出 品：科普中國

作 者：蘭順正

策 劃：宋雅娟

監 制：光明網科普事業部

近日，美軍“多域特遣隊”在挪威進行了“雷雲”演習，在演習中美軍使用了8套高空氣球系統，充當“超低軌道衛星”。

重獲青睐的高空氣球

在現代戰争中，來自空天方向的偵查和情報支持已經變得必不可少，但是傳統偵查平台并非十全十美，如當前偵察衛星主要存在研制成本高、壽命短和單顆衛星定點監控能力弱等問題，而各種偵查機飛行高度普遍偏低，滞空時間不夠，難以對一個較大區域進行全天候無間斷地長時間監控，因此像高空氣球這類臨近空間浮空器就受到了重視。

世界上第一隻大型熱氣球是在1783年6月由法國的蒙哥爾費兄弟發明的，從此以後人類便開始利用氣球進行探空活動，各種各樣的氣球相繼問世，到了20世紀初，氣球的飛行高度已達到2萬多米。随着飛機的出現，氣球一度被冷落。後來由于人工合成高分子材料的出現，使氣球有可能達到更高的高度，進入了平流層。1947年9月，美國人用塑料薄膜制成了一個850立方米的氣球，載着30千克重的宇宙探測儀器，首次成功進行了宇宙線探測飛行。之後氣球作為運載工具被越來越廣泛地用于各種科學實驗。

目前高空氣球已經被廣泛用于科學研究

研究表明，高空氣球作為空天偵查平台，具備很多優點。首先和軍用飛機與衛星相比，高空氣球的生産成本和使用成本都相對低廉。其次高空氣球可以長時間滞留于空中，飛機在空中的飛行時間通常以小時來計算，而氣球則是以天甚至月來計算，這使得它能夠長時間持續工作，而且氣球能夠在目标地域上空懸停較長的時間，可以對目标進行持續、定點探測。另外，高空氣球偵察視野寬闊，在20千米以上高度飛行的氣球，其雷達對地面偵察覆蓋面積可達1200平方千米；同時相較于衛星，氣球的飛行高度低，從而能以更高的分辨率進行拍照攝像。

未來的簡化版“天眼”

目前，最有代表性的高空氣球是美國的 ULDB 氣球。該氣球設計目标是可搭載1.5 t的載荷，在35～38 km的高空，實現超過100天的近地空間飛行。當前該項目已經過多次試驗飛行:2008年，在南極創造了高緯度飛行54天的記錄; 2016 年，在南半球又創造了中緯度飛行46天的記錄。同時，中國在這方面的成績也是有目共睹，2017年9月10日，由中科院光電院研制的超壓氣球在内蒙古首飛取得圓滿成功。該氣球球體體積約7000立方米，設計升限25公裡，載重能力約150公斤。在飛行中還搭載了四類五種載荷，成功完成了高空無人機投放、高空吊艙環境熱控、高空農業育種、高空太陽能電池标定和高空太陽能電池性能測試等試驗，取得了大量有效的試驗數據，其中多項試驗均屬國内首次。同年10月25日，中國自主研發的“旅行者”3号臨近空間氦氣球在新疆測試飛行成功。“旅行者”3号在升空後，一個多小時後到達20公裡以上高空的稀薄空氣中，共飛行了四個多小時，期間順利完成了一系列技術測試。

高空氣球可以成為衛星的有效補充

根據此次的報道，美軍在演習中使用的高空氣球攜帶一個帶有太陽能電池的載荷飛到數萬米的高度，能夠對數百公裡範圍内的目标進行光電和電子偵察，也能夠作為通信節點提供信息聯通，其獲取的情報信息可以直接成為“遠程精确打擊火力”的瞄準信息，并引導火力打擊。有分析認為，該系統幾乎沒有高空無人機的留空時間限制，而且遠比調動空軍的無人機來的簡單方便。不難看出，未來高空氣球作為簡化版的“天眼”，必将得到進一步的發展。

軍事小詞典

多域特遣隊：該部隊是美軍為進行“多域戰”而打造的實驗部隊，目的在于打破軍種、領域之間的界限，拓展陸、海、空、天、電、網等領域聯合作戰能力，以實現同步跨域火力控制和全域機動，在多個作戰域建立和保持對敵優勢。

來源： 科普中國-軍事科技前沿

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