5月15日凌晨，在海拔4270米的中國(guó)科學(xué)院珠穆朗瑪大氣與環(huán)境綜合觀測(cè)研究站附近，隨著充滿氣的白色巨型氣艇以平均每分鐘30米的速度緩緩升空，第二次青藏科考“巔峰使命”珠峰科考的浮空艇觀測(cè)任務(wù)進(jìn)入高潮。

此次執(zhí)行觀測(cè)任務(wù)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇，是我國(guó)自主研發(fā)的系留浮空器，長(zhǎng)55米，高19米，體積9060立方米。它攜帶科學(xué)觀測(cè)儀器進(jìn)行垂直剖面和駐空觀測(cè)，經(jīng)過(guò)4個(gè)多小時(shí)，升到9032米，超過(guò)珠峰高度，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。

填補(bǔ)珠峰地區(qū)觀測(cè)空白

“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇用于觀測(cè)海拔9000米高空大氣組分垂直變化和傳輸過(guò)程，搭載了水汽穩(wěn)定同位素分析儀以及黑碳、粉塵、甲烷/二氧化碳和風(fēng)溫濕壓觀測(cè)儀。

獲得的青藏高原海拔9000米高空的大氣組分變化科學(xué)數(shù)據(jù)，可以研究、追蹤區(qū)域水循環(huán)，為揭示“亞洲水塔”水的來(lái)源提供關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)，也可為全球變暖背景下青藏高原水—生態(tài)—人類活動(dòng)鏈?zhǔn)阶兓瘧?yīng)對(duì)策略的提出提供重要科學(xué)依據(jù)。

本次珠峰科考中，浮空艇團(tuán)隊(duì)人數(shù)最多，有60人左右：觀測(cè)小組對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究；發(fā)放小組負(fù)責(zé)浮空艇的運(yùn)行，包括安裝和運(yùn)輸。在科考現(xiàn)場(chǎng)完成這項(xiàng)突破性工作總共需要一個(gè)月時(shí)間。

自主研發(fā)的“第三極科學(xué)觀測(cè)之眼”

為什么要大費(fèi)周折選擇用浮空艇觀測(cè)？因?yàn)楦】胀?duì)環(huán)境的破壞最小，不會(huì)改變周邊的風(fēng)場(chǎng)和環(huán)境參數(shù)。

受第二次青藏科考隊(duì)委托，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院自主研發(fā)了“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇。

“這么大的東西升到9000米高度，要應(yīng)對(duì)幾大難點(diǎn)。”中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院黨委書(shū)記蔡蓉告訴科技日?qǐng)?bào)記者，一是靜電，浮空艇的電子元器件在升空和駐空過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量靜電和一些感應(yīng)電流；二是雷電，浮空艇與地面連著，一旦有雷電，肯定會(huì)沖著它來(lái)；三是測(cè)得準(zhǔn)，最難的是要保證測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)得準(zhǔn)。

9000米高空的空氣非常稀薄，風(fēng)又大又亂，氣溫最低可達(dá)零下三四十?dāng)z氏度。“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇要防止在干燥空氣中可能產(chǎn)生的靜電積累，電子元器件要適應(yīng)低溫低氣壓環(huán)境，還要抵抗每秒20米的大風(fēng)，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)特性對(duì)艇體有相應(yīng)的針對(duì)性設(shè)計(jì)。

對(duì)廣袤、高海拔、復(fù)雜多變的第三極地區(qū)來(lái)說(shuō)，浮空艇像在高空觀測(cè)第三極環(huán)境變化的眼睛，將帶來(lái)第三個(gè)維度的科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)。