“普蘭”號滑翔機：大氣科考新平臺

一架旨在比其他任何有人駕駛飛行器飛得更高的滑翔機，將于本月在阿根廷上空開始其首次“征戰”。令“普蘭”項目飛行員和工程師激動的是，它將打破世界滑翔機的最高飛行紀錄。他們甚至相信，未來的某天，“普蘭”號滑翔機能飛達接近真空的太空。

然而，對于該項目首席科學家伊麗莎白·奧斯汀而言，另一件令人激動的事情是，該滑翔機將攜帶針對氣候、航空航天和平流層研究的科學儀器。這些研究無法利用其他手段完成。

“一切皆有可能。”大氣物理學、內華達州天氣預報服務項目“極端天氣”創始人奧斯汀說。

打破滑翔機15445米的飛行紀錄

據《自然》雜志9日報道，這架碳纖維滑翔機旨在實現在27000米高空持續飛行，這一高度的空氣密度相當于海平面空氣密度的2%左右。在一系列飛行中，該滑翔機將在八月中旬開始試飛。由于天氣原因，此次它可能僅飛行到15000米—18000米的高度，但這一高度仍將打破“普蘭”此前創下的15445米的滑翔機飛行高度紀錄。

該滑翔機將會攜帶用于測量懸浮顆粒物和臭氧、甲烷、水蒸氣等溫室氣體濃度的科學儀器，并搜集位于大氣層最底層的對流層與平流層之間氣體與能量交換的信息。據奧斯汀介紹，今明兩年該滑翔機搜集的數據或將有利于現有的氣候模型。現階段的氣候模型未能充分解釋大氣層相互作用，對平流層高度水蒸氣含量與作用具有的“可怕”的不確定性。

奧斯汀同時表示，雖然科學氣球已在更高的高度飛行，但它們必須隨風而行，而飛行員能控制滑翔機并使其盤旋。“我們可以在想去的地方飛上幾個小時。滑翔機是一個不可思議的科學平臺，因為沒有其他方式能獲得此類數據”。

“這是一個非常激動人心的項目。”美國國家航空航天局（NASA）科學和探索部大氣動力學專家杰貢說，基于其規劃的飛行路線，“普蘭”滑翔機或許能首次觀察極地平流層云，這是一種在極地平流層形成的獨特冰云，在極地平流層中形成，能幫助減少臭氧。

滑翔機將成為一種科學平臺

該滑翔機以具有相同彩虹色珍珠母外表的云彩命名，在冰島，“普蘭”有著“珍珠”的意思。這些云彩通常在高海拔平流層的山川氣流中形成，當強氣流吹過山川的頂部被牽引著向太空的方向吹去。

1992年，NASA退休試飛員艾納·埃內沃爾森本著制造一臺可以飛越山川氣流到達平流層的滑翔機的目的成立了“普蘭”項目。2006年，他和美國冒險家史蒂夫·福賽特運用修改后的常規滑翔機“普蘭1”號打破世界飛行紀錄，從而證明了他們此前的想法。

然而，第二年福賽特在一次輕型飛機事故中的意外去世使得該項目一直停滯不前，直至2014年6月，歐洲空客公司成為主要贊助商并提供技術支持時，“普蘭2”號才得以于去年在俄勒岡州實現首航并于三月份在加州內華達山脈上空區域首次飛越了山川氣流。

它的下一次飛行將飛越阿根廷安第斯山脈的東部與南部邊緣的埃爾卡拉法特。在那里，南極的冬天，快速流動的高空噴射氣流被稱為從對流層延伸到上層大氣層的極夜氣流，這種氣流幫助安第斯的山川氣流到達平流層。

“普蘭2”號將攜帶儀器去研究平流層山川氣流的紊流，并探索山川氣流與極地氣象之間相互作用的粒子物理學，而這些最終影響著天氣的變化。山川氣流如何侵入平流層的相關信息是非常有限的，杰貢如是說，同時我們還需要一些滑翔機測量到的與溫度、濕度以及風力相關的詳細并且精細的數據。空客表示，“普蘭2”號將會提供它所遇到的眾多天氣現象的有用信息，同時其他飛機制造商也在考慮操作飛機在這些高海拔地區進行探測。

一旦“普蘭”被充分測試，奧斯汀說，她希望獲得資金以便能夠利用滑翔機作為一種長期的科學平臺，檢驗每個小時、每個季節甚至每十年平流層的變化對天氣和氣候的影響。

       2017年飛至27000米以上高空

在未來，無人機或許可以攜帶更多的儀器，但是目前為止，有人駕駛飛行器還比較簡單，可以做得更好。該項目首席執行官艾德·沃諾克如是說。

“普蘭”的支持者希望，它能在2017年飛至27000米以上的高空。最終，他們打算利用另一個版本的滑翔機飛抵30000米以上高空，在那里，空氣密度幾乎同于火星表面的空氣密度。屆時，人們或許會看到擁有翅膀的飛機是如何在這顆紅色星球上飛行的。

現在，工程師和科學家都只希望看到滑翔機能夠飆升到安第斯山脈以上的平流層并且能夠接收數據。“飛行器的一切部件都具有實驗性。做到萬無一失是一個非常困難的任務,實現安全也并非易事。”奧斯汀說。 （姜靖）