萬米高空的“聽診器”北斗探空氣球

內外兼修的體魄

普通氣球大多是由天然乳膠制成的。但是對流層頂部的氣溫太低了（零下五六十攝氏度），它們受不了低溫、紫外線和臭氧，高空長時間飛行會出現低溫結晶和老化。

為了讓我擁有強健的體魄，經過天然乳膠改性、耐寒性能、防老化性能等“配方”試驗后，科研人員向天然乳膠里加入了多種“配料”，制成了我的身體，讓我可以抗老化、不懼高空低溫。

我的身體里還有一層內球。到達預定高度后，通過調整內、外球的充氣量，使外球達到一定高度后炸開，內球受到氣壓差影響，內部氣體膨脹，我就可以保持浮力和重力平衡，這可是我能完成平漂觀測的秘密武器。

懷揣“中國芯”

作為北斗探空氣球，我最引以為豪的，是身上的“中國芯”——我國自主研發的春分I號芯片。

它作為我的主處理芯片，藏在導航探空儀里，配備了相應的采集電路，可以對不同高度大氣完成精細化的溫度、濕度、氣壓和風的探測，再通過400兆赫（波動頻率單位之一，1兆赫＝1000000赫茲）頻段將采集的數據實時發送至地面接收機，并同步上傳至國家級云端中心平臺。

與北斗探空系統“手牽手”

我不再像以前那樣，只依靠一臺孤零零的L波段雷達確定位置。

科研人員為我增配了GPS天線，以及集成了各種先進技術的北斗探空系統，使我的定位精度更新為0.3米，達到國際先進水平，遠超傳統L波段探空雷達的500米左右的精度。我與北斗系統的“攜手”，可以獲取更為精確的實時衛星導航信息，再也不會產生迷路的煩惱。

當我飛上天

準備起飛

清晨6點，當萬物還在睡夢中，我和高空觀測站的觀測員們已合作準備今天的第一次探空旅程了。

首先，觀測員會為我的內球充入氫氣，在充入氫氣的浮力與自身配重平衡后，意味著我“掌握”了平漂大法。接下來，觀測員會再給我的外球充入氫氣，使外球拉力在2～3千克之間。當我恰好能把配重拉起來時，我就已經達到“標準體形”了。

同時，另一位觀測員會對探空儀進行基測（為避免運輸和存儲過程中探空儀傳感器指標失真，以及保證探測數據的真實可靠，在正式作業前用地面標準器進行最后一次檢查和校準）。基測合格后，我的身上從上到下會依次掛載上熔斷器、降落傘、導航探空儀，這時的我整裝待發，隨時可以飛向高空。

沖向天際

7點15分，隨著倒計時結束，繩子的尾端被輕輕松開，我以每分鐘近400米的速度直沖云霄！飛行途中，我身上的導航探空儀一刻不停地聆聽大氣發出的“聲音”，通過直接采集記錄沿途的溫度、濕度、氣壓等數據，并通過計算我在水平方向上的移動速度和方向，間接得到實時的風速和風向數據，猶如為大氣做一次全面體檢。

在群里和朋友們“聊天”

那么，我收集到的數據還會像L波段探空系統那樣逐級往上傳嗎？

不，我身上的儀器配合北斗探空系統，可以減少省級數據質控環節，將探空原始數據直接匯交國家級業務平臺“天擎”，并下發至應用端。數據傳輸時效總體優于前輩們，10千帕以下的數據最快可提前49分鐘。

不僅僅是數據傳輸階段更快、更穩定，在數據接收上，各地安裝的接收機就像一個個節點，編織成一張大網，實現了從定時定點單一接收觀測數據向實時智能組網接收的技術變革。

就好比從前我只能一對一和朋友通話；但現在，我和好朋友們被拉進了一個大群。無論我飛到哪里，遇到什么復雜環境，地面研究人員都能穩定獲取我們的回傳數據，為數值預報模式提供高質量的溫度、氣壓、濕度和風速風向廓線（氣象數值隨高度或距離變化而產生的狀況曲線）。

我的獨門秘籍：平漂大法

伴隨著我的飛行高度越來越高，外界氣壓越來越低，我的體積也越來越大，直至飛抵2.8萬米左右的高空，我的外球再也承受不住，“砰”的一聲破裂。若換作我的前輩們，它們的一生就至此結束了。但我在內球的支撐下，使出獨門平衡秘籍，不但沒有墜毀，反而在平流層開始了長達4～6小時的高空平漂。

回歸：使命的終點與延續

當我飛到了預設的范圍外，或收到觀測員遙控的指令，就到了我該返航的時候，球體下方的熔斷裝置便會切斷系留繩，讓攜帶探空儀的降落傘緩緩下落。我一路向下，感受著氣壓漸增，周遭空氣變得稠密，導航探空儀不忘做著最后的測量工作，直至著陸的那一刻。

這樣一次從地面到平流層的往返飛行需耗時8～10小時，普通前輩難以完成這樣的任務，而我特殊的雙層球體結構恰好能實現對垂直大氣的單次飛行、兩次探測。

相較于其他高空探測手段，我的優勢在于能獲取準確的垂直大氣廓線，且成本低、布放便捷、數據時效性高。但我的一生注定是“向死而生”，完成使命的探空儀會安全降落在地面，而我的內球在失去了探空儀后會繼續上升，在層層大氣中穿梭數次后，終會如泡沫般消散在蔚藍天宇間。并且，由于我的內球通常由可降解材料制成，幾乎不會對環境造成污染。

不必為我傷心。作為新一代北斗探空氣球，我傳承了前輩的使命，融入了更多的尖端科技，助力氣象探空實現了更經濟、更高效、更精準的立體探測。當上百個探空氣球從祖國各地如我般升空，一張由我們攜手北斗探空系統編織的物聯網逐漸成形，用一次次探測，把握長空的“脈搏”，為天氣預報、氣候研究，乃至衛星發射、航天測控提供大氣背景數據。

（責任編輯 / 王佳璇" 美術編輯 / 周游）