中国科技攀登： 临近空间环境探测技术

近年来,中国在航天领域取得了巨大的突破与成就,不仅在载人航天、月球探测等领域有着显著的成绩,同时在临近空间环境探测技术方面也取得了重要进展。这些成果不仅为中国的航天航空事业增添了光彩,也为世界临近空间探测技术的发展注入了新的动力。

临近空间,是指距地面20 km-100 km之间的区域,介于飞机最高飞行高度与空间轨道飞行器最低飞行高度之间,是从航空空域向航天空域过渡的区域。临近空间大气风场的复杂变化和温度、密度、气压状态及动力学扰动,将直接影响着临近空间飞行器安全、航天活动的有效进行和无线电系统的信息传输。

为了确保临近空间飞行器的安全、有效运行,并充分发挥其潜在优势,我们需要对临近空间大气环境进行深入的研究和监测。通过掌握风场、温度、密度、气压等参数的变化规律,我们可以为飞行器的设计、制造和运营提供有力的支撑和保障。在我国,空间中心从2010年初成立临近空间环境研究室,专门进行临近空间环境探测技术、应用和应用基础研究。2011年成立了廊坊临近空间环境野外科学观测研究站,开展基于地基设备对临近空间的研究。

科学家们一直在研究的是太阳风暴对临近空间飞行器与临近空间探测技术的影响。一次太阳风暴活动,会对地球产生三次冲击。但这些冲击会给临近空间造成怎样的影响,仍然是个谜。对于想解开谜题的科研人员来说,他们有一个梦想——进入临近空间开展原位数据探测。

这个梦想,在2018年有了成为现实的可能。这一年,中国科学院启动战略性先导科技专项——“临近空间科学实验系统”项目,又名“鸿鹄专项”,计划用浮空平台等方式,载着探测器飞进临近空间进行科学探测。

鸿鹄专项科学应用项目课题“临近空间对太阳风暴响应特征观测研究”的负责人介绍,在鸿鹄专项中,空间中心担下了一项重要任务——观察和研究临近空间对太阳风暴的响应特征。

2019年和2020年,基于鸿鹄专项,中国科学院空天信息创新研究院在青藏高原地区,组织了两次临近空间浮空平台飞行探测实验。在这两次实验中,科学家们不仅积累了未来研究所需的原始数据,还验证了多项设备的可靠性。这些实验为中国在临近空间探索方面的科研积累了宝贵经验,也为未来的深入研究奠定了坚实的基础。

中国航天科技的发展不仅需要在发射技术、载人航天等方面取得突破,同时也需要在临近空间环境探测技术上不断创新。未来,随着这些技术的进一步完善和应用,相信中国航天事业将迎来更加灿烂的明天,为人类临近空间探索事业做出更大的贡献。