近日，美国世界观察公司表示，2018年每月将进行4次高空气球飞行。该公司称，商业气球飞行具有打开新型科学研究的潜力，将把原来稀少的科学气球变为常规研究手段。

　　对此，中科院光电研究院气球飞行器研究中心主任姜鲁华在接受《中国科学报》记者采访时表示，高空气球是在平流层开展科学探测的一种重要手段，但他并不看好其商业前景。

　　高空气球技术研究和应用在我国正步入上升期。在中国科学院日前部署的临近空间先导专项中，高空气球将作为一种重要的观测手段。同时，高空气球极地科考还将向南极进军。

　　重要的科学探测平台

　　临近空间指介于平流层底部和太空之间，距地面20～100公里的空域，包括大部分平流层、全部中间层和部分电离层，近十几年来成为发达国家竞相开发应用的热门区域。但在探测手段上，飞机无法在此高度长时间停留，卫星遥感探测也是望梅止渴。

　　“目前除了高空气球，没有其他飞行器可以长时间滞留临近空间开展科学探测和研究。”姜鲁华说。

　　高空气球的历史已有200年，在现代又称高空科学气球，是指在平流层自由飞行的无动力浮空器。高空气球可以在临近空间飞行和开展科学与技术研究活动，“身临其境”的原位探测为科学家们带来了丰富的一手资料，极大地推动了大气物理、空间天文、宇宙射线等学科的观测研究。

　　同时，高空气球还可以作为遥感试验、空间载荷试验、微重力科学实验、生命科学与遗传学实验的搭载平台。据姜鲁华介绍，国内外的一些科学卫星搭载的探测仪器都是先在高空气球上进行试验验证。

　　例如，美国的宇宙微波背景探测实验经过气球长时间飞行取得重要科学成果，并为此后设计威尔金森宇宙微波各向异性探测卫星（WMAP）提供了基础。我国学者也通过参加国际合作的球载宇宙线测量项目，推动了暗物质探测卫星“悟空”的成功升空。

　　“由于具有成本低、见效快、载重大的特点，高空气球仍是一些空间和大气科学实验的理想搭载平台。”姜鲁华说。

　　几经浮沉的发展历程

　　国际上，高空气球的发展，尤其是长时间气球飞行技术发展迅速。美国迄今为止已发放2000多个高空气球，最大载荷可达到3.6吨，法国约3000个，日本800多个，最高飞行高度可达5万米，技术优势明显。

　　我国高空科学气球探测的历史由来已久。早在1984年中国科学院就建成了我国第一个高空科学气球系统，并在上世纪80年代与日本宇宙科学研究所合作进行了从日本至中国的跨太平洋飞行，1989至1991年与苏联合作进行了北半球飞行距离最长的跨境飞行。多年来，我国已开展了约200次高空气球飞行活动。最大可制造60万立方米的气球，最高飞行高度43千米，最大载重可达1.9吨。

　　但是，进入新世纪以后，由于各种原因，我国高空科学气球活动一度沉寂，高空气球技术的发展趋势放缓。据姜鲁华介绍，随着城市的发展，原来的气球站现在已位于人口稠密、交通发达地区，使得高空气球飞行受到限制。没有固定的气球试验基地大大制约了高空气球的发展。

　　姜鲁华指出，高空气球试验基地选址需要综合考虑地理位置、安全问题、飞行空域和自然条件等因素。经过长期考察，中科院气球飞行器中心与内蒙古农牧业科学院合作，于2017年在内蒙古乌兰察布市四子王旗建立了我国新的高空气球飞行试验基地，目前已经具备开展高空气球发放和飞行的基本条件，下一步将继续建设完善基地的保障条件。

　　姜鲁华表示，随着临近空间科学探测和应用开发研究渐热，高空气球的发展正在迎来新的机遇期。

　　高空气球助力先导专项

　　青藏高原作为世界第三极，一直以来都因独特的生态环境吸引着科学家们，然而恶劣的地理气候条件，也给科学家们带来了极大困扰。

　　中国科学院院士顾逸东在2017年10月召开的第610次香山科学会议上透露，中科院临近空间先导专项部署的青藏高原平流层—对流层交换探测、临近空间与电离层耦合探测、临近空间对太阳风暴响应探测等3项重要研究计划，都将高空气球作为主要探测工具。

　　中科院光电研究院气球飞行器研究中心副主任王生则指出，“高空气球是临近空间科学实验系统中必须具备的重要平台”。

　　近年来，美国超长航时气球计划（ULDB）已实现在南半球中纬度飞行时间达到46天，获得了大量成果。谈及我国高空气球的未来发展，姜鲁华认为在南极开展高空科学气球飞行未来可期。

　　他表示，在南极的夏季，极昼的存在和极区上空绕极环流的稳定性将会大大延长气球的飞行时间，从而在单次飞行中获得更多数据。例如美国在南极夏季实施的长时间高空科学气球飞行，最长持续飞行时间已达54天。同时，在南极进行高空气球飞行实验还可以有效避免领空问题争端。

　　王生向《中国科学报》记者透露，中科院气球飞行器中心将会争取建设我国的高空气球南极发放基地，为高空气球南极科学飞行实验和科考奠定基础。