El 氣球探針 或平流層氣球是能夠沿著平流層移動的氣球 平流層 捕獲有關環境的信息。 平流層位於海拔11至50公里之間，是臭氧層所在的地方。 探測氣球的獨特之處在於，它能夠在大片大氣層中進行長時間穩定飛行，從而成為一種科學研究工具。 其他交通工具，例如飛機或探空火箭，無法在一段時間內保持足夠高的高度來獲取足夠的信息。
在本文中，我們將解釋探空氣球的所有特徵、實用性以及如何使用。
Característicasprincipales
該試驗氣球的操作基於阿基米德原理。 它利用比空氣輕的氣體所產生的升力。 一般來說， 使用足夠比例的氫氣或氦氣，以便可以在大氣中膨脹加熱器。 它的系統由兩個主要組成部分：氣球本身和所謂的飛行裝置，其中裝有獲取研究信息所需的儀器。
我們將在工具中看到它必須能夠獲取信息：
- 它有一個用於分離有效負載的機制。
- 它有一個 降落傘能夠一點一點地恢復和發揮作用，而不會損壞它。
- 它有一個通信系統，能夠立即接收和傳輸命令 氣球以及船上的儀器。
- 其遙測系統能夠在任何高度精確測量整個系統的高度、溫度、壓力和位置。
- 它有一個無源反射器作為雷達。
- 它有多種選擇鎮流器的機制。
- 它的主要動力來源是電池，對於長途旅行，則使用太陽能電池板。
根據觀測的性質，有效載荷通常放置在稱為吊艙的容器結構中。 吊籃主要用於保護測量儀器。 這種結合負責減輕著陸時的影響，或者作為非常精確的瞄準機構或加壓容器的結合而有用。
試驗氣球的類型
根據主要目標，試驗氣球有多種類型。 除了形狀、尺寸、材料或構造方法方面存在的多樣性外，我們將限制自己根據氣象氣球的功能來劃分類型。 有開放式氣球和封閉式氣球。
開放式試驗氣球也稱為零壓氣球。 它們的下部打開，當氣體上升時，它會膨脹，直到達到外部和內部壓力之間的平衡狀態。 由於太陽產生的熱量而引起的內部壓力的任何增加都會通過底部的天然氣排放或通過附在其上的通風管自動補償。
封閉式探針氣球就是那些被稱為超壓的氣球。 這些是完全封閉且防水的隔間，不允許空氣進入或氣體逸出。 當上升過程中內部壓力增加時，它由球的加固外殼支撐。 該包絡線能夠以這樣的方式膨脹，使其達到最大點並進入平衡狀態，防止其繼續上升。
材料和構造
試驗氣球由各種具有塑料性質的材料製成。 其中之一是聚乙烯和其他多層組合物以及衍生自它們的各種化合物。 通常用厚度僅為幾微米的薄膜進行處理。 這使得它們成為極其輕且堅固的塑料，可以承受各種條件，儘管它們處理起來相當脆弱。
為了製造這種類型的氣球探針，將上述材料的各個部分切割並通過某種類型的熱量與專門製造的粘合劑連接在一起，以將過多的重量引導到氣球上。 上部部件已連接，並添加了一塊塑料板，用於在閥門發射之前組裝氣球。 這有助於氣體逸出。 在底部， 放置一個鋁環來封閉它， 雖然不完全，但其餘的飛行裝置都被鉤住了。
為了能夠建造這種類型的氣象氣球，需要一個巨大的基礎設施，該基礎設施具有用於切割和粘合底部的大型工作空間。 目前，有能力建造它們的公司很少。 大約需要接近一百萬立方米的體積，一旦完成， 擁有數公頃完整的聚乙烯表面。
試驗氣球的發射
發射階段的主要目標是能夠在不損壞氣球的情況下實現垂直升力。 有多種發射技術。 它們中的每一個都有本質上的不同，具體取決於其所在的基礎設施。 必須考慮天氣條件。 要運輸的有效負載類型和要發射的氣球的體積。
這些類型的發射被簡化為兩種類型：靜態發射，其中充氣氣球的位置被調整為使其自然地位於其負載的頂部。 動態發射是使用運載火箭將負載置於氣球下方，同時升起以使其進入氣球。
在氣球上升過程中，它開始以與組件重量和額外氣體量相關的速度加載。 氣泡在膨脹過程中註入，稱為自由脈衝。 飛行中最危險的部分是到達對流層頂的部分。 正是在這裡，出現了逆溫現象，可能會導致狼群出現一些故障。
我希望通過這些信息您可以更多地了解氣象氣球。