微观地球万物，瞭望遥远深空，人类已经在认知地球和宇宙的道路上行走得越来越远。然而，仰望天空，仅仅距离地面20至100公里的空域，却是一片尚未被科学家完全认知的空间——“临近空间”。
1985年9月22日XM外汇官网，我国第一个10万立方米高空科学气球，在河北省香河县发放成功。这标志着我国高空气球开始进入大型气球的行列，并为高能物理的研究提供了众多有价值的经验和数据。据了解，高空气球技术研究和应用在我国正步入上升XM外汇官网期。在中国科学院近年来部署的临近空间先导专项中，高空气球将作为一种重要的观测手段。同时，高空气球极地科考还将向南极进军。
1980年我国首台球载HAPI-0探测器及气球吊篮系统研制成功，图为装车准备运往XM外汇官网发放现场
重要的科学探测平台
临近空间，处于平流层底部与太空之间，是距地面20至100公里的空域，涵盖大部分平流层、全部中间层及部分电离层。近十余年，该区域成为发达国家竞相开发应用的热门地带。然而在探测手XM外汇官网段上，飞机难以在此高度长时间停留，卫星遥感探测也难以满足需求。
开展临近空间探测，飞行器研发是关键突破口。中科院光电研究院气球飞行器研究中心主任姜鲁华表示：“目前，除高空气球外，尚无其他飞行器能在临近空XM外汇官网间长时间滞留以开展科学探测与研究。”中科院院士顾逸东也曾强调：“科学气球是开展此类探测的重要手段，也是目前唯一成熟的浮空式临近空间飞行器。”
高空气球已有200年历史，现代称为高空科学气球，属于平流层自XM外汇官网由飞行的无动力浮空器。它能在临近空间飞行并开展科学研究，通过“身临其境”的原位探测，为科学家提供丰富一手资料，有力推动大气物理、空间天文、宇宙射线等学科的观测研究。
此外，高空气球还可作为遥感试验、空间XM外汇官网载荷试验、微重力科学实验及生命科学与遗传学实验的搭载平台。姜鲁华透露，国内外科学卫星搭载的探测仪器，多先在高空气球上试验验证。
如美国宇宙微波背景探测实验，借助气球长时间飞行取得重要成果，为威尔金森宇宙XM外汇官网微波各向异性探测卫星（WMAP）的设计奠定基础。我国学者参与国际合作的球载宇宙线测量项目，也推动了暗物质探测卫星“悟空”的成功发射。
姜鲁华总结：“高空气球因成本低、见效快、载重大，仍是空间和大气科学实XM外汇官网验的理想搭载平台。”
高空科学气球将成科研“利器”
几经浮沉的发展历程
在国际领域，高空气球技术特别是长时间气球飞行技术，正经历着迅猛的发展。截至目前，美国已释放超过2000个高空气球，最大载荷能力达3.6XM外汇官网吨；法国则释放了约3000个；日本也释放了800多个，且其高空气球最高飞行高度可达5万米，技术优势显著。
我国高空科学气球探测事业起步较早。自1977年起，中科院便着手发展高空科学气球平台及开展相关科学XM外汇官网探测工作。1984年，我国首个高空科学气球系统由中科院成功研制，并在上世纪80年代与日本宇宙科学研究所携手，完成了从日本至中国的跨太平洋飞行任务。1989年至1991年间，又与前苏联合作，实现了北半球XM外汇官网飞行距离最长的跨境飞行。历经多年发展，我国已累计开展高空气球飞行活动约200次。当前，我国具备制造最大容积达60万立方米气球的能力，其最高飞行高度可达43千米，最大载重能力为1.9吨。
1993年9月，XM外汇官网球载X射线望远镜HAPI-4发放现场
然而，步入新世纪后，受多重因素影响，我国高空科学气球活动一度陷入停滞，高空气球技术的发展步伐有所放缓。姜鲁华介绍称，随着城市扩张，原有气球站现已处于人口密集、交通繁XM外汇官网忙的区域，这极大地限制了高空气球的飞行。缺乏固定的气球试验基地，成为制约高空气球发展的关键因素。
姜鲁华指出，高空气球试验基地的选址需全面考量地理位置、安全保障、飞行空域及自然条件等多方面因素。经过长期XM外汇官网调研，中科院气球飞行器中心与内蒙古农牧业科学院携手合作，于2017年在内蒙古乌兰察布市四子王旗建立了我国新的高空气球飞行试验基地。目前，该基地已具备开展高空气球发放与飞行的基本条件，未来将进一步完善基XM外汇官网地的各项保障设施。
姜鲁华认为，随着临近空间科学探测及应用开发研究的日益升温，高空气球的发展正迎来新的发展机遇期。
高空科学气球将成科研“利器”
青藏高原，素有“世界第三极”的美誉，其独一无二的生态环境始终XM外汇官网吸引着全球科学家的目光。然而，该地区严酷的地理气候条件，也对科研工作者构成了巨大挑战。
在2017年10月举行的第610次香山科学会议上，中国科学院院士顾逸东透露，中科院在临近空间先导专项中，精心部署了XM外汇官网三项关键研究计划，包括青藏高原平流层与对流层间的交换探测、临近空间与电离层的耦合机制研究，以及临近空间对太阳风暴的响应探测，而这三项计划均将高空气球作为核心探测手段。
中科院光电研究院气球飞行器研究中心XM外汇官网副主任王生强调：“高空气球是临近空间科学实验体系中不可或缺的关键平台。”
气球飞行高度拍摄到的地球轮廓
近年来，美国超长航时气球计划（ULDB）在南半球中纬度地区创造了连续飞行46天的纪录，收获了诸多科研XM外汇官网成果。谈及我国高空气球的未来展望，姜鲁华认为，在南极地区开展高空科学气球飞行具有广阔前景。
他解释，南极夏季的极昼现象与极区上空稳定的绕极环流，将极大延长气球的飞行时长，使得单次飞行能够获取更为丰富的数XM外汇官网据。例如，美国在南极夏季进行的长时高空科学气球飞行，最长记录已达54天。此外，南极地区进行高空气球飞行试验，还能有效规避领空归属问题的国际争端。
参考来源：科普中国、中国科普博览、中国科学院高能物理研究XM外汇官网所