9032米！我国科学家创造浮空艇大气科学观测世界纪录

5月15日凌晨

在海拔4300米的中国科学院

珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站附近

随着充满气的白色巨型气艇

以平均每分钟30米的速度缓缓升空

第二次青藏科考“巅峰使命”珠峰科考的

浮空艇观测任务进入高潮

此次执行观测任务的极目一号Ⅲ型浮空艇，是我国自主研发的系留浮空器，长55米，高19米，体积9060立方米。它携带科学观测仪器进行垂直剖面和驻空观测，经过4个多小时，升到9032米，超过珠峰高度，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。

今天我们来研究一下：

什么是浮空器？

挑战9000米，有哪些难点？

还有哪些新发现？

浮空器

极目一号III型浮空艇由中科院空天院自主研发，这是继2019年空天院研制的极目一号I型浮空艇观测高度到达海拔7003米后，再次刷新第二次青藏科考系留浮空艇驻空科学观测高度世界纪录，其技术难度、驻空高度、携带载荷种类在已知的高原型系留浮空器中前所未有。

系留浮空器利用浮升气体的浮力提供升空动力，通过与地面锚泊设备连接的系缆进行升空和驻空飞行，是一种无动力飞行器。

为更好地利用新技术服务第二次青藏科考，空天院科研人员自主研发三款系留浮空器：“极目一号”“极目二号”和“极目三号”。三款浮空器体积从小到大，驻空高度由低到高，系统复杂程度和技术难度也逐渐递增。

“极目一号”是高原体验版，体积2300立方米，是流线型浮空器在青藏高原的首次应用，可携带科学探测仪器进行垂直剖面和驻空观测，为后续浮空艇的研制进行技术探索和应用积累。

“极目二号”是科考定制版，为第二次青藏科考量身定做，设计驻空高度为海拔7000-7500米，能在藏东南鲁朗站，藏中部珠峰站、纳木错站，藏西部慕士塔格站等多站点通用。

“极目三号”则属于技术突破型，设计驻空高度将超过珠峰高度，平台技术难度、驻空高度、携带载荷所取得的可能成果，都将是突破性的。

难点

“这么大的东西升到9000米高度，要应对几大难点。”中国科学院空天信息创新研究院党委书记蔡蓉表示：一是静电，浮空艇的电子元器件在升空和驻空过程中会产生大量静电和一些感应电流；二是雷电，浮空艇与地面连着，有雷，肯定冲着它来；三是测得准，最难的是要保证测数据测得准。

9000米高空的空气非常稀薄，风又大又乱，气温最低可达零下三四十摄氏度。极目一号Ⅲ型浮空艇要防止在干燥空气中可能产生的静电积累，电子元器件要适应低温低气压环境。还要抵抗每秒20米的大风，根据空气动力学特性对艇体有相应的针对性设计。

本次系留浮空艇的艇体材料，是一种由我国自主研发轻质低密度高强抗辐射的复合织物材料，在珠峰地区严苛的环境条件下应用尚属首次，具有重大的科学研究和工程应用意义。

此外，海拔9000米高度的复杂电磁环境、低温低气压高风速的环境条件的系留浮空艇的艇体、控制系统、能源系统以及锚泊系统的稳定性都提出了巨大考验，设计人员从技术角度和现场试验有力的回答了这些问题，交出了满意的答卷。

重要意义

本次浮空艇综合科考观测是第二次青藏高原综合科学考察研究“巅峰使命”珠峰科考的重要组成部分。科考队员利用浮空艇平台搭载水汽稳定同位素分析仪、黑碳、甲烷、臭氧等多种分析仪器与设备，到达海拔9032米的高度，获得了珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据，为揭示西风传输影响下的青藏高原环境变化提供了重要科学依据。

浮空艇在高空采集的科学数据，还将用于研究、追踪区域水循环，监测地面和空中大气水汽和组分的变化。中科院院士、第二次青藏高原综合科学考察研究队队长姚檀栋表示：

浮空艇观测将为揭示“亚洲水塔”水的来源，提供关键科学数据，也为全球变暖背景下青藏高原水—生态—人类活动链式变化应对策略的提出，提供重要科学依据。

姚檀栋总结，本次观测是高新技术和前沿科学的融合，在科学观测上进入了一个超前的模式，这些成果最后一定能为我们的国家，为人类作出科学的贡献，同时也能为人类社会发展和气候变化全球应对作出贡献。