил тогда маршал, под прикрытием пассажирского лайнера следовал американский самолет-разведчик… Так вот аэростаты. Они летали над нашей страной с полгода. Члены комиссии пытались понять, что это, откуда, для чего и как с этим бороться. Но, увы…

«СП»: — Так ни одного и не сбили?

— Дело было объявлено сверхсекретным. Только слухи вокруг него ходили. Согласно одному, сбито было два чужеземных аэростата — в районе города Горький (ныне — Нижний Новгород) и на Ладоге в Ленобласти. Все, больше ничего.

«СП»: — Но союзный Минобороны как-то ответил на засланных «летающих казачков»? Тогда действовали решительно!

— О наших запусках, если они и были, ничего неизвестно. У нас в стране в городе Вольске Саратовской области была в те годы специализированная воздухоплавательная эскадрилья. Очень серьезная команда! Там велись научные разработки. Строились аэростаты. Производилась необходимая аппаратура. Готовились специалисты. Регулярно проводились учения.

«СП»: — Центр в Вольске работает и сейчас?

— Его закрыли ещё при Ельцине. С военными при этом даже не посоветовались… Сейчас, насколько я знаю, использование аэростатов в разведывательных целях признано малоэффективным. Они же летят исключительно по ветру. А тот непредсказуемо меняет направление. Нужны космические средства. Спутники. У нас с этим проблема. Нет соответствующей группировки, в отличие от США, имеющих с десяток разведывательных высокополетных самолетов типа АВАКС с плоской тарелкообразной антенной сверху фюзеляжа.