據(jù)中新網(wǎng)報(bào)道，2022年4月24日9時(shí)許，由中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所與北京星箭天航空間技術(shù)有限公司合作的全球首次基于高空氣球的全系統(tǒng)探空火箭發(fā)射試驗(yàn)在青海冷湖火星營(yíng)地成功舉行，標(biāo)志著全球首次臨近空間空基平臺(tái)火箭成功發(fā)射。

臨近空間空基平臺(tái)，到底是什么技術(shù)？

據(jù)北京星箭天航空間技術(shù)有限公司總經(jīng)理張亦馳介紹，這次發(fā)射使用的是高空零壓氦氣球?qū)⒒鸺龓?5千米~40千米高空，然后通過(guò)遙控實(shí)現(xiàn)空中點(diǎn)火發(fā)射。這是全球首次基于高空氣球的全系統(tǒng)探空火箭發(fā)射試驗(yàn)。

為何要在氣球上發(fā)射？

顯然這是為了降低成本而開(kāi)發(fā)的，比如此次發(fā)射的探空火箭，一般其發(fā)射高度大約在100千米以內(nèi)，如果從地面上發(fā)射，總射高就是100千米，就是一枚“正常高度”發(fā)射的探空火箭。

探空火箭工作過(guò)程示意圖

這種類型的探空火箭可能是二級(jí)火箭，也可能是三級(jí)或者四級(jí)火箭，載荷從幾千克到數(shù)百千克不等，一般用的發(fā)動(dòng)機(jī)大都是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，不可控，大部分方式時(shí)在彈道頂端將載荷分離，然后再隨著降落傘慢慢飄落過(guò)程中采集數(shù)據(jù)。

也有的則是攜帶某種反射粉末或者電離層數(shù)據(jù)采集儀，對(duì)電離層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，在很多國(guó)家和地區(qū)，探空火箭也是火箭或者導(dǎo)彈事業(yè)的開(kāi)端，因此在探空火箭領(lǐng)域的進(jìn)步，很多技術(shù)是可以移植到火箭上來(lái)的。

比如韓國(guó)的羅老號(hào)火箭，它的二級(jí)火箭就是韓國(guó)的探空火箭，很多國(guó)家在火箭事業(yè)起步時(shí)都干過(guò)這樣的事情，當(dāng)然在火箭已經(jīng)成熟的國(guó)家，探空火箭不僅沒(méi)有消失，反而隨著技術(shù)的普及會(huì)越來(lái)越普遍，比如美國(guó)，探空火箭領(lǐng)域早已向私企和大學(xué)開(kāi)放，這個(gè)行業(yè)的發(fā)展也會(huì)向航天領(lǐng)域輸送人才。

從20~40千米的臨近空間平臺(tái)上發(fā)射，直接就可以取消一級(jí)火箭，只需要單級(jí)火箭即可完成探空火箭的任務(wù)，第一避開(kāi)了稠密大氣層，第二，從理論上來(lái)看氣球還可以重復(fù)利用，顯然這個(gè)成本是很低的，這項(xiàng)技術(shù)成熟在成熟后，不僅可以在探空火箭領(lǐng)域取開(kāi)花結(jié)果，同樣也可以在高超音速、空間科學(xué)等方面展開(kāi)低成本高起點(diǎn)的研究，未來(lái)的進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，甚至可以有效降低衛(wèi)星運(yùn)載的成本。

臨近空間發(fā)射平臺(tái)：為何要選在青海冷湖

估計(jì)很多朋友都發(fā)現(xiàn)了，近期青海冷湖出鏡率很高，比如2019年時(shí)的民營(yíng)火箭發(fā)射回收基地，還有2021年12月23日，上觀新聞發(fā)布的：東半球首個(gè)世界級(jí)天文臺(tái)址，在青海冷湖找到了！郭守敬望遠(yuǎn)鏡也將搬遷到此！

介紹了冷湖正在建設(shè)世界級(jí)天文臺(tái)，清華大學(xué)建設(shè)的寬視場(chǎng)巡天望遠(yuǎn)鏡（must）就將在此拔地而起，位于河北興隆的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——郭守敬望遠(yuǎn)鏡（lamost）也將搬遷到冷湖。

基于良好的大氣視寧度，lamost的光纖數(shù)目可以從現(xiàn)有的4000根擴(kuò)大為12000根，將使lamost光譜巡天所獲得的天體光譜的總數(shù)從現(xiàn)在的千萬(wàn)量級(jí)提高到上億量級(jí)。

更早一些時(shí)候則是2020年7月24日新華網(wǎng)發(fā)的：“冷湖：地球與火星在這里相望”，冷湖有與火星最相似的地形，我國(guó)的科普科幻基地冷湖火星營(yíng)地也在此處，這里不僅是科幻迷們的體驗(yàn)場(chǎng)所，也是未來(lái)火星基地的生存的探索場(chǎng)所。

當(dāng)然火箭發(fā)射不需要天文級(jí)別的需求，但冷湖廣袤的戈壁無(wú)人區(qū)適合做發(fā)射實(shí)驗(yàn)，而且冷湖已經(jīng)成為了一個(gè)集中科研探索、科普基地以及天文觀測(cè)的綜合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，這對(duì)于一個(gè)地區(qū)的未來(lái)發(fā)展有著很大意義，因?yàn)槔浜恢皇菑V袤的隔壁無(wú)人區(qū)，它還具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

冷湖有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)

全球知名的光學(xué)天文臺(tái)以及大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡中，中國(guó)幾乎沒(méi)沒(méi)有！

莫納克亞天文臺(tái)坐落在美國(guó)夏威夷群島大島上的莫納克亞山頂；

威爾遜山天文臺(tái)位于美國(guó)加利福尼亞州威爾遜山；

拉西拉天文臺(tái)，位于智利阿塔卡瑪沙漠南部的拉西拉山上，它是歐洲南方天文臺(tái)（ESO）三個(gè)觀測(cè)地的其中一個(gè)；

帕瑞納天文臺(tái)是ESO在智利安托法加斯塔以南約130千米的帕瑞納山的觀測(cè)地，著名的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）就在這里；

拉諾德查南托天文臺(tái)，是ESO位于智利北部查南托高原阿塔卡瑪沙漠的觀測(cè)點(diǎn)，是南半球甚至全世界觀測(cè)條件最佳的天文臺(tái)之一；

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這些天文臺(tái)除了大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡以外，更具優(yōu)勢(shì)的則是其天然條件，而冷湖賽什騰山則將成為東半球的世界級(jí)的天文觀測(cè)臺(tái)址，據(jù)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)鄧?yán)畈沤榻B稱：

1、光學(xué)/紅外觀測(cè)臺(tái)址是極其寶貴的戰(zhàn)略性稀缺資源，目前國(guó)際公認(rèn)的最佳臺(tái)址只有智利北部山區(qū)、美國(guó)夏威夷莫那卡亞峰及南極內(nèi)陸冰穹地區(qū)。

2、冷湖賽什騰山C區(qū)（4200米標(biāo)高點(diǎn)）的視寧度中值為0.75角秒。這個(gè)參數(shù)與國(guó)際最佳臺(tái)址同期數(shù)據(jù)大致相同，全面優(yōu)于其他臺(tái)址。

3、紅外觀測(cè)條件上，另一個(gè)重要的臺(tái)址指標(biāo)是可沉降水汽（PWV），冷湖賽什騰臺(tái)址是所有國(guó)際一流臺(tái)址中最為優(yōu)越的。按可觀測(cè)時(shí)間和視寧度進(jìn)行綜合量化分析，賽什騰山的品質(zhì)優(yōu)于青藏高原其它選址點(diǎn)，與夏威夷莫那卡亞峰和智利各天文臺(tái)相比，基本持平。

據(jù)中科院院士、中科院國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)介紹稱：

“與其他世界級(jí)天文基地相比，冷湖臺(tái)址所具備的優(yōu)勢(shì)是綜合的，一是其地理位置和便利的交通運(yùn)輸?shù)缺Ｕ蠗l件；二是這個(gè)臺(tái)址填補(bǔ)了東半球沒(méi)有國(guó)際優(yōu)質(zhì)天文臺(tái)的空白?！?/p>

冷湖這個(gè)國(guó)際一流臺(tái)址的發(fā)現(xiàn)打破了長(zhǎng)期制約我國(guó)光學(xué)天文觀測(cè)發(fā)展的瓶頸，不僅為我國(guó)光學(xué)天文發(fā)展創(chuàng)造了重大機(jī)遇。

目前在冷湖已經(jīng)有紫金山天文臺(tái)20臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成的巡天望遠(yuǎn)鏡陣、國(guó)家天文臺(tái)1米口徑太陽(yáng)觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)2.5米口徑望遠(yuǎn)鏡、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡臺(tái)址。

后續(xù)還有多所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的4米至6米口徑的中型望遠(yuǎn)鏡落戶賽什騰山，預(yù)計(jì)將來(lái)還要建造12米至30米甚至50米的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。

偏僻荒涼的賽什騰山成為火熱的建設(shè)工地（央廣網(wǎng)發(fā) 王小龍 攝）

冷湖將成為未來(lái)我國(guó)科普、航天以及天文觀測(cè)領(lǐng)域炙手可熱的“熱湖”。