NASA秘密进行航天气球实验创探测气球飞行纪录
NASA秘密进行航天气球实验创探测气球飞行纪录
实验气球的飞行路线
据《自然》网站2月11报道 美国宇航局（NASA）秘密进行航天气球实验，成功在南极试飞了改进型的探测热气球。目前，该气球飞行的天数已经超过42天，创下了探测气球飞行新纪录。研究人员称：这开启了高空科学探测的新纪元，这一行动将把人类的高海拔探测技术推向新的高峰，人类也进一步用廉价的方式提高了高空探测能力。
据悉，目前实验气球已经飘荡在南极洲上空平流层超过42天，打破了探测气球飞上大气层的记录。记录产生于2005年，当时，一个装着宇宙射线的气球在高空飞行将近42天。根据计划，这一携带了大量的科研仪器的超级热气球在太空边缘持续工作100天甚至更长时间。
弗吉尼亚州戈达德太空飞行中心的美国宇航局气球方案的主策划人大卫-皮尔斯（David Pierce）惊叹道：“这简直是一项伟大的飞行任务。我们正在证明这是一个可行的平台。” NASA华盛顿总部从事亚轨道研究的资深科学家弗农-琼斯(W.Vernon Jones)也表示：“这个超级科学探测气球的试飞，是NASA在高空科学测量和控制方面进行的关键一步。试飞的成功表明：研究组的科学家找到了一条加大气球运载量的方法，使该超级气球可以运载1吨左右的科研仪器飞向海拔11万英尺的高空成为可能。”
气球一直以来都被科学家认为是探测高空的廉价工具，99%探测大气层的实验都是利用气球，因为气球可到达空间边缘，不用耗费昂贵的火箭，也不用花很长的时间去建造卫星。然而利用气球做实验会受到限制，气球在几天内或几个星期内会开始泄漏氦气而不得不降落回地球。
然而，100天的飞行任务对这种新型气球来说还是第一次。该气球由一种像纸一样薄的塑料皮制作而成，也叫做超高压气球，形状呈南瓜形。南瓜形气球能够经受高空由于温差产生的压力，也不会膨胀。而人们通常见到的普通气球升上高空，当夜幕降临时就会上下摆动，像正弦波。所以普通气球不能长时间长距离飞行。虽然南瓜形气球有很多优势，但天文学家要控制它们也是一种挑战。超高压气球更稳定，能够收集更多的数据。因为它们可以在一年的任何时候围绕地球的中纬度飞行，它们携带的望远镜可观察到很多看不见的区域以及光谱区域，即X射线和γ射线。因为强大地球磁场形成漏斗状的宇宙射线，使得科学家用常规手段在两极很难观察到高空的情况。
今年7月，超高压气球有望代替火箭和卫星，成为一种更廉价的空中探测工具。这次破记录的测试所使用的气球比以前的要大3倍。皮尔斯说：“天空离我们更近了。”12月28日，试验气球从南极洲罗斯冰架麦克默多站发射台发射升空。发射台是平坦宽阔的罗斯冰架。气球上携带着数码相机、收音机和温度压力传感器等基本测试仪器。它们还配有测试传感器。
这次气球完成100天的飞行计划也面临着挑战，来自极地的涡旋风会使气球绕圈飞行，并可能会使热气球最终将偏离方向。皮尔斯正在考虑让它返回地球准备明年夏天的飞行计划。所以，有可能到本月底，工程师将会远程操纵，使得气球下面撕开一个洞，并打开降落伞让其降落下来。
值得一提的是，除了这个超级探测气球外，另外两个载有夏威夷大学研制的脉冲天线的长期观测的气球已经于2008年12月21日从麦克默多站发射，并仍然保留在南极高空。它们的任务是寻找银河系以外的高能量中微子存在的间接证据。马里兰大学的宇宙射线能量和质量实验（CREAM IV）的有效载荷于2008年12月19日发射，并于2009年1月6日返回。这一实验是为了验证到达地球的高能量宇宙射线是否是银河系超新星爆炸所为。
科学家计划继续加大气球的体积和耐压能力。超高压气球将在今年六月从瑞典发射。在今年年底之前，该小组准备将气球运回南极洲做成原来的两倍大。到2010年，科学家将把气球的体积增大3倍，届时可携带1吨的仪器，计划进行100天的飞行实验。气球的飞行成本约为100万美元，而一颗卫星的发射成本动辄数千万美元，因此，这种超高压的飞行成为科学家讨价还价后的首选。
在上个月的天文学会议上，美国航天局天体物理学部主任乔恩-莫尔斯(Jon Morse )谈及了计划重振该机构的气球实验方案。而皮尔斯称，他已经开始看到了效果。他说：“在未来几年，我们的实验的经费预算将得到提升，美国航天局总部将大力支持超压气球实验，我们也将增加更多的有效载荷进行更频繁的飞行实验。
（搜狐科学 尚力）
