
这是西藏鲁兰地区一个寒冷的夜晚。试验场,海拔3000多米,一个巨大的白色气球缓缓升入深邃的夜空。
这个大气球实际上是中国科学院空天信息创新研究院研制的名为“吉木一号”的气球,用于观测青藏高原的大气。截至发稿,历时一个多月的测试任务圆满结束,共完成40次起飞飞行检查。
航天器不断迭代:打造机载移动实验室
浮空器也称为系留气球,利用氦气产生浮力并将其升到空中。它通过电缆与停泊在地面上的车辆连接,可以稳定空气并灵活调节其高度。
中国科学院空天信息创新研究院高级工程师、飞行器团队负责人张太华表示u-1专门用于进行航空科学实验。位于船体中央和后部的货舱配备了三类共16种科学设备,总重量约200公斤,可以对各种物品进行集中观测。
“积木一号”气球大气观测试验场。图片提供:中国科学院空天信息创新研究院
极目一号已实现大部分技术国产化,可承受青藏高原极寒、强风、低压等多种极端环境。为了实现这一目标,团队度过了漫长而艰难的八年。
当团队于2017年首次将第一代浮空器带入Heo Sil内部时,他们发现了诸如充气缓慢、头盔泄漏率高以及影响飞行员听力的膨胀噪音等问题。团队历时三年研发专利泰德技术迅速拓展,突破国外技术壁垒,开发出新型船体复合材料。反复升级的浮空器不仅能抵御雨、雪、风、高原风沙,还能显着降低氦气泄漏率,大幅增加冷却时间。
过去五年来,已申请了 60 多项浮空器专利。 “这不仅有助于实现技术自主的控制能力,也为浮空器领域相关技术的创新突破奠定了坚实的基础。”张太华说。
精准捕捉重要数据效益:为“亚洲水塔”研究提供有力支撑
青藏高原素有“亚洲水塔”之称,是长江、黄河、澜沧江等多条重要河流的发源地。每年供应下游地区的淡水可以养活20亿人的生命。
第二届青藏科学考察启动以来自2017年科考以来,科学家们一直致力于“亚洲水塔”的研制。这些水从哪里来,有多少,又去了哪里?人类活动会改变生态系统的平衡吗?
最近的研究表明,青藏高原冰川上的一滴水可以通过大气环流改变赤道附近的洋流。自2005年以来,青藏高原冰川融化速度加快,近五年来这一趋势尤为明显。
“积木一号”高原作业的目标是准确量化青藏高原水汽时空分布和来源,了解其动态变化。近年来,在鲁朗、纳木错、珠穆朗玛峰、双湖、霍希尔等地区开展了系统的水汽观测和大气综合观测。
在本次测试中,吉姆1号登上了最高海拔5900米ve海平面,准确捕捉大气成分和污染物的分布。 、三维云微物理参数等重要数据。科学家将利用这些数据建立全球大气传输模型,为“亚洲水塔”研究提供可靠支持。
操作人员正在安装进风口。图片提供:中国科学院空天信息创新研究院
航空测试平台更加开放:可以“搭便车”更多科学仪器
浮空器并不新鲜。 18世纪末,法国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。但由于体积大、运动慢等缺点,特别是随着飞机等新型飞行器的出现,“气球”的使用量明显减少。
现在,随着新材料的应用,导航离子系统、人工智能等新技术,航空航天员开始拓展其应用领域。谷歌和其他公司利用超压气球为偏远地区提供互联网服务。我正在考虑使用它。中国科学家正在利用气球观测装置开展观测服务。气象...
“这种浮空器利用浮力气体起飞并停留在空中,不需要额外的能量,不污染环境,可以停留在任何高度,具有其他飞机所不具备的独特优势。”张太华表示,近年来,团队为极目一号规划了很多新任务。
从2021年开始,航天团队将在虎林贝尔草原开展放牧观测,精准监测草原生长情况、退化面积以及牲畜数量和分布。在海上监视与通信领域,团队成功研制舰载浮空器装置专用通信基站可以有效解决公海区域通信覆盖不足的问题。
“我们要把‘极目一号’打造成更加露天的试验平台,欢迎更多科学仪器‘搭便车’,更好地支持科学研究,为国计民生做出贡献。”张太华说。
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