【儀表網(wǎng) 發(fā)明科技控】倫敦時(shí)間12月28日21:16，美國(guó)宇航局（NASA）工作人員在南極麥克默多站附近充氣并釋放了一枚532000立方米的航空氣球。這是“超壓”設(shè)計(jì)有史以來(lái)大的一項(xiàng)測(cè)試，該設(shè)計(jì)使得氣球能夠比傳統(tǒng)的科學(xué)氣球在空中停留更久的時(shí)間。

　　
　　據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，該氣球飛行時(shí)間將找過(guò)100天。在空中停留的時(shí)間越久意味著越多的科研成果。據(jù)介紹，新的超壓氣球攜帶了一個(gè)γ射線望遠(yuǎn)鏡，旨在尋找宇宙中流動(dòng)的高能光子。它被稱為康普頓分光儀與成像儀（COSI），能夠探測(cè)這些太空中的γ射線來(lái)自于哪里，從而有助于闡釋各種天文學(xué)謎團(tuán)。
　　
　　科學(xué)家提出用氣球來(lái)研究黑洞的想法是因?yàn)槭褂没鸺l(fā)射望遠(yuǎn)鏡成本較高，如果使用高空氦氣球就可以壓低成本，但是觀測(cè)效果可能不及軌道望遠(yuǎn)鏡。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校天體物理學(xué)家StevenBoggs表示，COSI是個(gè)從一開始便設(shè)計(jì)用來(lái)使用NASA的超壓技術(shù)的有效科學(xué)載荷。其前身利用液氮進(jìn)行冷卻，這意味著這種冷卻方式不到10天就會(huì)失效。而COSI攜帶了一個(gè)機(jī)械冷卻器，因此沒(méi)有“液氮耗盡”的那一天。
　　
　　COSI在一天的時(shí)間里能夠掃描約50%的“頭頂”的天空。它的一個(gè)主要任務(wù)便是測(cè)量來(lái)自γ射線暴、黑洞、脈沖星及其他宇宙現(xiàn)象的γ射線流的極化狀況。氣球飛行的時(shí)間越長(zhǎng)，它能夠搜集的數(shù)據(jù)便越多。Boggs說(shuō)：“這項(xiàng)研究的關(guān)鍵便是氣球飛行的時(shí)間。”
　　
　　NASA一直在推進(jìn)其氣球計(jì)劃的擴(kuò)大化，從而在沒(méi)有錢發(fā)射人造衛(wèi)星的前提下，在地球大氣層中安置更多的有效科學(xué)載荷。此前，NASA使用傳統(tǒng)科學(xué)氣球獲得的長(zhǎng)飛行紀(jì)錄是55天；超壓氣球飛行紀(jì)錄54天。
　　
　　傳統(tǒng)的氦氣球會(huì)在夜晚收縮，這是因?yàn)殡S著氣溫降低，其內(nèi)部的氣體壓力會(huì)隨之減小。而減少的體積使得氣體失去浮力，進(jìn)而降低高度。這些氣球會(huì)在白天恢復(fù)一定的高度，但是經(jīng)常性地起伏讓它們難以采集到干凈的數(shù)據(jù)。而主動(dòng)調(diào)整波動(dòng)需要放氣以及投下壓艙物，這兩種做法都會(huì)限制氣球的飛行時(shí)間。
　　
　　與此形成對(duì)照的是，超壓氣球嵌入的圍繩使得它們的體積能夠大體保持一致，從而有助于這些氣球以一種被動(dòng)的方式保持在相對(duì)恒定的高度上。弗吉尼亞州瓦勒普斯飛行研究所NASA氣球項(xiàng)目辦公室負(fù)責(zé)人DeboraFairbrother表示：“在太陽(yáng)落山后，它給了我們一個(gè)穩(wěn)定的高度。”
　　
　　NASA之前于2012年在瑞典基律納測(cè)試了其532000立方米的超壓氣球，但新升空的氣球次攜帶了有效科學(xué)載荷。其科學(xué)載荷重量為2300公斤，飛行高度約為距地面33.5千米。
　　
　　Fairbrother表示，由于飛行可能持續(xù)100天甚至更久，NASA不得不得到一些國(guó)家的許可，例如新西蘭，以防這個(gè)氣球飄到這些國(guó)家的領(lǐng)空之上。而傳統(tǒng)氣球由于僅會(huì)飛行幾周，因此只會(huì)被極地風(fēng)吹著環(huán)繞南極一到兩圈。如果COSI像預(yù)期飛得那樣遠(yuǎn)，則將很可能離開南極大陸向北飛去。