藏区的夜晚很冷。在海拔3000多米的试验区，一个巨大的白色气球缓缓升上深邃的夜空。
这个大气球其实是中国科学院航天创新研究院研制的一款名为“吉木一号”的浮空器，用于观测青藏高原大气。截至发稿，一个多月的试飞任务已顺利完成，共完成40次飞行验证升空。
航天器继续重复：创建空中移动实验室
浮空器，也称为系留气球，利用氦气在空中产生乐趣和升力。它们通过电缆与地面上的锚定车辆连接，可以稳定空气并灵活调节高度。
中国科学院空天信息创新研究院高级工程师、航天器组组长张太华表示，“极目一号”是专门用于管道科学实验。车体中后部的舱装载共承载3类16种科学仪器，总重量近200公斤，可进行多负载配合。
“吉木一号”浮空器大气观测试验场。中国科学院航天创新研究院美丽图片
“吉木一号”已实现大部分技术国产化，可应对极寒、强风、青藏悬崖低压等多种极端环境。至此，团队度过了漫长而艰难的8年。
2017年，团队在可可西里腹地首次乘坐GeneerAerostat时，遇到了充气速度慢、船体速率巨大、充气噪音损害操作者听力等问题。团队历时三年研发快速塌陷专利技术，打破国外技术壁垒，生产出快速塌陷专利技术车身采用新型复合材料。迭代升级的浮空器不仅能承受悬崖上的雨雪风沙，还显着降低了氦气泄漏率，大大增加了重复使用次数。
近五年来，已申请浮空器专利60余项。 “这不仅为实现自主技术控制而欣喜，也为浮空器领域相关技术的创新突破奠定了稳定的基础。”张太华说。
准确获取基础数据：为“亚洲水塔”研究提供稳定支撑
青藏高原素有“亚洲水塔”之称，是长江、黄河、澜沧江等多条大江大河的发源地。
自2017年第二次青藏科学考察启动以来，科学家们一直致力于“亚洲水塔”的研究。这些水从哪里来、有多少、又流向哪里？人类活动会干扰生态平衡吗？
近年来的研究表明，青藏高原冰川中的一滴水可以通过大气环流干扰赤道附近的海浪。青藏高原冰川自2005年以来融化速度加快，近五年来趋势尤为明显。
“吉木一号”高原运行的目的是精确测量青藏高原的时空分布和水汽来源，了解其动态变化。近年来，在鲁朗、纳木错、珠峰、双湖、可可西里等地区开展了系统的水汽观测和大气综合观测。
本次测试，“积木一号”最高升至海拔5900米，准确捕捉大气成分、污染物分布、云层三维麦克风参数等基础数据。科学家将利用这些数据来生产全球大气传输模型为“亚洲水塔”研究提供稳定支撑。
操作员安装了一个进气口。中国科学院航天创新研究院美丽图片
更开放的航测平台：欢迎更多科学仪器“搭便车”
浮空器并不是什么新鲜事。早在18世纪末，法国就利用浮空器执行空中观测任务。第一次世界大战期间，德国建造了大量齐柏林飞艇，用于跨洋运输和军事观察。但体积大、动作慢等缺点，特别是飞机等新型飞行器的出现，使“气球”的使用量大大减少。
如今，随着新材料、导航系统、人工智能等新技术的应用，浮空器开始拓展应用领域：谷歌等公司探索利用超压气球为偏远地区提供互联网服务；中国科学家利用浮空器开展气象观测服务...
“浮空器利用浮力气体升起并停留在空中，不需要额外的动力，无污染，可以停留在任意高度，具有其他飞机所没有的独特优点。”张太华表示，近年来，团队为“积木一号”规划了很多新任务。
2021年开始，航天船团队将对呼伦贝尔草地进行观测，实现对杂草生长、薄弱区域、动物数量和分布的精准监测；在卡拉加坦跟踪和通信领域，团队成功研发了舰载设备，专用通信基站可以有效解决远海区域通信发生率不足的问题。
“我们需要在更加开放的空中平台上建造 Jimu-1，并欢迎更多科学仪器‘搭便车’更好地支持科学研究、服务国计民生。”张太华说。
策划：陈芳
记者：刘震
统筹：吴静、孙雯
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