“极目一号”实现单点采样到立体监测技术跨越

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本报林芝9月21日电（记者张晓华、尕玛多吉、齐芳、傅强）近日，第二次青藏高原综合科学考察研究在西藏鲁朗地区成功开展“极目一号”浮空艇（以下简称“极目一号”）大气观测试验。此次试验中，“极目一号”共搭载16台、总重量约200公斤的科学载荷，成功升空至海拔5500米高度，通过多载荷协同观测，实现了浮空艇从单点采样到立体监测的技术跨越。

青藏高原作为“亚洲水塔”和全球气候变化的敏感区，其环境动态监测对区域可持续发展具有重要意义。此次试验精准获取了大气组分、污染物分布、云三维微物理参数等关键科学数据，载荷种类多、测试数据丰富，将为青藏高原研究提供核心数据支撑，助力深度解析高原气候环境变化规律，为“亚洲水塔”及全球气候变化敏感区的动态监测与可持续发展奠定基础，为揭示高原生态系统奥秘提供全新视角。

“此次试验聚焦高原复杂环境，浮空艇成功克服多重严苛限制，不仅要应对高原局地突发的强对流天气，规避气流紊乱对艇体稳定性的冲击，还需耐受高空零度以下的低温环境。”中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）正高级工程师张泰华介绍，截至9月19日，“极目一号”累计完成30次升空飞行验证，覆盖不同高度层与气象条件，为后续技术优化提供了大量实测依据。

近年来，极端降雨事件频发，如何准确预报降雨地点和降雨量成为公众关心的热点问题。“相比其他区域，高原上云的生命周期更短，生长和消散过程更快，通过探测云底、云中和云顶微物理特性的分布，以及在不同生命阶段云的特征，获得的数据可用于改进现有天气预报模式中的参数化方案，这对于解决降雨地点和降雨量精准预报具有重要意义。”空天院副研究员尚华哲表示。

此次实验中，空天院云遥感研究团队创新设计多套观测方案，特别是在云顶和云底实施的“心电图式”飞行模式，显著提升了云与气溶胶耦合过程的探测精度，成功获取云粒子谱、云相态、云内三维电场等关键科学数据，为后续深入解析高原云降水物理过程、提升区域气候模式模拟能力提供了坚实的数据支撑。

浮空器是一种利用内部充填密度低于空气的气体（通常为氦气）而产生浮力的航空器。浮空艇是浮空器的重要类别，凭借驻空时间长、覆盖范围广、部署灵活、载重能力强以及操控成本低等显著优势，在很多应用场景中具备其他航空器不可比拟的竞争力。

作为我国高原浮空观测领域的关键装备，“极目一号”具备大载重能力、超长续航时长、强抗干扰性能及对复杂环境的高适应性等核心优势。自2017年起，浮空艇已在青藏高原的鲁朗、纳木错、珠峰、双湖、可可西里、塔什库尔干等核心区域先后开展系统性科学观测，并于2022年升空至海拔9050米，突破同类型浮空艇升空观测高度的世界纪录，成为体现我国浮空观测领域自主创新水平的标杆产品。

“浮空器也是临近空间开发的核心平台，其技术突破将直接推动相关产业链升级。空天院在该领域已构建完整自主知识产权体系，多项关键指标达国际领先水平。”空天院研究员蔡榕表示，目前空天院已构建起“小型—中型—大型—超大型”全规格产品矩阵，形成了极具竞争力的系列化产品谱系，在科学观测、应急通信、草原生态、海洋中继通信、对地观测及安全防控等场景成功应用，成为服务国计民生的重要技术支撑。