六十年来，法国国家空间研究中心（CNES）一直在设计、开发和运营用于科学技术的气球。但在 2024 年 6 月CNES的气球专家团队将首开先河：这是一次从瑞典北部飞往基律纳的跨大西洋飞行，气球上装载着重达 800 多公斤的科学仪器，一周后将在加拿大北极地区回收。这次飞行将在广阔的地理区域测量温室气体。2025 年秋天，由 20 个平流层超压气球组成的飞行气球队将从塞舌尔出发，在 18 至 20 公里的高度飞行数月，前往赤道纬度地区，研究与气候变化有关的气团组成和输送情况。气球活动于 1961 年在法国国家科学研究中心（CNRS）航空学部开始，1964 年由法国国家空间研究中心（CNES）接管。从那时起，已经进行了 4000 多次飞行。气球能够长时间停留在高度达 40 千米的平流层中，仍然是收集风、温室气体、气溶胶和辐射的现场数据，以及利用大气稠密层上的望远镜观测宇宙的独特工具。因此，法国国家空间研究中心（CNRS）实验室和发射场所在国合作，定期在国外和法国朗德省的阿杜尔河畔飞行中心组织飞行活动。如今，法国国家空间研究中心（CNES）是整个系统的主要承包商，依靠来自不同背景和规模的设备制造商和分包商。球囊制造商在欧洲是独一无二的：HEMERIA 飞艇公司接管了 Zodiac 公司在图卢兹附近创建的工厂。在过去五年中，平流层激发了 "新太空 "运动：私营部门、工业界，特别是初创企业，主动开发基于太空和平流层的新应用和服务。泰雷兹阿莱尼亚航天公司正在开发 Stratobus 飞艇，空中客车公司开发了 Zephyr 无人机，不久还将与 Hemeria 和法国国家空间研究中心合作开发操纵气球。像 Zephalto 这样的初创公司希望提供平流层气球旅游。我们的团队正在向这些法国公司提供我们的技术专长和经验。在欧洲，瑞典基律纳利用从法国或美国购买的平流层气球进行飞行。其他从事航天工业的欧洲国家--德国、意大利、英国，以及比利时、荷兰、西班牙和波兰--正在开发与法国国家空间研究中心或瑞典合作飞行的仪器。作为简单、环保的创新平台，气球具有不可否认的优势。它们能够在短期内开发完整的项目，与工程师和研究人员的培训周期相匹配。气球还为国际合作提供了低成本的机会，并可作为卫星仪器的演示器，在运行情况下进行快速测试。所有降落伞上的设备在飞行结束后都会被回收，可以重复使用。实施操作相对简单，与设备简陋的释放场地兼容。最后，与受到发射装置冲击和振动的卫星相比，机械限制较少。为了满足各种任务的要求，CNES提供了一系列优化的型号，其囊体材料、尺寸以及各种机载和地面系统都能满足所需的性能。开放式平流层气球（BSO）的体积可达近 100 万立方米（8 个表面凹坑），由 15 至 25 微米厚的透明聚乙烯制成，可承载近 2 吨的重量，并可在 40 千米的高空飞行数天。由于有一个排空氦气的阀门和一个由钢球组成的压载储备，它可以进行有控制的下降（见图 3 中的 BSO 同步图）。瑞典、加拿大、澳大利亚以及即将在巴西开展的年度活动都使用 BSO 进行天文实验或大气测量。我们为用户提供安装仪器的平台，即 "有效载荷吊舱"。计划于 2024 年 6 月在基律纳进行三次飞行。跨大西洋飞行将由一个 80 万立方米的 BSO 执行，搭载来自法国、加拿大、瑞典和德国的科学仪器，飞行高度超过 35 千米。计划于 2024 年 6 月在基律纳进行三次飞行。跨大西洋飞行将由一个 800 000 立方米的 SSB 执行，搭载法国、加拿大、瑞典和德国的科学仪器，飞行高度超过 35 公里，主要用于测量大气成分。主要科学目标是沿轨道测量温室气体（二氧化碳、甲烷、水蒸气）并研究其地理分布。测量结果将用于验证欧洲航天局地球探索者 11 号任务的候选仪器。对于长达数月的飞行，需要一个封闭的气球，以便在整个飞行过程中保持载气（氦气），并防止气球在夜间较冷时瘪下去。为了目前正在进行的研究赤道平流层的 STRATEOLE-2 计划，我们研制了直径为 8 至 13 米的球形加压气球，能够在 18 至 20 公里的高度上携带 50 公斤的气球飞行 3 个多月。今年 5 月，HEMERIA 公司将开始为 2025 年的活动制造 28 个气球。持续数月的气球飞行可提供大量平流层风测量数据，这些数据可直接用于改进运行中的气团环流模型，如法国气象局的 Arpege 模型。准备发射的球形超压气球。R. Gaboriaud/CNES, 作者提供在其他任务中，使用重量不到 4 千克的简易乳胶探空气球在 35 千米的高度进行大气探测。我们全年都在阿杜尔河畔艾尔释放这些气球，用于低成本技术试验，也用于测量温室气体（二氧化碳、甲烷）和气溶胶，以进行卫星校准。CNES还在与 Hemeria 工业公司合作开发一种机动气球。它由一个直径约 20 米、充满空气的叶状加压气球和一个氦气球组成，能够利用不同方向和强度的风，在 16 至 22 公里范围内进行可控的垂直飞行，以到达目标区域并停留在那里。这种 "持久 "气球经过谷歌 Loon 项目的试验和测试，为新的科学应用以及成像、民用监控和国防应用开辟了领域。最大的创新在于这种飞行器可以驾驶。开发新的、更耐用的材料将允许更重的有效载荷进行更长时间的飞行，最长可达 6 个月以上。有了 "临近空间"，对平流层的利用，特别是用于观测和监视，就变得具有战略意义，并吸引了新成立的公司以及大型集团和机构。在未来的几年里，这种可操控的气球将被广泛应用。
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