高空氣球如何成為“偽衛(wèi)星”？

蘭順正

近日，美軍“多域特遣隊”在挪威進(jìn)行了“雷云”演習(xí)，在演習(xí)中美軍使用了8套高空氣球系統(tǒng)，充當(dāng)“超低軌道衛(wèi)星”。

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，來自空天方向的偵察和情報支持已經(jīng)變得必不可少，但是傳統(tǒng)偵察平臺并非十全十美，如當(dāng)前偵察衛(wèi)星主要存在研制成本高、壽命短和單顆衛(wèi)星定點監(jiān)控能力弱等問題，而各種偵察機(jī)飛行高度普遍偏低，滯空時間不夠，難以對一個較大區(qū)域全天候、無間斷地長時間監(jiān)控，因此像高空氣球這類臨近空間浮空器就受到了重視。

世界上第一只大型熱氣球是在1783年6月由法國的蒙哥爾費(fèi)兄弟發(fā)明的，從此以后，人類便開始利用氣球進(jìn)行探空活動，各種各樣的氣球相繼問世。到了20世紀(jì)初，氣球的飛行高度已達(dá)到2萬多米。隨著飛機(jī)的出現(xiàn)，氣球一度被冷落。后來由于人工合成高分子材料的出現(xiàn)，氣球能夠達(dá)到更高的高度。1947年9月，美國人用塑料薄膜制成了一個850立方米的氣球，載著30千克重的宇宙探測儀器，首次成功進(jìn)行了宇宙線探測飛行。之后氣球作為運(yùn)載工具被越來越廣泛地應(yīng)用于各種科學(xué)實驗。

研究表明，高空氣球作為空天偵察平臺，具備很多優(yōu)點。首先，和軍用飛機(jī)與衛(wèi)星相比，高空氣球的生產(chǎn)成本和使用成本都相對低廉。其次，高空氣球可以長時間滯留于空中。飛機(jī)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(xù)工作，而且氣球能夠在目標(biāo)地域上空懸停較長的時間，可以對目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)、定點探測。另外，高空氣球偵察視野廣闊。在20千米以上高度飛行的氣球，其雷達(dá)對地面?zhèn)刹旄采w面積可達(dá)1200平方千米;同時，相較于衛(wèi)星，氣球的飛行高度低，從而能以更高的分辨率進(jìn)行拍照攝像。

目前，最有代表性的高空氣球是美國的 ULDB 氣球。該氣球的設(shè)計目標(biāo)是可搭載1.5噸的載荷，在35～38千米的高空，實現(xiàn)超過100天的近地空間飛行。當(dāng)前該項目已經(jīng)過多次試驗飛行：2008年，在南極創(chuàng)造了高緯度飛行54天的記錄;2016 年，在南半球又創(chuàng)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內(nèi)蒙古首飛取得圓滿成功。該氣球球體體積約7000立方米，設(shè)計升限25千米，載重能力約150千克。在飛行中還搭載了四類五種載荷，成功完成了高空無人機(jī)投放、高空吊艙環(huán)境熱控、高空農(nóng)業(yè)育種、高空太陽能電池標(biāo)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(shù)據(jù)，其中多項試驗均屬國內(nèi)首次。同年10月25日，中國自主研發(fā)的“旅行者”3號臨近空間氦氣球在新疆測試飛行成功?！奥眯姓摺?號在升空后，一個多小時后到達(dá)20千米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(shù)測試。

根據(jù)篇首的報道，美軍在演習(xí)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(shù)萬米的高度，能夠?qū)?shù)百千米范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行光電和電子偵察，也能夠作為通信節(jié)點提供信息聯(lián)通，其獲取的情報信息可以直接成為“遠(yuǎn)程精確打擊火力”的瞄準(zhǔn)信息，并引導(dǎo)火力打擊。有分析認(rèn)為，該系統(tǒng)幾乎沒有高空無人機(jī)的留空時間限制，而且遠(yuǎn)比調(diào)動空軍的無人機(jī)更為簡單方便。不難看出，未來高空氣球作為簡化版的“天眼”，必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

（選自2021年10月26日光明網(wǎng)

https：//junshi.gmw.cn/2021-10/26/content_35261961.htm，本刊有刪改）