我国高空气球极地科学探测的初步构想
发布时间：2021-06-05 21:52
我国在极地科学探测领域起步较晚.高空科学气球是帮助我国实现极地探测快速赶超的重要手段,发挥其在原位探测、下投探测、天文观测和对地观测中的重要优势,将丰富我国在极地的科学活动,增强对极地的利用能力.
【文章来源】：科学通报. 2020,65(32)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
1953～2016年NSF南极科研项目学科投入
(3)极地地质与环境科学.在极地冰川研究领域[13,14],我国建立了“普里兹湾-艾默里冰架-冰穹A(PANDA)”观测断面和冰穹A地区冰川学综合观测体系;构建南极固定翼飞机综合科考系统,伊丽莎白公主地航空调查填补国际空白区,发现了南极第二大冰下湖.在极地海洋学研究领域[15,16],通过研究环流和海洋热通量等要素变化对海冰和冰架的潜在影响,提高对极地冰-海相互作用的科学认知;我国自主研发的“海-冰-气无人冰站观测系统(UNIS)”在北冰洋实现了1年以上连续观测.在极地生物学研究领域,我国展开了对南极企鹅等生物的观测[17];构建了极地微生物菌种资源保藏与研究技术平台,发现了一批微生物新物种及新型活性酶与酶基因;提出了环境污染物全球长距离传输机理与来源解析的一系列新认识.虽然我国在以上极地科学方向取得了一定的进展,但相较于国外,我国开展极地科考的时间较短,积累的科学观测数据仍不足,尤其是在极地空间科学层面,应进一步结合高空探测手段,补充现有观测数据,提高探测能力和应用价值.
美国于1956年在南极洲建立了麦克默多南极站,是南极洲最大的科学研究中心,也是美国极地高空气球试验基地.1995～2012年在麦克默多站进行了44次绕南极的长时间气球飞行,最长飞行持续时间55 d,共飞行约60次,取得了大量科学成果.近年来美国在南极开展了多项科学探测飞行实验(图3),主要的高空科学实验和探测载荷包括宇宙微波背景辐射探测实验(BOOMERanG)、南极脉冲瞬态天线实验(ANITA)、宇宙高能辐射的跃迁辐射阵实验(TRACER)、宇宙射线能量学质量实验(CREAM)、平流层太赫兹天文台(STO/STO-2,后续为GUSTO)、超级虎跨铁银河元素记录仪(Super Tiger)、大孔径亚毫米望远镜(BLAST)、用于寻找黑洞和观测中子星的偏振X射线望远镜(X-Calibur)、系外行星观测项目(PICTURE-C)等[21,22].日本国立宇科所(ISAS)和极地所(NIPR)最早于1984年启动长时间环绕南极飞行计划(PPB)可行性研究,并于1990年完成了3次试验飞行.1993年后,日本在南极洲昭和(Syowa)基地建立了气球站,开展了长时间环绕南极飞行计划,并每年在南极洲开展2～3次飞行,最长飞行时长27 d,与法国合作的超压气球飞行长达109 d.日本在南极开展了高层大气物理和大气化学探测、温室气体研究、高能宇宙线实验、极区球载超导谱仪实验(与美国合作)等,在相关领域取得很好的科学成果.
本文编号：3212986
【文章来源】：科学通报. 2020,65(32)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
1953～2016年NSF南极科研项目学科投入
(3)极地地质与环境科学.在极地冰川研究领域[13,14],我国建立了“普里兹湾-艾默里冰架-冰穹A(PANDA)”观测断面和冰穹A地区冰川学综合观测体系;构建南极固定翼飞机综合科考系统,伊丽莎白公主地航空调查填补国际空白区,发现了南极第二大冰下湖.在极地海洋学研究领域[15,16],通过研究环流和海洋热通量等要素变化对海冰和冰架的潜在影响,提高对极地冰-海相互作用的科学认知;我国自主研发的“海-冰-气无人冰站观测系统(UNIS)”在北冰洋实现了1年以上连续观测.在极地生物学研究领域,我国展开了对南极企鹅等生物的观测[17];构建了极地微生物菌种资源保藏与研究技术平台,发现了一批微生物新物种及新型活性酶与酶基因;提出了环境污染物全球长距离传输机理与来源解析的一系列新认识.虽然我国在以上极地科学方向取得了一定的进展,但相较于国外,我国开展极地科考的时间较短,积累的科学观测数据仍不足,尤其是在极地空间科学层面,应进一步结合高空探测手段,补充现有观测数据,提高探测能力和应用价值.
美国于1956年在南极洲建立了麦克默多南极站,是南极洲最大的科学研究中心,也是美国极地高空气球试验基地.1995～2012年在麦克默多站进行了44次绕南极的长时间气球飞行,最长飞行持续时间55 d,共飞行约60次,取得了大量科学成果.近年来美国在南极开展了多项科学探测飞行实验(图3),主要的高空科学实验和探测载荷包括宇宙微波背景辐射探测实验(BOOMERanG)、南极脉冲瞬态天线实验(ANITA)、宇宙高能辐射的跃迁辐射阵实验(TRACER)、宇宙射线能量学质量实验(CREAM)、平流层太赫兹天文台(STO/STO-2,后续为GUSTO)、超级虎跨铁银河元素记录仪(Super Tiger)、大孔径亚毫米望远镜(BLAST)、用于寻找黑洞和观测中子星的偏振X射线望远镜(X-Calibur)、系外行星观测项目(PICTURE-C)等[21,22].日本国立宇科所(ISAS)和极地所(NIPR)最早于1984年启动长时间环绕南极飞行计划(PPB)可行性研究,并于1990年完成了3次试验飞行.1993年后,日本在南极洲昭和(Syowa)基地建立了气球站,开展了长时间环绕南极飞行计划,并每年在南极洲开展2～3次飞行,最长飞行时长27 d,与法国合作的超压气球飞行长达109 d.日本在南极开展了高层大气物理和大气化学探测、温室气体研究、高能宇宙线实验、极区球载超导谱仪实验(与美国合作)等,在相关领域取得很好的科学成果.
本文编号：3212986
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