NSF與NASA在南極試飛超級觀測氣球

近日，美國宇航局（NASA）和美國國家科學基金會（NSF）聯手，成功在南極試飛了改進設計的探測熱氣球樣機。根據設計，這一超級熱氣球將攜帶大量的科研儀器在太空邊緣持續工作100天甚至更長時間。研究人員表示：這幾乎開啟了高空科學探測的新紀元，這一行動將把人類的高海拔探測技術推向新的高峰。
 
NASA華盛頓總部從事亞軌道研究的資深科學家W.Vernon Jones說：“這個超級科學探測氣球的試飛，是NSF和NASA在高空科學測量和控制方面進行的關鍵一步。試飛的成功表明：研究組的科學家找到了一條加大氣球運載量的方法，使該超級氣球可以運載1噸左右的科研儀器飛向海拔11萬英尺的高空。”
 
美國國家研究理事會（NRC）近10年的調查結果更加顯示了超級科學探測氣球的重要性：“天文學與天體物理學在新千年的科學研究中將發揮重要作用”，而超級氣球提供了廉價的介入空間環境的科學和技術手段。
 
新型探測氣球于2008年12月28日在美國國家科學基金會在南極的現代物流中心——麥克默多站（McMurdo）試飛。2009年夏季，美國宇航局和美國國家科學基金會將進行年度高空科學探測行動，美國國家科學基金會南極管理計劃將為其提供后勤支持，并將支持所有美國在南極的科學行動。
 
2008年1月，美國國家科學基金會和美國宇航局通過發射3個長時間飛行探測氣球，取得了南極氣球科學觀測領域近20年來新的里程碑式的勝利。當時，這3個裝載了有效載荷的氣球在極地漩渦隨平流層的風向飄動，南極大陸上空一個持續低氣壓系統保持氣球在高空停留6周。在這種軌道方式下，只需相當于發射衛星的小部分成本就可以通過單臺儀器對各種現象進行長期連續觀測。
 
據了解，南極夏季上空獨特的大氣環境能讓科學家從附近的麥克默多站發射氣球，并在數周后從幾乎相同的地點將它們回收。這段時間，每一個氣球都環繞大陸飛行1至3周。新型探測氣球的飛行高度超過11.1萬英尺，并繼續保持這一高度幾乎11天之久。研究小組的專家表示，這樣做的目的是測試飛機的耐用性和科學功能，因為這一氣球采用了獨特的南瓜形設計和重量很輕的聚乙烯薄膜材料，其厚度與普通塑料食品包裝大致相當。
 
美國宇航局戈達德太空飛行中心（NASA Goddard Space Flight Center）超級氣球項目辦公室主任David Pierce 說：“我們的超級氣球研發團隊取得了驕人的成績：新型飛行器可以在高空持續飛行數月，這大大促進了高空科學探測手段的進步。這也使100日的均航時間和大型有效載荷的裝備成為可能。”
 
對于執行超長期太空觀測任務來說，超級氣球的成本要遠遠低于衛星；不僅如此，其所裝備的有效載荷可以回收并得到重復利用。
 
值得一提的是，除了這個超級探測氣球外，另外兩個載有夏威夷大學研制的脈沖天線的長期觀測的氣球已經于2008年12月21日從麥克默多站發射，并仍保留在南極高空。它們的任務是尋找銀河系以外的高能量中微子存在的間接證據。馬里蘭大學的宇宙射線能量和質量實驗（CREAM IV）的有效載荷于2008年12月19日發射，并于2009年1月6日返回。這一實驗是為了驗證到達地球的高能量宇宙射線是否是銀河系超新星爆炸所為。