三

　　次

　　试

　　飞

　　你见过凌晨3点新疆博斯腾湖畔是什么样子吗？

　　我见过。当然，并不是因为我勤奋，而是因为我好奇，人类究竟会以什么方式探索未知的太空领域。

　　一望无垠的黑暗，只有远处公路上依稀的汽车灯光，偶尔的一闪而过。

　　黑暗中，根本分不清土地上那些枯枝究竟是棉花还是哪种农作物， 已经冻住的土地毫无弹性，黑暗中，风的声音特别清晰。

　　临近空间浮空器“旅行者”2号将在此放飞，它将带着多项任务进行临近空间探索。

　　旅行者2号

　　近40米直径的超大囊体和主舱

　　第一次试飞

　　11月7日03：00，囊体正在充氦气。 现场风速为4米／秒，一切正常。

　　风云际变，风速陡增，7米／秒、9米／秒， 逐渐，超出了试飞的最大风速6米／秒。放弃试飞，改到夜间。

　　11月723:30，一群人stanby。白天明明温顺的风，到了夜晚，又开始调皮起来。风速不稳定，无法达到试飞条件。

　　第三次试飞，11月9日22：44分，“旅行者”2号近40米直径的超大囊体，充入经过精密计算的氦气后，携带总重量超过1吨的主舱，开始缓慢升空。主舱内搭载了一个小型生命保障系统，里面有一只乌龟。

　　按计划，“旅行者”2号将进入海拔20千米以上的临近空间，完成13项以上临近空间实验及测试，包括天地对话、动力系统、航电、通信等设备的测试以及气温、风向等数据的采集。随后，“旅行者”2号通过释放氦气而逐渐下降，最终返回地面。

　　意外还是发生了，“旅行者”2号升空至海拔1.2万米高度时，正常通信突然中断，备用系统自动启动，传回的数据显示，部分通讯系统和控制系统无法正常工作。

　　试飞团队立即通过备用系统，对“旅行者”2号发出了紧急降落指令，“旅行者”2号随即迅速着陆。技术人员随即赶往预估着陆地点。

　　技术人员分析，在“旅行者”2号升空时，舱体曾发生碰撞，从而导致了系统故障。确切原因有待进一步调查。

　　由于没有达到预定高度，仅完成了携带舱体升空、天地对话和飞行中数据采集的实验，柔性太阳能薄膜电池、动力螺旋桨、生命保障体系等功能由于未能达到预设高度，此次放飞并没有完成实验。

　　但“旅行者”3号已经standby。

　　何为临近空间？

　　临近空间是海拔20千米至100千米的区域，又称为近太空，是人类还未大规模开发的空白区域，。临近空间下方的区域通常称为“天空”，是传统航空器（如飞机）的主要活动空间；临近空间上方的区域通常称为“太空”，是航天器（如卫星、飞船）的主要活动空间。

　　临近空间和航空领域有何不同？

　　飞行器上升至海拔20千米以上的临近空间时，要经历气压、气候、紫外线、辐射等环境的变化，因此囊体必须具备材质轻、强度高、耐低温、防腐蚀、防辐射、耐低压、防紫外线和抗拉伸等功能。

　　人类为何要进行临近空间探索？

　　临近空间具有非常重要的战略意义和利用价值。

　　除了载人旅游之外，临近空间还是一个可提供全天候高速率无线网络覆盖、高分辨率地理测绘、高空交通指挥、对地高精度监控、对天高清晰成像等科学研究和新型空间服务的理想区域。

　　与同步卫星系统相比，临近空间飞行器具有通信距离短、传播损失低、延迟少且寿命长的特点，可大幅降低地面设施建设的费用，减少对周围环境的辐射污染，造价和产生的通讯资费相比同步卫星平台和铺设光缆都更便宜。

　　目前，对临近空间的探索已经引起了高度关注和重视，多国政府、科研机构及高科技巨头都已经加强了对临近空间的科学探索。

　　中科院院士、高分子材料专家组、航天应用技术和浮空飞行器专家、中国科学院光电研究院研究员顾逸东指出，“中国要成为科技强国，一定要在这些前沿研究方面走到前面。”

　　据顾逸东院士透露，我国对空间科学正在进行进一步规划，如何更好地利用科学气球开展空间科学先导研究、空间实验，是当前的一项迫切需求。而国家也正在规划相关政策，从而推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。

　　“旅行者”号是谁？

　　是光启为了探索临近空间而研制的浮空器。

　　将包括浮空系统、密封载人舱系统、应急救生系统等，具有超高安全性和舒适性，可将6人载入离地面20-24千米的临近空间。

　　除了载人，“旅行者”号系列还可在通信、气象、遥感等应用上进行探索，也可为宇宙物理学、太阳物理学等学科提供科学探索平台、承担多种研究应用。

　　“旅行者”1号、“旅行者”2号有何差异？

　　2015年6月6日，光启研制的中国首个临近空间商用平台“旅行者”1号在南半球新西兰南岛成功试飞。

　　“旅行者”1号到达海拔21千米的设计高度，持续进行了跨昼夜的飞行与任务执行，完成了临近空间天地高速通信、海事监控、光学监控等商用载荷测试。

　　“旅行者”2号在设计技术上进行了五大升级和改进：一是加强了动力控制，在主舱安装了螺旋桨；第二，太阳能电池板的原材料，在单晶硅的基础上增加了柔性晶片；第三，加强了自主控制能力和智能化，采用四套系统来保持通信，天地对话时，飞行器可以做出智能的反馈；第四，对生命保障体系进行了初步尝试；第五，对起飞、平飞和着陆的整个过程进行了大量改进，包括软件的更新、代码的优化、效率的提升等。

　　拆解“旅行者”2号

　　“旅行者”2号由直径近40米的囊体和主舱构成。

　　“旅行者”2号上的囊皮材料是多层的，每一层的功能都不一样，有耐低温层、防紫外线层、耐压层、抗腐蚀层等。经过精密的工艺加工成的囊皮材料，拥有多种综合功能后，依然材质轻、强度高、寿命长、耐候性好，“旅行者”2号的囊皮材料厚度仅为0.18毫米。同时，基地也利用临近空间环境模拟舱、爆破测试、透氦测试等实验手段，对囊皮材料进行多种试验，测试材料的耐压能力、密封性、抗低温低压等性能。

　　主舱则搭载了经过特殊设计的动力系统，可在临近空间极为稀薄的超低温大气环境中实现高效推进。主舱内外设置了多路光学系统，可以实现对地、对空和对自身关键部位的在轨实时视频监控和高清拍照。主舱内还安装了各种航电、飞控、通信、能源和载荷设备，可以实现对飞行器的远程控制和自主控制，采集大量视频、图像、数据信息，并向地面控制中心进行实时传输。

　　人类怎样进入临近空间？

　　主要还是要依靠各类浮空器和空间飞艇。

　　而根据有无动力以及动力的种类不同，高速临近空间飞行器可分为无动力型（无动力滑翔飞行器）、航空动力性（高空高速侦察机）、超燃冲压动力型（高超声速巡航飞行器）、火箭动力型（亚轨道飞行器）、组合循环动力型等几类。

　　浮空器技术是一门古老的学科，但以往受到技术的限制，商业运行和应用受到挫折，如今人们越来越重视浮空器的用途，尤其随着临近空间和人类生活空间的进一步扩大利用，浮空器驻留时间长、耗费能源少等优势，可以在科研、商业等领域发挥更大的作用，环保绿色社会尤其需要这种浮空器、飞行器。

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