幾十年來,包括美國國家航空航天局(NASA)在內(nèi)的諸多機構(gòu),已經(jīng)將氣球攜帶的實驗室,放飛到飛機之上、衛(wèi)星之下的高度。
美國西南研究所行星科學家、世界觀公司聯(lián)合創(chuàng)始人艾倫·斯特恩說:“商業(yè)氣球飛行具有新的能力,開辟了新的科學類型,例如對自然災害的低成本監(jiān)測,或通過研究地球地質(zhì)來探索金星等。”
衛(wèi)星可以覆蓋全球,但提供的圖像分辨率較低。相比之下,氣球到達的位置優(yōu)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(xiàn)在近期于美國科羅拉多州舉辦的下一代亞軌道研究大會上。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,其開發(fā)的標準化Stratollite平臺引起了轟動。平臺懸掛在氣球下方,可以進行一個或多個實驗。
斯特恩說,如果一個有效載荷掛載在NASA的氣球上,花費可能超過100萬美元,但如果與其他實驗共享一個Stratollite平臺,則只需幾萬美元就能搞定。
世界觀公司首席執(zhí)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平臺送上平流層。迄今為止,最長的飛行持續(xù)了5天,但不久將能夠進行為期數(shù)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月利用氣球開展了實驗,以測試自己設計的設備可否執(zhí)行金星探測任務。地球表面太熱,設備不能長時間工作,而金星大氣層條件溫和得多,用氣球測試更合適。
乘坐世界觀公司提供的氣球,該設備從愛達荷州起飛,飛行了500公里后,在蒙大拿州下降。像飛行的探測器那樣,氣球上搭載的設備,在飛掠下方花崗巖豐富的山脈時,測量了設備電氣性能變化。如果在金星上采集此類數(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)進行實驗。
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后,該公司一直在測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)長期研究平臺
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臺確實很有幫助。但NASA科學家也在開發(fā)更先進的下一代氣球技術(shù),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和技術(shù)挑戰(zhàn)。
中佛羅里達大學行星學家愛得瑞妮·德芙說,平流層氣球為太空探索背后的物理學提供了新機會,比如研究在低重力條件下,塵埃如何聚集在一起——這對于月球和行星探測非常重要。“我的興趣是開發(fā)氣球在微重力環(huán)境下進行相關(guān)研究的能力,但目前還沒實現(xiàn)。”
對未來充滿期待的還有NASA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,以此來測試今后可能在金星開展的地震探測任務。
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