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“大白鲸”的守护者——中国科学院空天信息创新研究院(空天院)浮空艇团队介绍说,“大白鲸”大名为“极目一号”浮空艇(也称系留气球),是中国科学院空天院重要的绿色科研观测设备平台,从8月份进驻鲁朗开展科研试验任务到9月19日 ,“大白鲸 ”已累计完成30次升空飞行验证,覆盖不同高度层与气象条件,为后续技术优化提供了大量实测依据 。
跨越:从单点采样到立体监测
作为中国第二次青藏高原综合科学考察研究(第二次青藏科考)项目任务之一 ,9月18日晚至19日清晨,浮空艇团队在鲁朗最新开展一次“极目一号”浮空艇大气观测试验,搭载3大类共16型 、总重量约200公斤的科学载荷 ,成功升空至海拔5500米高度,通过多载荷协同观测,实现浮空艇从单点采样到立体监测的技术跨越。
中国科学院空天院正高级工程师、浮空艇团队负责人张泰华介绍说,青藏高原素有“世界屋脊 ”“地球第三极”和“亚洲水塔”之誉 。在第二次青藏科考“亚洲水塔动态变化与影响 ”任务的支持下,中国科学院所属多个研究院所紧密协作 ,自主研发出“极目一号”浮空艇和观测载荷,并经过持续迭代升级实现新突破。
作为中国高原浮空观测领域的关键装备,“极目一号”浮空艇核心优势集中在大载重能力、超长续航时长 、强抗干扰性能及对复杂环境的高适应性上,可在恶劣工况下稳定执行观测任务。此次鲁朗试验聚焦高原复杂环境 ,浮空艇成功克服多重严苛限制,不仅要应对高原局地突发的强对流天气,规避气流紊乱对艇体稳定性的冲击 ,还需耐受高空零度以下的低温环境。
他表示,本次试验精准获取了大气组分、污染物分布、云三维微物理参数等关键科学数据,载荷种类多、测试数据丰富 ,将为青藏高原研究提供核心数据支撑,助力深度解析高原气候环境变化规律,为“亚洲水塔 ”及全球气候变化敏感区的动态监测与可持续发展奠定基础 ,为揭示高原生态系统奥秘提供全新视角 。
创新:构建自主可控技术体系
作为“亚洲水塔”和全球气候变化敏感区域,青藏高原环境动态监测对区域可持续发展具有重要意义。早在2017年,中国科学院空天院浮空艇团队便挺进可可西里腹地 ,开启与青藏高原的“云端之约”。
中国科学院空天院正高级工程师 、浮空艇团队试验任务现场指挥何泽青指出,面对零下30℃的极寒、每秒25米的强风以及海拔4700米的低气压环境,初代浮空艇装备出现充气速度慢、艇体泄露率较大 、设备低温性能下降等问题 。针对这些在高原出现的状况,团队以应用为导向 ,长期攻坚克难,持续对浮空艇艇体、控制、能源 、结构等系统的关键技术进行创新和迭代优化,成功构建自主可控的技术体系。
在电磁与温压适配方面 ,团队针对高原复杂电磁环境,优化供配电系统设计,通过增加电气间隙提升击穿电压 ,解决高海拔空气稀薄导致的绝缘性能下降问题;同时加装大气压、温度实时监测模块及
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