【儀器網(wǎng) 時事聚焦】《飛屋環(huán)游記》中老人卡爾·弗雷德在屋頂上系上成千上萬的氫氣球，帶著自己的屋子飛向了天空。雖然這樣的場景只存在動畫中，但從熱氣球到飛艇，氣球在人類早期對天空的探索中確確實(shí)實(shí)扮演著重要的角色。除了載人飛行外，氣球也是研究大氣層的重要工具。當(dāng)飛機(jī)發(fā)明之后，熱氣球和飛艇逐漸退出了人類的生活，然而在科研領(lǐng)域，即使氣象雷達(dá)、衛(wèi)星遙感等技術(shù)已經(jīng)很成熟，氣球仍然有著無可取代的地位。
人類利用氣球進(jìn)行大氣研究的時間可以追溯到18世紀(jì)。1783年法國的J.A.C.查理在氫氣球上攜帶溫度計、氣壓計等自記氣象儀器測量了大氣層各個高度的溫度和氣壓等。到現(xiàn)在利用氣球進(jìn)行大氣科學(xué)研究的方式依然沒有大的改變。隨著科技的發(fā)展，氣球上攜帶的儀器從簡單的溫度計、氣壓計發(fā)展成更先進(jìn)更精密的無線電探空儀，氣球的材質(zhì)與形狀也有了很大的改進(jìn)。
近幾十年，氣球在空間科學(xué)研究中開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。與進(jìn)行大氣科學(xué)研究的“系留氣球”不同，高空氣球解開了地面拉著氣球的那根繩子，飛上了幾萬米的高空，搭載的儀器也增加了日冕儀等空間科學(xué)研究儀器，成為臨近空間(高度20-100km的空間區(qū)域)重要的探測平臺。高空氣球成本低、見效快、載重大、觀測數(shù)據(jù)資料精度高，更重要的是高空氣球是可以長時間停留在臨近空間進(jìn)行探測和研究的浮空器，這也讓高空氣球迅速成與火箭、人造衛(wèi)星等飛行器并駕齊驅(qū)的空間科學(xué)研究工具，應(yīng)用于宇宙線、空間硬X和γ射線天文、紅外天文、空間物理等領(lǐng)域。
近日香山科學(xué)會議召開第666次會議，會上專家們討論了利用高空氣球進(jìn)行南極科研的問題。南極的高空氣球觀測在1989年就已經(jīng)開始，美國、法國、日本等國家都在南極開展過氣球探測實(shí)驗(yàn)，而我國在這一領(lǐng)域還是一片空白。
高空氣球試驗(yàn)基地的選址要求很高，需要發(fā)射場周圍人口密度低且沒有重要的安全或防護(hù)設(shè)施，氣球的水平飛行路徑下也不能有大城市或重要設(shè)施。此外還要考慮交通、試驗(yàn)期內(nèi)的氣象條件等因素。而南極是非常理想的高空氣球試驗(yàn)基地。南極人跡罕至，不需要考慮安全問題；內(nèi)陸極晝期較長，氣象條件適合氣球在穩(wěn)定高度上長時間飛行；而且南極沒有航空管制，可以避免領(lǐng)空問題。我國高空氣球探測技術(shù)與探測活動的發(fā)展在近十幾年曾一度放緩，而國外高空氣球卻一直發(fā)展迅速。如果想追趕上這十幾年的差距，南極無疑是個很好的突破口。
此外，南極是當(dāng)今氣候變化問題的焦點(diǎn)，在南極進(jìn)行高空氣球探測也有利于監(jiān)測大氣數(shù)據(jù)，及時了解氣候變化，為制定適應(yīng)實(shí)際情況的環(huán)境政策提供依據(jù)。目前，雪龍?zhí)栐谶M(jìn)行南極科考是時一路釋放探空氣球，探測海域上方的大氣數(shù)據(jù)，然而這種程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。要在南極高空氣球探測中占有一席之地就必須擁有自己的高空氣球發(fā)放基地，我國的科學(xué)家正為此而努力。
(參考資料來源：新華網(wǎng))
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