【别日何易会不难——泽库县连心路让山川不再遥远】
三国曹丕在《燕歌行·别日何易》中曾感叹“别日何易会日难，山川悠远路漫漫。”
几年前，用这句诗来形容青海省黄南藏族自治州泽库县牧民的出行，可谓是贴切至极——泽库县大部分地区处于海拔3500米以上，受高海拔及地理位置影响，冬季漫长而寒冷。对于相当一部分村级公路来说，春夏车辆还勉强能通行，到了漫长的秋冬季节，冰雪覆盖，通行更是不易。
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（点击图片看视频）
“要想富、先修路”，当天津市援青工作组2019年来到泽库开展工作时，解决道路问题、打通交通连接就是摆在他们面前最直接的一个问题。
从2019年开始，天津援青指挥部先后启动了“15路1桥”“村村联通”“补短板”等道路工程，为泽库县道路交通状况带来了飞跃性的提升，一条条崭新、平坦的公路解决了以前横亘在当地牧民之间的交通难题，老百姓都称之为“连心路”“致富路”。
津青两地心连心，在两地人民共同努力下，相距再远，相聚也不再困难。虽然仍是“山川悠远路漫漫”，但便捷的通路让“别日何易”、而“会”不再难。
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泽库县和日镇智合茂村公路施工现场
修建便民幸福路
“终于可以开车回家了！”这是2019年 11月，郭泽多至夏宗果公路开通时，一位牧民亲口对天津援青干部、泽库县副县长赵岩所说的话，至今令他记忆犹新。
“学生上学走路不易，牧民进城看病不易，畜牧产品运输不易……”提起过去泽库县的乡村交通状况，泽库县交通局副局长尕藏才让连连摇头。
泽库县地处高原牧区，气候条件恶劣，村级交通基础设施严重滞后，多年来给牧区群众生产生活和出行带来极大的不便，闭塞的交通是贫困之源、民生之痛，“要想富、先修路”，道路畅通由此成为泽曲草原群众最强烈、最急切的盼望。这也让天津援青指挥部的干部职工看在眼里、急在心中。
自 2016年以来，天津援青干部一面筹措资金、一面实地勘测，就此打响修路攻坚战。经充分调研并根据泽库实际，先后投入援建资金四千余万元，开展实施“15路1桥”“村村联通”项目，疏通村路“毛细血管”，打通老百姓出行最后一公里。以县道为依托，共新建村级道路223.6公里，使22个贫困村村路得到连通，村村联通路网基本形成，有效地改善了牧区贫困村对外畅通条件，提高出行质量，节约出行时间，被泽库居民称为“连心路”“致富路”。
在“村村联通”的基础上，还实施了泽库县县域连通工程，新建多禾茂乡至优干宁公路24公里三级油路，打通了泽库县东部干线路网连通，提升了路网通畅能力，加快了货物流通速度，促进了沿线地区居民的经济收入。
2020年年底，泽库县宁秀乡措夫顿公路竣工，“15路1桥”全部完工。天津援青指挥部在“村村联通”的基础上，又启动了“补短板”道路建设。2021年，泽库县王加乡叶金木村通村沙路、泽曲镇夸日龙村公路、宁秀乡乎角日村至赛尔龙村公路三条村路工程又陆续开工，累计里程47.6公里，1704户 6814人直接受益。
“补短板”连通工程建设之前，当地道路状况为原始牧道，来往县城耗时费力，给牧民群众、学生的出行、生产生活造成严重影响。截至2022年4月“补短板”连通工程全部完工，显著改善了叶金木村、乎角日村、赛日龙村、夸日龙村及其沿线的自然村社牧民群众、学生的出行难问题。
几年间，以县道为依托，通过“15路1桥”“村村联通”“补短板”等道路工程的建设实施，让泽库县的每个村落都接入了道路网络，为当地居民出行生活带来了巨大的变化。在王加乡叶金木村通村路的施工现场，尕藏才让伸出大拇指点赞：“有路才有出路，天津的兄弟姐妹、泽库居民能尽快地出入山，美美地致富。”
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道路硬化与外墙施工中
环境提升不落下
道路通畅了，村落人居环境的改善也不能落下。加快农村环境整治，是改善农村生态环境，建设生态家园的重大举措。在天津援青指挥部的统筹规划下，泽库县的多个村落开启了升级改造建设。
麦秀镇贡青村的村落人居环境改善建设项目，建设村内道路硬化2.3公里、路灯、环卫设施等，总投资1800万元，其中天津援建资金800万元。
针对教育均衡发展需要，其中部分资金还用于桑哇完小修缮，主要建设教学楼A、教学楼B的外墙粉刷、室内粉刷、更换门窗、食堂改造、新建门卫及地坪等内容。该项目主要受益村为泽库县麦秀镇贡青村，受益人口为140户562人，其中贫困人口为43户144人。
同样位于麦秀镇的多隆村，是隐匿在幽静山谷中的安静山村，这里质朴、纯洁，一尘不染，恍如世外桃源。但因为地势原因，道路常年被水冲坏，墙面、路灯也尚不完善，排水沟等基础设施有所缺失。赵岩说：“多隆村地处偏远，村内原有硬化道路破损，路灯年久失修，缺少生活垃圾集中堆放点，没有雨水收集排放明渠，给牧民群众、学生的出行、生产生活造成严重影响。为改善这一现状，天津援青指挥部会同县住建部门多次到该村调研，投资500万元，对多隆村村容村貌进行整体提升改造。该项目的实施使300户1227人直接受益，对巩固脱贫攻坚成果和助推乡村振兴奠定了扎实的基础。”
多隆村美丽乡村建设项目完工，受益人口为300户1227人，对多隆村原有的村容村貌进行整体提升，并有效改善了生活垃圾无固定堆放点、夜晚出行难等问题，项目的建设在改善村容村貌的同时，对加快该村人居环境提升等各方面有着重大作用。
道路硬化，墙体焕然一新，路灯复明，垃圾有了集中堆放的地方，雨水收集排放明渠等基本设施配套完善，这个纯洁的小村庄“水到渠成”地变身美丽村庄。
“麦秀镇多隆村、贡青村的美丽乡村项目、提升人居环境项目，共惠及了当地居民440户1789人。建设完成后，极大提升了村庄整体形象，美化了村庄环境、改善了人居生产生活条件和环境，同时也提升了交通条件和出行质量，村民的生活、出行环境有了根本的改变。”赵岩说。
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草原中的卫生室
暖心草原“一点白”
驱车走出泽库县城，穿越美如画的泽曲国家湿地公园一路奔向草原腹地，遍地的牛羊与蜿蜒的河流诉说着这片草原的丰饶与广袤，而就在这茫茫草原的中心，安静地矗立着一座全新的卫生室。
在海拔将近4000米的高原之上，雄鹰和秃鹫盘旋的天空下，是天津援建的泽库县宁秀镇小泽库滩卫生室项目。那苍茫牧区里的一点白色、小小的卫生室在外来人眼里或多或少都显得有些与世隔绝。然而，当地牧民洛白却有着不同的看法——这片广袤的草原是他们赖以生存的夏季牧场，这里基本没有公建设施，更别提卫生室。“夏季来到这里放牧，以前如果孩子生病发烧，便要穿越整个草原，去50公里之外的乡、镇卫生室看病，路不好走，时间很长。”洛白笑了笑说，“有了这个卫生室对于我们来讲太实用了，这个卫生室可以方便我们周边的数千牧民。”洛白质朴地笑着说。
苍茫草原上的这一点白色，如同白色的哈达，承载着满满的情谊，在白云生处更显得弥足珍贵。
天津援青指挥部开展的泽库县卫生所援建项目自立项以来，援青干部多次到这里督导进度，并深入牧区一线了解牧民所需。大草原上的小项目，着实暖了牧民的心。
赵岩在介绍泽库卫生院项目的实施情况时说，天津援青指挥部遵循有限无限相结合的原则，用有限的资金保障了大山深处牧民的身体健康，体现了海河儿女对藏族同胞的无限深情。美丽乡村建设更是践行乡村振兴战略的最好体现，为老百姓提供更好的生活生产条件，为发展村集体经济，激发内生动力，提升村子整体实力提供支撑。不积跬步，无以至千里，在青海大地上，乡村振兴战略的实现有我们天津的力量，饱含海河儿女的深情。
三国曹丕在《燕歌行·别日何易》中曾感叹“别日何易会日难，山川悠远路漫漫。”
几年前，用这句诗来形容青海省黄南藏族自治州泽库县牧民的出行，可谓是贴切至极——泽库县大部分地区处于海拔3500米以上，受高海拔及地理位置影响，冬季漫长而寒冷。对于相当一部分村级公路来说，春夏车辆还勉强能通行，到了漫长的秋冬季节，冰雪覆盖，通行更是不易。
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“要想富、先修路”，当天津市援青工作组2019年来到泽库开展工作时，解决道路问题、打通交通连接就是摆在他们面前最直接的一个问题。
从2019年开始，天津援青指挥部先后启动了“15路1桥”“村村联通”“补短板”等道路工程，为泽库县道路交通状况带来了飞跃性的提升，一条条崭新、平坦的公路解决了以前横亘在当地牧民之间的交通难题，老百姓都称之为“连心路”“致富路”。
津青两地心连心，在两地人民共同努力下，相距再远，相聚也不再困难。虽然仍是“山川悠远路漫漫”，但便捷的通路让“别日何易”、而“会”不再难。
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泽库县和日镇智合茂村公路施工现场
修建便民幸福路
“终于可以开车回家了！”这是2019年 11月，郭泽多至夏宗果公路开通时，一位牧民亲口对天津援青干部、泽库县副县长赵岩所说的话，至今令他记忆犹新。
“学生上学走路不易，牧民进城看病不易，畜牧产品运输不易……”提起过去泽库县的乡村交通状况，泽库县交通局副局长尕藏才让连连摇头。
泽库县地处高原牧区，气候条件恶劣，村级交通基础设施严重滞后，多年来给牧区群众生产生活和出行带来极大的不便，闭塞的交通是贫困之源、民生之痛，“要想富、先修路”，道路畅通由此成为泽曲草原群众最强烈、最急切的盼望。这也让天津援青指挥部的干部职工看在眼里、急在心中。
自 2016年以来，天津援青干部一面筹措资金、一面实地勘测，就此打响修路攻坚战。经充分调研并根据泽库实际，先后投入援建资金四千余万元，开展实施“15路1桥”“村村联通”项目，疏通村路“毛细血管”，打通老百姓出行最后一公里。以县道为依托，共新建村级道路223.6公里，使22个贫困村村路得到连通，村村联通路网基本形成，有效地改善了牧区贫困村对外畅通条件，提高出行质量，节约出行时间，被泽库居民称为“连心路”“致富路”。
在“村村联通”的基础上，还实施了泽库县县域连通工程，新建多禾茂乡至优干宁公路24公里三级油路，打通了泽库县东部干线路网连通，提升了路网通畅能力，加快了货物流通速度，促进了沿线地区居民的经济收入。
2020年年底，泽库县宁秀乡措夫顿公路竣工，“15路1桥”全部完工。天津援青指挥部在“村村联通”的基础上，又启动了“补短板”道路建设。2021年，泽库县王加乡叶金木村通村沙路、泽曲镇夸日龙村公路、宁秀乡乎角日村至赛尔龙村公路三条村路工程又陆续开工，累计里程47.6公里，1704户 6814人直接受益。
“补短板”连通工程建设之前，当地道路状况为原始牧道，来往县城耗时费力，给牧民群众、学生的出行、生产生活造成严重影响。截至2022年4月“补短板”连通工程全部完工，显著改善了叶金木村、乎角日村、赛日龙村、夸日龙村及其沿线的自然村社牧民群众、学生的出行难问题。
几年间，以县道为依托，通过“15路1桥”“村村联通”“补短板”等道路工程的建设实施，让泽库县的每个村落都接入了道路网络，为当地居民出行生活带来了巨大的变化。在王加乡叶金木村通村路的施工现场，尕藏才让伸出大拇指点赞：“有路才有出路，天津的兄弟姐妹、泽库居民能尽快地出入山，美美地致富。”
图片3.jpg
道路硬化与外墙施工中
环境提升不落下
道路通畅了，村落人居环境的改善也不能落下。加快农村环境整治，是改善农村生态环境，建设生态家园的重大举措。在天津援青指挥部的统筹规划下，泽库县的多个村落开启了升级改造建设。
麦秀镇贡青村的村落人居环境改善建设项目，建设村内道路硬化2.3公里、路灯、环卫设施等，总投资1800万元，其中天津援建资金800万元。
针对教育均衡发展需要，其中部分资金还用于桑哇完小修缮，主要建设教学楼A、教学楼B的外墙粉刷、室内粉刷、更换门窗、食堂改造、新建门卫及地坪等内容。该项目主要受益村为泽库县麦秀镇贡青村，受益人口为140户562人，其中贫困人口为43户144人。
同样位于麦秀镇的多隆村，是隐匿在幽静山谷中的安静山村，这里质朴、纯洁，一尘不染，恍如世外桃源。但因为地势原因，道路常年被水冲坏，墙面、路灯也尚不完善，排水沟等基础设施有所缺失。赵岩说：“多隆村地处偏远，村内原有硬化道路破损，路灯年久失修，缺少生活垃圾集中堆放点，没有雨水收集排放明渠，给牧民群众、学生的出行、生产生活造成严重影响。为改善这一现状，天津援青指挥部会同县住建部门多次到该村调研，投资500万元，对多隆村村容村貌进行整体提升改造。该项目的实施使300户1227人直接受益，对巩固脱贫攻坚成果和助推乡村振兴奠定了扎实的基础。”
多隆村美丽乡村建设项目完工，受益人口为300户1227人，对多隆村原有的村容村貌进行整体提升，并有效改善了生活垃圾无固定堆放点、夜晚出行难等问题，项目的建设在改善村容村貌的同时，对加快该村人居环境提升等各方面有着重大作用。
道路硬化，墙体焕然一新，路灯复明，垃圾有了集中堆放的地方，雨水收集排放明渠等基本设施配套完善，这个纯洁的小村庄“水到渠成”地变身美丽村庄。
“麦秀镇多隆村、贡青村的美丽乡村项目、提升人居环境项目，共惠及了当地居民440户1789人。建设完成后，极大提升了村庄整体形象，美化了村庄环境、改善了人居生产生活条件和环境，同时也提升了交通条件和出行质量，村民的生活、出行环境有了根本的改变。”赵岩说。
图片4.jpg
草原中的卫生室
暖心草原“一点白”
驱车走出泽库县城，穿越美如画的泽曲国家湿地公园一路奔向草原腹地，遍地的牛羊与蜿蜒的河流诉说着这片草原的丰饶与广袤，而就在这茫茫草原的中心，安静地矗立着一座全新的卫生室。
在海拔将近4000米的高原之上，雄鹰和秃鹫盘旋的天空下，是天津援建的泽库县宁秀镇小泽库滩卫生室项目。那苍茫牧区里的一点白色、小小的卫生室在外来人眼里或多或少都显得有些与世隔绝。然而，当地牧民洛白却有着不同的看法——这片广袤的草原是他们赖以生存的夏季牧场，这里基本没有公建设施，更别提卫生室。“夏季来到这里放牧，以前如果孩子生病发烧，便要穿越整个草原，去50公里之外的乡、镇卫生室看病，路不好走，时间很长。”洛白笑了笑说，“有了这个卫生室对于我们来讲太实用了，这个卫生室可以方便我们周边的数千牧民。”洛白质朴地笑着说。
苍茫草原上的这一点白色，如同白色的哈达，承载着满满的情谊，在白云生处更显得弥足珍贵。
天津援青指挥部开展的泽库县卫生所援建项目自立项以来，援青干部多次到这里督导进度，并深入牧区一线了解牧民所需。大草原上的小项目，着实暖了牧民的心。
赵岩在介绍泽库卫生院项目的实施情况时说，天津援青指挥部遵循有限无限相结合的原则，用有限的资金保障了大山深处牧民的身体健康，体现了海河儿女对藏族同胞的无限深情。美丽乡村建设更是践行乡村振兴战略的最好体现，为老百姓提供更好的生活生产条件，为发展村集体经济，激发内生动力，提升村子整体实力提供支撑。不积跬步，无以至千里，在青海大地上，乡村振兴战略的实现有我们天津的力量，饱含海河儿女的深情。
光明日报：空中“大白鲸”，科考新平台
在第二次青藏高原综合科学考察中，由中国科学院空天信息创新研究院研制的浮空艇创造了多项科考纪录，吸引了公众的视线——“极目一号”Ⅲ型浮空艇平台搭载众多科考仪器及设备，分别于5月15日4时40分、5月21日5时09分，升空高度两次超过世界最高峰珠穆朗玛峰，分别到达海拔9032米、海拔9050米，打破同类型浮空器的升空观测高度世界纪录，获得了珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积巨大，从外表看来形似“大白鲸”。如此大型的科学考验研究平台，科研人员是如何科学驯“鲸”的？浮空艇平台包含哪些先进技术？可以应用在哪些方面呢？
古老航空器 迎来新发展
在科研人员眼中，“浮空艇”有一个更为严谨专业的名字——系留气球。按照特性及大类区分，系留气球属于浮空器的一种。对公众而言，浮空器可能是一个既熟悉又陌生的词语——其实，内部充入氢气或氦气的气球就是一种浮空器，但科学上应用的浮空器却不是这么简单。
浮空器是指内部充入（含有）的气体比重低于空气的航空器，其升空原理是依靠轻于空气的气体浮力产生的静升力克服自身重力升空。总体上，浮空器可分为气球和飞艇两类。气球是指无动力装置的浮空器，可分为自由气球和系留气球。自由气球随风飞翔，系留气球利用缆绳系留固定在地面锚泊设施上。飞艇是自带动力装置，可进行操纵飞行的浮空器，按浮空高度可分为中低空飞艇和平流层飞艇。在青藏高原创造观测高度世界纪录的“极目一号”Ⅲ型浮空艇平台属于一种大型的系留气球平台系统。
浮空器是一种古老的航空器，是人类想要翱翔天空、征服蓝天最早使用的航空器。气球、飞艇出现的时间比飞机要早很多，随着飞机技术的不断发展，浮空器因为技术因素和时代因素等种种原因，一度逐渐消失在了大众的视野里。
但浮空器具有大载重、驻空时间长、易于布置、控制和操作成本低等明显优势，是其他航空器所不具备或不可比拟的。因此，部分科学家一直在潜心研究、积累技术，等待它的再次蝶变。
随着时代进步，浮空器相关领域的各项科学技术蓬勃发展，赋予了浮空器新的活力，对浮空器的研究又进入了新时代发展的“快车道”。可以说，此次“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造系留浮空器的升空观测高度世界纪录，是浮空器事业发展的又一里程碑。
新型浮空艇上的硬核科技
“极目一号”Ⅲ型浮空艇给人的第一印象就是大。如此大的系统，要如何保证它的正常运转？背后蕴藏着哪些先进技术和智慧结晶？海拔9000米高度处于对流层上部，高风速、低温、低气压、复杂电磁场的极端环境条件，对浮空艇全系统的升空科学观测提出了巨大的挑战，科研人员如何一一克服？
解决这些问题，科学家和工程师们有高招。
将“极目一号”Ⅲ型浮空艇（系留气球）系统按功能区分，可以分为球体分系统、测控分系统、供配电分系统、地面锚泊分系统以及载荷分系统。五个分系统紧密协作，共同保障浮空艇的升空科考观测的正常运行。
球体分系统，就是我们说的“大白鲸”。浮空艇形似“大白鲸”，“大”是指此次浮空艇的巨大尺寸——55米长，体积为9060立方米。这么巨大的体型是经过精密计算得出的优化尺寸，为了将既定的多种大质量载荷从地面携带至海拔9000米的对流层上部。
“白”是指浮空艇整体外形呈现白色。白色可以反射光线、减少紫外线的吸收，使浮空艇内部气体升温不会过快。此外，浮空艇的囊体材料隐藏着众多“黑科技”，它是一种由我国自主研发的轻质低密度低渗高强抗辐射复合织物材料，复合织物材料可以对整个浮空艇进行有效保护与支撑，阻挡外部雨雪风沙的同时，也可减少内部气体泄漏，极大地增加了浮空艇的使用寿命与复用次数。
“鲸”是指浮空艇的外形。设计人员参考鲸鱼生物外形采用了仿生学设计，整体呈流线型，这样做的目的是寻求一个小风阻和高稳定性二者平衡的气动外形，在浮空艇升空过程中减小空气阻力的扰动与影响。此外，和鲸鱼用肺呼吸相似，浮空艇内部由两个气囊组成，分别填充氦气与空气，氦气囊负责提供升力，而空气囊则起着“肺”的作用，在浮空艇的升降过程中保持浮空艇的外形与压力平衡。在浮空艇升空过程时，环境压力和温度都在不断降低，需要通过风机阀门等元器件调节空气囊，进行频繁的排气，浮空艇的降落则是此过程的逆过程，会对空气囊进行频繁的打气，升降过程恰似肺在不停呼出与吸入的过程。
测控分系统，是“大白鲸”的“千里眼”“顺风耳”。获取浮空艇的实时状态与信息，控制整个浮空艇系统完成科学观测，需要用到相关的测控设备，以实时获取不同高度剖面的风速、气温、湿度等环境信息，获取浮空艇的升空高度、升速、压力、俯仰角、系缆拉力等关键信息，让研究人员可以实时判断浮空艇的正常状态，辅助地面指挥决策。
供配电分系统，是“大白鲸”的“定海神针”。浮空艇上载有能源舱，里面包含了可耐低温低气压的高压锂电池组、能源管理器及配电器等设备，负责为整个浮空艇系统提供能源支持，同时满足不同设备、仪器、传感器的不同功率/电压要求，可实现升空观测锂电池组供电、地面锚泊时地面高压供电的双模式供电无缝切换，能源供给也如同定海神针一般，持续支持着整个浮空艇系统的运转。
地面锚泊分系统，是“大白鲸”的“五指山”。地面锚泊分系统主要由特种锚泊车及特种系缆组成。锚泊车通过鼻塔及两个侧臂对浮空艇完成三点约束，使浮空艇可以在地面停泊。特种系缆一侧连接艇体主承力结构件，缆的另一侧连接至地面特种锚泊车辆容缆滚筒，特种系缆除了承力作用，内部还布置有细电缆，用于将浮空艇升空过程中静电接地释放，保卫系统安全。此外，还可根据需要，在系缆中布置光纤，通过光纤传输实时通信数据。对地面锚泊车进行操作，完成系缆的收放，即可实现浮空艇的升空及下降过程。浮空艇在地面锚泊时，浮空艇及锚泊车辆上的平台可以随风向变化而转动，使浮空艇的艇首及锚泊车鼻塔总是处于迎风的小风阻状态。
载荷分系统，是“大白鲸”上的“多面手”。浮空艇平台系统本身对载荷并无限制，可以搭载各种类型的载荷设备。在本次珠峰科考中，浮空艇搭载水汽稳定同位素分析仪、黑碳、甲烷、臭氧等多种分析仪器与设备，获取了第一手珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据。
浮空艇“家族”能满足科学观测的不同需求
不仅在珠峰，浮空艇家族活跃在很多科研项目中：由中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）浮空器团队研发的系留气球（浮空艇）曾在可可西里西区观测藏羚羊等野生动物活动；曾在内蒙古地区开展草畜资源状态监测，为草畜平衡模型构建，创建生态草牧业科技体系提供平台支持；曾在东海海域开展“智慧海洋”应急通信试验网络项目船载系统的综合集成演示验证等，都取得了良好的效果。
浮空艇作为理想的科学观测平台，拥有众多优点和广阔的应用潜力。空天院浮空器团队深耕系留气球（浮空艇）领域数十年，发展至今，形成了从小到大全规格、系列化、矩阵式的系留气球产品。
首先，系留气球根据实际需要，升空高度可从几十米到数公里，覆盖范围非常广泛，且在升降过程中，可以实时采集获取不同高度剖面的数据。
其次，可携带较大总质量载荷（从几十千克至吨级载荷），在目标高度实现长时间驻留（在气象及空域允许的情况下，可实现以天乃至月计的驻留观测），抗风能力强，对雨雪天气敏感度小，对载荷限制极小，是绝佳的大载重长驻空的观测科考及应用平台。
再次，系留气球可以实现原位测量，无污染，一次充气后可实现循环复用，效费比（效果和费用的比值）高，地面配套及控制需要人数少，具有绿色、经济、可复用、易于维护操作的优点，是绿色经济的无人长时驻空平台。
应该说，系留气球是一个基础的平台服务，它能发挥多大的作用，更取决于载荷的功能应用和平台-载荷的配合能力，空天院自研的系留气球平台，搭载不同载荷，已成功应用在了科学观测、应急通信、草原生态与畜牧平衡观测、海洋中继通信、对地观测及低空防务等典型场景中。
如今，空天院团队研制的系留气球平台，从在通用性设计上对应用地理区域进行针对性优化，已在城市、平原、高原、草原、沙漠、海洋、岛礁等多种典型地理区域开展过科学试验与示范应用，取得了突出的试验成果与亮眼的科考成绩在对地观测、气象探测、灾害监测、防务监视、应急通信、中继通信、雷达探测、城市及乡村观测、科学考察等广阔的应用领域，系留气球平台已初露峥嵘，未来可期。
以上内容转载自《光明日报》（ 2022年06月23日 16版）。作者何泽青、乔涛、陈其。
在第二次青藏高原综合科学考察中，由中国科学院空天信息创新研究院研制的浮空艇创造了多项科考纪录，吸引了公众的视线——“极目一号”Ⅲ型浮空艇平台搭载众多科考仪器及设备，分别于5月15日4时40分、5月21日5时09分，升空高度两次超过世界最高峰珠穆朗玛峰，分别到达海拔9032米、海拔9050米，打破同类型浮空器的升空观测高度世界纪录，获得了珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积巨大，从外表看来形似“大白鲸”。如此大型的科学考验研究平台，科研人员是如何科学驯“鲸”的？浮空艇平台包含哪些先进技术？可以应用在哪些方面呢？
古老航空器 迎来新发展
在科研人员眼中，“浮空艇”有一个更为严谨专业的名字——系留气球。按照特性及大类区分，系留气球属于浮空器的一种。对公众而言，浮空器可能是一个既熟悉又陌生的词语——其实，内部充入氢气或氦气的气球就是一种浮空器，但科学上应用的浮空器却不是这么简单。
浮空器是指内部充入（含有）的气体比重低于空气的航空器，其升空原理是依靠轻于空气的气体浮力产生的静升力克服自身重力升空。总体上，浮空器可分为气球和飞艇两类。气球是指无动力装置的浮空器，可分为自由气球和系留气球。自由气球随风飞翔，系留气球利用缆绳系留固定在地面锚泊设施上。飞艇是自带动力装置，可进行操纵飞行的浮空器，按浮空高度可分为中低空飞艇和平流层飞艇。在青藏高原创造观测高度世界纪录的“极目一号”Ⅲ型浮空艇平台属于一种大型的系留气球平台系统。
浮空器是一种古老的航空器，是人类想要翱翔天空、征服蓝天最早使用的航空器。气球、飞艇出现的时间比飞机要早很多，随着飞机技术的不断发展，浮空器因为技术因素和时代因素等种种原因，一度逐渐消失在了大众的视野里。
但浮空器具有大载重、驻空时间长、易于布置、控制和操作成本低等明显优势，是其他航空器所不具备或不可比拟的。因此，部分科学家一直在潜心研究、积累技术，等待它的再次蝶变。
随着时代进步，浮空器相关领域的各项科学技术蓬勃发展，赋予了浮空器新的活力，对浮空器的研究又进入了新时代发展的“快车道”。可以说，此次“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造系留浮空器的升空观测高度世界纪录，是浮空器事业发展的又一里程碑。
新型浮空艇上的硬核科技
“极目一号”Ⅲ型浮空艇给人的第一印象就是大。如此大的系统，要如何保证它的正常运转？背后蕴藏着哪些先进技术和智慧结晶？海拔9000米高度处于对流层上部，高风速、低温、低气压、复杂电磁场的极端环境条件，对浮空艇全系统的升空科学观测提出了巨大的挑战，科研人员如何一一克服？
解决这些问题，科学家和工程师们有高招。
将“极目一号”Ⅲ型浮空艇（系留气球）系统按功能区分，可以分为球体分系统、测控分系统、供配电分系统、地面锚泊分系统以及载荷分系统。五个分系统紧密协作，共同保障浮空艇的升空科考观测的正常运行。
球体分系统，就是我们说的“大白鲸”。浮空艇形似“大白鲸”，“大”是指此次浮空艇的巨大尺寸——55米长，体积为9060立方米。这么巨大的体型是经过精密计算得出的优化尺寸，为了将既定的多种大质量载荷从地面携带至海拔9000米的对流层上部。
“白”是指浮空艇整体外形呈现白色。白色可以反射光线、减少紫外线的吸收，使浮空艇内部气体升温不会过快。此外，浮空艇的囊体材料隐藏着众多“黑科技”，它是一种由我国自主研发的轻质低密度低渗高强抗辐射复合织物材料，复合织物材料可以对整个浮空艇进行有效保护与支撑，阻挡外部雨雪风沙的同时，也可减少内部气体泄漏，极大地增加了浮空艇的使用寿命与复用次数。
“鲸”是指浮空艇的外形。设计人员参考鲸鱼生物外形采用了仿生学设计，整体呈流线型，这样做的目的是寻求一个小风阻和高稳定性二者平衡的气动外形，在浮空艇升空过程中减小空气阻力的扰动与影响。此外，和鲸鱼用肺呼吸相似，浮空艇内部由两个气囊组成，分别填充氦气与空气，氦气囊负责提供升力，而空气囊则起着“肺”的作用，在浮空艇的升降过程中保持浮空艇的外形与压力平衡。在浮空艇升空过程时，环境压力和温度都在不断降低，需要通过风机阀门等元器件调节空气囊，进行频繁的排气，浮空艇的降落则是此过程的逆过程，会对空气囊进行频繁的打气，升降过程恰似肺在不停呼出与吸入的过程。
测控分系统，是“大白鲸”的“千里眼”“顺风耳”。获取浮空艇的实时状态与信息，控制整个浮空艇系统完成科学观测，需要用到相关的测控设备，以实时获取不同高度剖面的风速、气温、湿度等环境信息，获取浮空艇的升空高度、升速、压力、俯仰角、系缆拉力等关键信息，让研究人员可以实时判断浮空艇的正常状态，辅助地面指挥决策。
供配电分系统，是“大白鲸”的“定海神针”。浮空艇上载有能源舱，里面包含了可耐低温低气压的高压锂电池组、能源管理器及配电器等设备，负责为整个浮空艇系统提供能源支持，同时满足不同设备、仪器、传感器的不同功率/电压要求，可实现升空观测锂电池组供电、地面锚泊时地面高压供电的双模式供电无缝切换，能源供给也如同定海神针一般，持续支持着整个浮空艇系统的运转。
地面锚泊分系统，是“大白鲸”的“五指山”。地面锚泊分系统主要由特种锚泊车及特种系缆组成。锚泊车通过鼻塔及两个侧臂对浮空艇完成三点约束，使浮空艇可以在地面停泊。特种系缆一侧连接艇体主承力结构件，缆的另一侧连接至地面特种锚泊车辆容缆滚筒，特种系缆除了承力作用，内部还布置有细电缆，用于将浮空艇升空过程中静电接地释放，保卫系统安全。此外，还可根据需要，在系缆中布置光纤，通过光纤传输实时通信数据。对地面锚泊车进行操作，完成系缆的收放，即可实现浮空艇的升空及下降过程。浮空艇在地面锚泊时，浮空艇及锚泊车辆上的平台可以随风向变化而转动，使浮空艇的艇首及锚泊车鼻塔总是处于迎风的小风阻状态。
载荷分系统，是“大白鲸”上的“多面手”。浮空艇平台系统本身对载荷并无限制，可以搭载各种类型的载荷设备。在本次珠峰科考中，浮空艇搭载水汽稳定同位素分析仪、黑碳、甲烷、臭氧等多种分析仪器与设备，获取了第一手珠峰地区大气水汽传输和温室气体垂直变化过程关键科学数据。
浮空艇“家族”能满足科学观测的不同需求
不仅在珠峰，浮空艇家族活跃在很多科研项目中：由中国科学院空天信息创新研究院（以下简称“空天院”）浮空器团队研发的系留气球（浮空艇）曾在可可西里西区观测藏羚羊等野生动物活动；曾在内蒙古地区开展草畜资源状态监测，为草畜平衡模型构建，创建生态草牧业科技体系提供平台支持；曾在东海海域开展“智慧海洋”应急通信试验网络项目船载系统的综合集成演示验证等，都取得了良好的效果。
浮空艇作为理想的科学观测平台，拥有众多优点和广阔的应用潜力。空天院浮空器团队深耕系留气球（浮空艇）领域数十年，发展至今，形成了从小到大全规格、系列化、矩阵式的系留气球产品。
首先，系留气球根据实际需要，升空高度可从几十米到数公里，覆盖范围非常广泛，且在升降过程中，可以实时采集获取不同高度剖面的数据。
其次，可携带较大总质量载荷（从几十千克至吨级载荷），在目标高度实现长时间驻留（在气象及空域允许的情况下，可实现以天乃至月计的驻留观测），抗风能力强，对雨雪天气敏感度小，对载荷限制极小，是绝佳的大载重长驻空的观测科考及应用平台。
再次，系留气球可以实现原位测量，无污染，一次充气后可实现循环复用，效费比（效果和费用的比值）高，地面配套及控制需要人数少，具有绿色、经济、可复用、易于维护操作的优点，是绿色经济的无人长时驻空平台。
应该说，系留气球是一个基础的平台服务，它能发挥多大的作用，更取决于载荷的功能应用和平台-载荷的配合能力，空天院自研的系留气球平台，搭载不同载荷，已成功应用在了科学观测、应急通信、草原生态与畜牧平衡观测、海洋中继通信、对地观测及低空防务等典型场景中。
如今，空天院团队研制的系留气球平台，从在通用性设计上对应用地理区域进行针对性优化，已在城市、平原、高原、草原、沙漠、海洋、岛礁等多种典型地理区域开展过科学试验与示范应用，取得了突出的试验成果与亮眼的科考成绩在对地观测、气象探测、灾害监测、防务监视、应急通信、中继通信、雷达探测、城市及乡村观测、科学考察等广阔的应用领域，系留气球平台已初露峥嵘，未来可期。
以上内容转载自《光明日报》（ 2022年06月23日 16版）。作者何泽青、乔涛、陈其。
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