科研氣球：將實驗室放飛到飛機之上、衛星之下

世界觀公司正在為科學氣球充氣。

來源：《自然》雜誌官網

幾十年來，包括美國國家航空航天局（NASA）已經將氣球攜帶的實驗室，放飛到高于飛機之上、衛星之下的高度。

美國西南研究所的行星科學家、世界觀公司的聯合創始人艾倫·斯特恩說：「商業氣球飛行具有新的能力，開闢了新的科學類型，例如對自然災害的低成本監測，或如何通過研究地球地質來探索金星等。」

衛星可以覆蓋全球，但提供的圖像解析度較低。相比之下，氣球到達的位置優勢顯著，可以非常仔細地考察小面積土地。約翰霍普金斯大學應用物理實驗室行星科學家卡爾·希比特茨認為，我們需要氣球的觀測，它們實在太強大了。

上述觀點呈現在近期於美國科羅拉多州舉辦的下一代亞軌道研究人員會議上。然而，真正讓業界感到驚訝的是，像美國亞利桑那州「世界觀公司」這樣的私人企業，也已經能將有效載荷迅速而便宜地送到16-30公里以上的平流層。

私人企業入場讓科研成本速降

世界觀公司真正進入氣球觀測科學界的「法眼」，是在2017年。通過開發標準化的Stratollite平台，引起了轟動。平台懸掛在氣球下方，可以進行一個或多個實驗。

斯特恩說，如果一個有效載荷掛搭載在NASA的氣球上，花費可能超過100萬美元，如果與其他實驗共享一個Stratollite平台，則只需幾萬美元就能「搞定」。

世界觀公司首席執行官簡·波特表示，2018年，其目標是每月飛行4次。每個氣球都會將一個Stratollite平台送上平流層。迄今為止，最長的航班持續了5天，但未來不久將能夠進行為期數周的科研飛行。

西南研究所行星科學家羅伯特·格林在去年10月開展了實驗，已測試其設計可否執行金星探測任務。地球表面太熱，設備不能長時間工作，但金星大氣層條件溫和得多，用氣球測試更合適。

它「乘坐」世界觀公司提供的氣球，從愛達荷州起飛，飆升了500公里後，在蒙大拿州下降。像飛行的金屬探測器那樣，氣球上搭載的設備，在飛掠下方花崗岩豐富的山脈時，測量了設備電氣性能變化。如果在進行上採集這種數據，可以搞清楚進行地表或地下的地址情況。他們希望今年5月，繼續進行實驗。

此外，世界觀公司還找到了一種方法，讓氣球穩定在特定高度。自去年9月發生毀滅性的瑪利亞颶風後，該公司一直在測試氣球在各地提供互聯網連接的能力。

NASA正努力研髮長期研究平台

NASA科學副部長托馬斯·澤爾布陳說，對許多實驗來說，世界觀公司提供的平台確實很有幫助。但NASA科學家也在開發更先進的下一代氣球技術，包括可以飛行100天的超級壓力氣球。這種氣球適合長期進行天文觀測等研究，當然，這類項目一直面臨成本高昂和技術上的挑戰。

中佛羅里達大學行星學家愛得瑞妮·德芙說，平流層氣球為探測航天研究背後的物理學提供了新機會。她研究在低重力條件下，塵埃如何聚集在一起——這對於月球和行星探測非常重要。「我的興趣是開發氣球的微重力環境下進行相關研究的能力，但目前還沒實現」。

對未來充滿期待的還有加州帕薩迪納噴氣推進實驗室的航天工程師們。他們希望利用平流層氣球，聽取來自地震的低頻次生信號，以此來測試今後可能在金星探測地震活動的任務。

文中圖片由本文作者提供

編輯：小陽

審核：管晶晶

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