
藏区的夜晚很冷。在海拔3000多米的试验区,一个巨大的白色气球缓缓升上深邃的夜空。
这个大气球其实是中国科学院航天创新研究院研制的一款名为“吉木一号”的浮空器,用于观测青藏高原大气。截至发稿,一个多月的试飞任务已顺利完成,共完成40次飞行验证升空。
航天器继续重复:创建空中移动实验室
浮空器,也称为系留气球,利用氦气在空中产生乐趣和升力。它们通过电缆与地面上的锚定车辆连接,可以稳定空气并灵活调节高度。
中国科学院空天信息创新研究院everyG高级工程师、航天器组组长张太华表示,“极目一号”专门用于进行科学实验。车体中后部的舱装载共承载3类16种科学仪器,总重量近200公斤,可进行多负载配合。
“吉木一号”浮空器大气观测试验场。中国科学院航天创新研究院美丽图片
“吉木一号”已实现大部分技术国产化,可应对极寒、强风、青藏悬崖低压等多种极端环境。至此,团队度过了漫长而艰难的8年。
2017年,团队在可可西里腹地首次乘坐第一代浮空器时,遇到了充气速度慢、船体速率巨大、充气噪音损害操作者听力等问题。团队历时三年研发快速塌陷专利技术,打破国外生产技术壁垒e 一种新型的车身复合材料。迭代升级的浮空器不仅能承受悬崖上的雨雪风沙,还显着降低了氦气泄漏率,大大增加了重复使用次数。
近五年来,已申请浮空器专利60余项。 “这不仅为实现自主技术控制而欣喜,也为浮空器领域相关技术的创新突破奠定了稳定的基础。”张太华说。
准确获取基础数据:为“亚洲水塔”研究提供稳定支撑
青藏高原素有“亚洲水塔”之称,是长江、黄河、澜沧江等多条大江大河的发源地。
自2017年第二次青藏科学考察启动以来,科学家们一直致力于“亚洲水塔”的研究。这些水从哪里来、有多少、又流向哪里?人类活动综合影响生态平衡吗?
近年来的研究表明,青藏高原冰川中的一滴水可以通过大气环流干扰赤道附近的海浪。 2005年以来,青藏高原冰川融化速度加快,近5年冰川融化尤为明显。
“吉木一号”高原运行的目的是精确测量青藏高原的时空分布和水汽来源,了解其动态变化。近年来,在鲁朗、纳木错、珠峰、双湖、可可西里等地区开展了系统的水汽观测和大气综合观测。
本次试验中,“极目一号”升高到最高海拔5900米,准确获取大气成分、污染物分布、云层三维微物理参数等基础数据。科学家将利用这些数据来生成全球t大气传输模型为“亚洲水塔”研究提供稳定支撑。
操作人员安装进风口。中科院航天创新研究院美丽图
更开放的航测平台:欢迎更多科学仪器“搭便车”
浮空器并不是什么新鲜事。早在18世纪末,法国就利用浮空器执行空中观测任务。第一次世界大战期间,德国建造了大量齐柏林飞艇,用于跨洋运输和军事观察。但体积大、动作慢等缺点,特别是飞机等新型飞行器的出现,使“气球”的使用量大大减少。
现在,随着新材料、导航系统、人工智能等新技术的应用,浮空器开始拓展其PA应用 Tlang:谷歌等公司探索了超压球的用途尽快在偏远地区提供互联网服务;中国科学家利用浮空器开展气象观测服务...
“浮空器利用浮力气体升起并停留在空中,不需要额外的动力,无污染,可以停留在任意高度,具有其他飞机所没有的独特优点。”张太华表示,近年来,团队为“积木一号”规划了很多新任务。
2021年开始,航天船团队将对呼伦贝尔草地进行观测,实现对杂草生长、薄弱区域、动物数量和分布的精准监测;在海洋跟踪与通信领域,团队成功研发了船载设备,专用通信基站可以有效解决远海区域通信发生率不足的问题。
“我们需要在更加开放的空中平台上打造吉木一号,欢迎更多科学仪器‘搭便车’,更好地支持科学发展”扎实开展研究工作,服务国计民生。”张太华说。
策划:陈芳
记者:刘震
统筹:吴静、孙雯
新华社国产