「光明网」NASA在新墨西哥州启动2019年气球项目美国航天局|科学|飞行高度|天

NASA于美国东部时间8月22日星期四上午9:59从新墨西哥州成功发放了一个科学气球，这是2019年在萨姆纳堡首次发放。

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2900万立方英尺（82.12万立方米）的零压气球将NASA的球载低温望远镜试验台（昵称“山猫”）提升到130200英尺（39.68km）的高度。 1821磅（826kg）重的“山猫”在空中飞行了大约8小时，在平飞高度停留了4小时26分钟，成功实现既定科学目标。 “山猫”是由NASA的戈达德太空飞行中心的艾伦·J·科古特博士在马里兰州领导的一项技术验证项目。科古特和他的团队计划利用高空气球平台开展一系列实验，以从根本上提高下一代远红外望远镜观测的灵敏度。远红外线是研究宇宙黑洞、星云和新太阳系形成的常用波长。科古特博士谈到， “大部分来自太空的远红外线被地球大气层阻挡，甚至连最高的山顶天文台也不能较好的观测。天文学家可以通过将他们的观测站从地面转移到天空来缓解这种情况。例如， NASA所使用的名为索非亚（SOFIA）的高空观测站，以及用于红外天文学研究的平流层观测站，以从40000英尺（12.19km）高度收集中到远红外的观测数据。 “山猫”号任务希望有一天能将实验装置提升到12万英尺左右，那里的大气更稀薄。 ”

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NASA的SOFIA平流层天文台是用波音747sp改装的。他补充道：“如果你能实现将冷望远镜和在较薄的大气层高度漂浮的气球相结合，你就能更好地进行科学研究，山猫将帮助我们研发下一代的观测站，这些观测站可以推动和改进红外观测研究。 ”

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但是在气球漂浮高度上携带一个寒冷的天文台是不可能的——为了更好的观测而始终保持望远镜反射镜处于寒冷状态的机制太重了。镜子需要放在杜瓦瓶（杜瓦瓶是一种储藏液态气体，低温研究和晶体元件保护的一种较理想容器和工具）里，杜瓦瓶就像一个大的水壶，用来储存液氮或氦气等制冷剂。在气球漂浮高度把低温气体送入杜瓦瓶要比在地面上困难得多。科古特博士说：“在地面上，你可以将液氮通过软管喷射出来，然后变成气体。在气球漂浮高度，如果你试着转移液态氮，它会从另一端以固体状态出来，就像二氧化碳灭火器是固体泡沫一样。

科古特博士和他的团队在8月22日的第一次“山猫”飞行任务中展示了解决这个问题的能力，他们在超过12万英尺的高空成功地将冷冻剂从一个容器转移到另一个容器。在完成了他们的目标之后，这个团队现在开始执行下一个任务。 “山猫2号”将展示建造和飞行一个薄而轻的杜瓦瓶的能力，该杜瓦瓶将在气球漂浮高度发挥作用。虽然地面上的杜瓦瓶必须有非常厚的壁才能承受气压，但科古特说，在气球漂浮高度的情况并非如此，那里的大气厚度只有海平面1%的一半。如果研究小组能等到“山猫2号”到达气球漂浮高度后再装满杜瓦瓶，那么壁厚只需和一罐苏打水一样厚。这一突破将大大减轻气球的重量。 “在山猫2号上飞行的杜瓦瓶在地面上无法工作， ”科古特博士说。 “在地面大气压力下，它会像虫子一样被压碎。幸运的是，它不必在地面上工作。它只需要在气球漂浮高度工作。 ”

目前，科古特表示他对第一次“山猫”任务感到很满意。这次任务的高度比小组所期望的还要高出约10000英尺，使他们有足够的时间在更高高度来顺利实现他们的科学目标。当科学小组盯着“山猫”实验时，来自弗吉尼亚州沃洛普斯岛（Wallops Island）的NASA沃洛普斯飞行中心和德克萨斯州巴勒斯坦的NASA哥伦比亚科学气球中心的一个小组正在仔细监测着零压气球的运行情况。 NASA科学气球计划的任务经理艾米·坎菲尔德说：“我们今天早上的发放非常顺利。 “从我们开始充气的那一刻起，到我们在亚利桑那州东部下令将气球切割的那一刻，所有的系统都保持着良好运行状态。这是一个气球发放的美丽早晨。 ”该小组在亚利桑那州东部成功回收了“山猫”及气球，并将其带回萨姆纳堡中心进行进一步评估。 “山猫”号任务的发放，拉开了NASA科学气球计划的序幕。这次活动的未来飞行包括长时间气球（LDB）试飞和NASA的BITSE任务（用气球研究日冕中电子的温度和速度）。 LDB飞行将探索气球飞行能力上的改进。在长时间的气球飞行中，气球可能会漂到遥远的地方，与地面站失去联系。 LDB飞行将测试一种与NASA的跟踪和数据中继卫星系统（TDRSS）通信的方式，以便在气球超出范围时将实验数据传回地面。试飞还将评估新的轻型设备和飞行中的摄像机性能。 BITSE是一个球载日冕仪。

日冕仪是阻挡太阳大部分光线以揭示其上层大气结构的仪器，就像日食期间月亮如何阻挡太阳的明亮光线一样。 LDB试飞和BITSE还只是NASA气球项目办公室计划在萨姆纳堡进行的若干零压气球飞行中的两次。 NASA气球项目办公室的任务运营经理安迪·海诺斯说：“这次项目的飞行清单非常完整，有9个大气球和4个小气球发射，所以我们才真正开始， NASA一直在致力于与来自全球的科学团队合作，把科学载荷从地面送到平流层总是一种令人敬畏的感觉。 ”为了跟进2019年萨姆纳堡发放任务，请访问美国宇航局哥伦比亚科学气球设施的网站，上面会实时更新气球飞行期间的高度和GPS位置。 NASA在弗吉尼亚州的沃洛普斯飞行设施中心管理着科学气球飞行计划，每年有10到15次从全球各地的发射场起飞。

「光明网」NASA在新墨西哥州启动2019年气球项目。诺斯罗普格鲁曼公司在德克萨斯州巴勒斯坦地区经营着NASA的哥伦比亚科学气球中心，为NASA的科学气球计划提供任务规划、工程服务和实地操作。 CSBF在35年的运行中已经发射了1700多个科学气球，而Raven Aerostar为NASA制造平流层气球。

NASA今年的任务是13个球，我们目前已经发放了15个球，所以，在历史上首次年度发放数量超过NASA

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