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导语：提到气球飘上天外，好多东谈主不祥会联思到《飞屋环纪行》里无边五颜六色气球的场景。若不是近期我国两只高空气球在北好意思洲“狂飙”，可能全球并未能联思到“吝惜球”还能如斯“巨大上”。我国科研气球到底发展到什么水平，除了大气探伤，它又有哪些科研功用？

一、“流浪气球”的百年宿命：搞“科学”

早在18世纪，气球就被愚弄于包括大气物理在内的科研边界。1783年，东谈主类完成了初度氢气球载东谈主飞行，并搭载了气压计、温度计等诞生用于大气探伤，由此打开了气球的探空历史。1902年德国表象学家阿斯曼初度冷落用橡胶气球来探伤大气，1927年苏联表象学家磋议出无线电探空仪法，负气球探空工夫实用化。连年来，东谈主们通过新闻与应酬媒体，渐渐坚定到各式科研气球的存在。

1955年中国也研制成第一只探空气球。资格一个甲子开支散叶后繁衍出多个眷属成员。这次“流浪气球”事件中的主角便是一只典型的高空气球（也称为定高气球、平飘气球），它的作事高度频繁在离地表10公里至50公里的高度；不单是是飘得高，能在一定时刻内保握较高高度、并作一定距离平飘领路更是基本功。早在1990年中国就结束了其72小时四千余公里的万古刻跨国飞行功能。

愚弄边界更广的快升式气球作事于10--30千米的高度，轨迹上只需带着探伤诞生快速飞腾用于探伤垂直面上的大气数据，到达相应高度后在气压等作用下破碎便完成了作事，因此也受限于放飞地上那“一亩三分”的步履空间。此外，它们还有一个花样肖似飞艇的异形昆仲——系留气球（浮空艇），它最大的特质是在升起后通过缆绳将其拴在大地绞车或其他锚泊才略上，并通过退换缆绳长度遣散其升起高度，因此它距离放飞地表高度频繁仅数千米，并可反复回收使用。

我国也用这类气球创下多个记录：2022年“巅峰作事”珠峰科登科，我国科学家完成10次升起大气科学不雅测，最高升起至9050米，创造了系留气球原位大气科学不雅测的寰宇记录。

除本次“气球事件”中的高空气球外，探空气球还发展出可重叠使用的系留气球与使用本钱仅千元、可重叠使用的快升气球。

二、“纯自然”到“科技狠活”，吝惜球资格了什么

探空行状早期的气球王人是“自然造”。无论是19世纪前的内脏、皮革，照旧尔后到20世纪中世的自然乳胶。让气球越来越充满“科技狠活”的泉源就在于石化工夫的发展。

庸碌橡胶由于拉伸脾气，跟着高度攀升、气压裁汰，气球内与外界压差越来越大，到达一定高度就因到达拉伸极限而爆裂；上千公里随风“狂飙”中还要不断交代高空风速梯度剪切力的进修；而数天以致数十天的路径更需要它能耐得住高空零下数十度激发材料低温脆化问题。因此对气球材料拉伸强度、抗扯破强度、 韧性、低温性能等王人有较高的条款。这次事件中的“流浪气球”已不是橡胶气球所能及的。

70年代后，国表里均转向为其能符合万古刻高空环境下功课的非延迟性的薄膜塑料面料，如低密度材料，让气球膜体厚度与分量大幅消弱，仅用20多微米厚度即能承受数百千克以致1吨载重。

90年代后，国内进一步立异的线性低密度聚乙烯薄膜材料和含氟树脂多层复合薄膜共挤薄膜，性能较传统聚乙烯材料有了进一步擢升，其极限拉伸率提好意思丽过30%，埃尔门多夫扯破性达2-3倍以上。更能符合漫长旅程的温差变化，可耐高下温、永恒使用温度在150℃~150℃范围内，抗紫外线老化才调更强。这亦然我国这次两颗气球能在数万米高空“流浪”许久的玄机之一。非延迟性薄膜材料的弃旧容新让我国高空气球不断作念大。

三、“流浪气球”若何凝听天外之声

探空气球首要的是获取从大地到数万米的各式参数。比如区别全球各地的1200多个探空表象站，每天会辞寰宇时0时、12时进行两次开释（一次性快升式探空气球）以征集这些数据。对探空气球来说，无论哪种花样，最中枢的当然照旧千般探伤诞生。

这个人名叫董玉毅，1981年出生于江西景德镇一个普通家庭。在他很小的时候，就展现出了天才的一面。比如他说话要比大部人早，并且在三岁的时候，就发现了他的记忆力特别好。几乎可以达到过目不忘的地步了，反应能力还很快。

自去年数亿网友在线“接机”事件以来，中美关系可谓是有了新的恶化。美国政界一边表达着要派遣高官访华的意愿，一边却对中国的军事演习反应过度，非要也在中国周边维持军事存在，拉着大小盟友反复挑衅。因此，这些想来谈的，都被中国方面婉拒了。

最基础的温度、气压、空气湿度等大气参数便是依靠气球下一个像小盒子的安设——探空仪取得。

1956年我国研制顺利机械式探空仪，并发展出机电式59型探空仪，成为尔后半个世纪大气不雅测的主力之一。但机电式探空仪聪惠度低，温度、辐射误差和滞后扫数大，2002年启动中国表象局渐渐将其升级为GTS型数字探空仪，探伤聪惠度与摄取速率极大提高。当气球从0到30千米、以400米/分钟的速率升起时，探空仪就犹如一个CT扫描仪，以每1.2秒/次速率低空到高空逐层扫描。

对风向、风速等高空风的测量，探空气球则不统共“单打独斗”。60年代我国研发出P波段701型雷达，通过追踪探空气球挂载的无线电信标测算漂移、空间的仰角所在等来不雅测风向风速，并及时经受探空仪发送的数据信号，到本世纪初又斥地出精度更高的L波段二次测风雷达。

虽然，这次跳动洲际的国产高空气球还是观念越过了大地雷达援助测量的距离（频繁在200km）。2016年以来，我国先后攻克多通谈双向通讯经受诞生、高精度表象专用北斗导航芯片，使高空气球通过导航卫星即可通过领路轨迹记录解算沿路的风速、风向等信息，其功课范围越来越广、探伤时刻越来越长。多重工夫加握使我国各型高空气球救济的探空站网罗精度也越来越高，预告数据可用率从上世纪末的40%提高90%，风分析场设施差减小约2%，风、湿度和高度测量遣散已对标寰宇表象组织探空不雅测的最高方向。

四、“把脉天外”之余，“流浪气球”还有新任务

跟着我国科研气球越造越大、飘得越来越高、载荷才调越来越强，“天外之眼”的眼界越来越广，自上世纪末，它就带着太阳红外不雅测千里镜结束我国对脉冲星周期的初度测量。同期，也搭载着硬X射线调制千里镜料理了曩昔X/γ射线天文不雅测的艰辛，联系探伤与工夫考据后果成为日后我国“慧眼”号天文卫星的先声。

2018年，中科院更是启动了“鸿鹄”专项计划，通过高空气球搭载关系诞生开展左近空间环境和生态系统概述科学探伤任务。迄今已披发十余个高空气球，取得了一批首要科学数据。

除了空间探伤，神舟四号飞船所搭载微重力实践诞生的先期考据作事，以及连年来针对国内各式航天器和左近空间飞行器太阳电板的空间标定测量也王人借上高空气球的东风，以致连放射任务王人能看到它的身影。

昨年4月，科研单元将高空零压氦气球校正为左近空间空基放射平台，带着数百公斤重探空火箭飞至数十万米高的同温层，通过遥控结束空中烽火放射；同庚9月，这一方向再次刷新，完成载重才调1.2吨、飞行高度30千米重载飞行，之后又插足到一些大尺寸无东谈主机、火箭等飞行器的左近空间放射任务中。

结语：

进程十几年发展，我国千般科研气球工夫已较为纯属并达到了一定水平，它的业务也不再局限于大气物理边界，在气球空间天文、微重力科学、空间生物和育种等方面也取得了多项磋议后果。将来，跟着我国气球工夫的发展，“气球们”会在更高、更迢遥替咱们凝望寰宇的天外。

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参考文件：

[1] 《探空气球：为高空表象“搭脉”的医者》.中国表象报.

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http://ah.weather.com.cn/tqyw/10/2785887.shtml

[2] 《浮空平台科学实践专题一——气球科学不雅测100年（下）》.当代物理常识杂志.

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNzg3NTM4Nw==&mid=2247487188&idx=2&sn=3473e05aa7ad786db461cdfc073184c0&chksm=970af280a07d7b967dca10b4304ad22b22764617d1405df7b956459f91a012b8b8fb6e835cc3&scene=27

[3] 肖迪娥， 考核. 表象气球的近况和发展趋势（一）[J]. 中国橡胶， 2009, (9):

[4]宁荣，王文剑. 左近空间浮空器聚乙烯薄膜超压气球球体计划[J].科技与新.2019,(4).