“極目一號”實現單點採樣到立體監測技術跨越

本報林芝9月21日電（記者張曉華、尕瑪多吉、齊芳、傅強） 近日，第二次青藏高原綜合科學考察研究在西藏魯朗地區成功開展“極目一號”浮空艇（以下簡稱“極目一號”）大氣觀測試驗。此次試驗中，“極目一號”共搭載16台、總重量約200公斤的科學載荷，成功升空至海拔5500米高度，通過多載荷協同觀測，實現了浮空艇從單點採樣到立體監測的技術跨越。

青藏高原作為“亞洲水塔”和全球氣候變化的敏感區，其環境動態監測對區域可持續發展具有重要意義。此次試驗精準獲取了大氣組分、污染物分佈、雲三維微物理參數等關鍵科學數據，載荷種類多、測試數據豐富，將為青藏高原研究提供核心數據支撐，助力深度解析高原氣候環境變化規律，為“亞洲水塔”及全球氣候變化敏感區的動態監測與可持續發展奠定基礎，為揭示高原生態系統奧秘提供全新視角。

“此次試驗聚焦高原複雜環境，浮空艇成功克服多重嚴苛限制，不僅要應對高原局地突發的強對流天氣，規避氣流紊亂對艇體穩定性的衝擊，還需耐受高空零度以下的低温環境。”中國科學院空天信息創新研究院（以下簡稱“空天院”）正高級工程師張泰華介紹，截至9月19日，“極目一號”累計完成30次升空飛行驗證，覆蓋不同高度層與氣象條件，為後續技術優化提供了大量實測依據。

近年來，極端降雨事件頻發，如何準確預報降雨地點和降雨量成為公眾關心的熱點問題。“相比其他區域，高原上雲的生命週期更短，生長和消散過程更快，通過探測雲底、雲中和雲頂微物理特性的分佈，以及在不同生命階段雲的特徵，獲得的數據可用於改進現有天氣預報模式中的參數化方案，這對於解決降雨地點和降雨量精準預報具有重要意義。”空天院副研究員尚華哲表示。

此次實驗中，空天院雲遙感研究團隊創新設計多套觀測方案，特別是在雲頂和雲底實施的“心電圖式”飛行模式，顯著提升了雲與氣溶膠耦合過程的探測精度，成功獲取雲粒子譜、雲相態、雲內三維電場等關鍵科學數據，為後續深入解析高原雲降水物理過程、提升區域氣候模式模擬能力提供了堅實的數據支撐。

浮空器是一種利用內部充填密度低於空氣的氣體（通常為氦氣）而產生浮力的航空器。浮空艇是浮空器的重要類別，憑藉駐空時間長、覆蓋範圍廣、部署靈活、載重能力強以及操控成本低等顯著優勢，在很多應用場景中具備其他航空器不可比擬的競爭力。

作為我國高原浮空觀測領域的關鍵裝備，“極目一號”具備大載重能力、超長續航時長、強抗干擾性能及對複雜環境的高適應性等核心優勢。自2017年起，浮空艇已在青藏高原的魯朗、納木錯、珠峯、雙湖、可可西里、塔什庫爾乾等核心區域先後開展系統性科學觀測，並於2022年升空至海拔9050米，突破同類型浮空艇升空觀測高度的世界紀錄，成為體現我國浮空觀測領域自主創新水平的標杆產品。

“浮空器也是臨近空間開發的核心平台，其技術突破將直接推動相關產業鏈升級。空天院在該領域已構建完整自主知識產權體系，多項關鍵指標達國際領先水平。”空天院研究員蔡榕表示，目前空天院已構建起“小型—中型—大型—超大型”全規格產品矩陣，形成了極具競爭力的系列化產品譜系，在科學觀測、應急通信、草原生態、海洋中繼通信、對地觀測及安全防控等場景成功應用，成為服務國計民生的重要技術支撐。