幾十年來(lái),包括美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)在內(nèi)的諸多機(jī)構(gòu),已經(jīng)將氣球攜帶的實(shí)驗(yàn)室,放飛到飛機(jī)之上、衛(wèi)星之下的高度。
美國(guó)西南研究所行星科學(xué)家、世界觀公司聯(lián)合創(chuàng)始人艾倫·斯特恩說(shuō):“商業(yè)氣球飛行具有新的能力,開(kāi)辟了新的科學(xué)類(lèi)型,例如對(duì)自然災(zāi)害的低成本監(jiān)測(cè),或通過(guò)研究地球地質(zhì)來(lái)探索金星等。”
衛(wèi)星可以覆蓋全球,但提供的圖像分辨率較低。相比之下,氣球到達(dá)的位置優(yōu)勢(shì)顯著,可以非常仔細(xì)地考察小面積土地。約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室行星科學(xué)家卡爾·希比特茨認(rèn)為,我們需要?dú)馇虻挠^測(cè),它們實(shí)在太強(qiáng)大了。
上述觀點(diǎn)呈現(xiàn)在近期于美國(guó)科羅拉多州舉辦的下一代亞軌道研究大會(huì)上。然而,真正讓業(yè)界感到驚訝的是,像世界觀公司這樣的私人企業(yè),也已經(jīng)能將有效載荷迅速而低成本地送到16公里—30公里以上的平流層。
私人企業(yè)入場(chǎng)讓科研成本速降
世界觀公司真正進(jìn)入氣球觀測(cè)科學(xué)界的“法眼”,是在2017年,其開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化Stratollite平臺(tái)引起了轟動(dòng)。平臺(tái)懸掛在氣球下方,可以進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)。
斯特恩說(shuō),如果一個(gè)有效載荷掛載在NASA的氣球上,花費(fèi)可能超過(guò)100萬(wàn)美元,但如果與其他實(shí)驗(yàn)共享一個(gè)Stratollite平臺(tái),則只需幾萬(wàn)美元就能搞定。
世界觀公司首席執(zhí)行官簡(jiǎn)·波特表示,2018年,其目標(biāo)是每月飛行4次。每個(gè)氣球都會(huì)將一個(gè)Stratollite平臺(tái)送上平流層。迄今為止,最長(zhǎng)的飛行持續(xù)了5天,但不久將能夠進(jìn)行為期數(shù)周的科研飛行。
西南研究所行星科學(xué)家羅伯特·格林在去年10月利用氣球開(kāi)展了實(shí)驗(yàn),以測(cè)試自己設(shè)計(jì)的設(shè)備可否執(zhí)行金星探測(cè)任務(wù)。地球表面太熱,設(shè)備不能長(zhǎng)時(shí)間工作,而金星大氣層條件溫和得多,用氣球測(cè)試更合適。
乘坐世界觀公司提供的氣球,該設(shè)備從愛(ài)達(dá)荷州起飛,飛行了500公里后,在蒙大拿州下降。像飛行的探測(cè)器那樣,氣球上搭載的設(shè)備,在飛掠下方花崗巖豐富的山脈時(shí),測(cè)量了設(shè)備電氣性能變化。如果在金星上采集此類(lèi)數(shù)據(jù),可以弄清金星地表或地下的地質(zhì)情況。他們希望今年5月繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
此外,世界觀公司還找到了一種方法,讓氣球穩(wěn)定在特定高度。自去年9月發(fā)生毀滅性的瑪利亞颶風(fēng)后,該公司一直在測(cè)試氣球在各地提供互聯(lián)網(wǎng)連接的能力。
NASA正努力研發(fā)長(zhǎng)期研究平臺(tái)
NASA科學(xué)副部長(zhǎng)托馬斯·澤爾布陳說(shuō),對(duì)許多實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),世界觀公司提供的平臺(tái)確實(shí)很有幫助。但NASA科學(xué)家也在開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的下一代氣球技術(shù),包括可以飛行100天的超級(jí)壓力氣球。這種氣球適合長(zhǎng)期進(jìn)行天文觀測(cè)等研究,當(dāng)然,這類(lèi)項(xiàng)目一直面臨成本和技術(shù)挑戰(zhàn)。
中佛羅里達(dá)大學(xué)行星學(xué)家愛(ài)得瑞妮·德芙說(shuō),平流層氣球?yàn)樘仗剿鞅澈蟮奈锢韺W(xué)提供了新機(jī)會(huì),比如研究在低重力條件下,塵埃如何聚集在一起——這對(duì)于月球和行星探測(cè)非常重要。“我的興趣是開(kāi)發(fā)氣球在微重力環(huán)境下進(jìn)行相關(guān)研究的能力,但目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)。”
對(duì)未來(lái)充滿期待的還有NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的航天工程師們。他們希望利用平流層氣球,聽(tīng)取來(lái)自地震的低頻次生信號(hào),以此來(lái)測(cè)試今后可能在金星開(kāi)展的地震探測(cè)任務(wù)。
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