“流浪气球”引发中美争议 这个带着太阳翼的气球到底是什么东西?
近日,中国和美国的社交媒体都被一个“流浪气球”刷屏了。据我国外交部声明,我国一个民用热气球在进行气象研究时受西风带影响,因不可抗力偏离预定航线,误入美国。而美国方面则宣称这是中国的“监视气球”,甚至提出了所谓侵犯“领土完整”的荒谬指控。此次美国方面针对一个气象气球如此“破防”,更多是出于政治炒作原因,媒体、军方、政界更是借此事件乘势大炒了一波中国威胁论。最新消息显示,美国方面派出一架F22战机发射导弹击落了这颗气球。
实际上,美国方面的指责相当可笑。气象气球是常用的用于进行天气预报及大气研究的浮空器,这些气球通常携带探空用的仪器设备,通过太阳能电池提供电力。本次引发争议的气球也装备了与卫星类似的太阳翼,在提供的照片上面清晰可见。
太阳翼是给气球上的设备供电,科研装置、定位导航系统、供气系统等都可以通过太阳翼来获取电能。气象气球飞行在云层之上,阳光充足,太阳翼能像在近地轨道上一样工作,让设备运转获得足够的能量,确保科研成果准确。
不过,从照片上看,这次引发争议的气球有着较长的太阳翼,一些清晰的照片甚至显示它还有金属桁架结构。网友查询后发现,5年前中国科学院光电研究院成功使用高空科学气球进行空间用太阳电池高空标定试验,这种高空科学气球与本次事件的气球较为类似。
据媒体报道,2018年8月8日,中国科学院光电研究院成功使用高空科学气球进行空间用太阳电池的高空标定试验,解决了气球平台动态变化中自动对日跟踪机构的稳定性和可靠性难题,实现了小型化多通道能够对太阳电池的进行全参数测量的高精度测量,国内首次完成了包括开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流和温度等详细参数的测量,首次获得了几十片不同类型太阳电池完整地太阳电池I-V曲线,对全面和准确评价空间光谱条件下太阳电池性能具有重要意义,对于我国新型空间用太阳电池的研制和应用起到推进和促进作用。
该飞行试验的成功,标致着中国科学院成为继美国航空航天局(NASA)和法国空间研究中心(CNES)之后,全世界第三个能够独立进行35km以上太阳电池高空标定的科研机构,打破了国外对我国空间用太阳电池标定技术的长期封锁。
在设计空间用太阳电池能源系统时,需要获得太阳电池在标准阳光下的精确的性能参数。空间用太阳电池高空标定试验,其实就是利用航空或者航天器,将标准太阳能电池送入高空,使它尽量与卫星太阳翼处于相同的阳光辐照条件下,长期监测标准太阳能电池的工作情况,并将伏安特性等重要参数精确地采集并传回地面,作为地面研发太阳电池及太阳电池翼的测试依据。其测试的指标包括开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流和温度等等。
除此之外,太阳翼的可靠性也是一个十分重要的测试指标。国际空间站的太阳翼曾经发生卷曲、裂开、撕毁等问题,需要长期的高空和空间测试才能拿到数据。而且太阳翼被安装到航天器上之后,需要自动寻找、对准日照方向,这就涉及到太阳翼的自动对日跟踪系统的稳定性和可靠性指标,因此需要提前进行高空和空间标定试验。这种测试是完全民用性质的,主要目标是促进我国空间站、气象卫星、月球、火星探测器等的发展。
随着全世界对飞行器研究的热度不断提升,对临近空间太阳电池的要求也越来越高,相关的试验将持续并不断深入地进行。空间太阳电池的标准化和太阳电池标定将伴随太阳电池的研制、生产、使用而发展,是一个长期攻关的重要课题。美方此次针对一起科研意外事件不断炒作谴责,却是有失大国风范。