NASA"超级虎"完成在南极的飞行试验

相比于其他在南极进行的高空气球飞行实验，在2019年12月15日放飞的“Super-TIGER”实验可谓是进展顺利。到目前为止，它已飞行了31天，即将完成绕南极两圈的飞行。

根据最近发表的一篇关于此次任务的文章，该小组将不会试图打破55天的记录：“由于当前季节平流层周期循环的风场，当气球在完成绕南极两圈飞行后，在经过一个合适的地点时，将终止飞行……”。

在发表这篇文章前几个小时，接到突发新闻报道“Super-TIGER”的飞行结束了。气球于1月17日协调时00时15分与有效载荷分离，一小时后降落在距离南极高原麦克默多站800公里的坐标71°7.53 S-158°35.10 E处。总飞行时间为32天23小时。

“Super-TIGER”706N高空气球的飞行轨迹。蓝色表示第一圈，绿色表示第二圈，红色表示最后一圈。

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那么问题来了，什么是超级虎呢？

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SuperTIGER全称超级超铁银河元素记录仪（Super Trans-Iron Galactic Element Recorder）。该记录仪被设计用于研究罕见的重原子核，其可能掌握着宇宙射线是如何获得接近光速的线索的。

最常见的宇宙射线粒子是质子（氢原子核），占90％；其次是氦原子核（8％）和电子（1％）；剩下的是其他元素的原子核，随着质量的增加，重核的数量逐渐减少。有了SuperTIGER，研究人员正在寻找最为罕见的所谓的超重（超过铁元素）的宇宙射线，即从钴到钡的原子核。

这些元素形成于宇宙中一些最极端的环境，比如大质量恒星的外流，超新星爆炸以及中子星融合。研究重宇宙射线的分布有助于天文学家进一步缩小它们形成的地点和过程。

这个图表包含了更多关于SuperTIGER、宇宙射线和科学气球的信息。例如，超级虎曾经再1998，2001，2003年多次飞行，上次飞行是2013年，载荷在南极冰原放了2年，2015年才回收过来。这次的高空科学气球系统长度达到261米，载荷总重量2.7吨，气球最大直径140米，飞行高度39km，几乎是商业航线高度的四倍，依然准备在南极的麦克默多站发放。（来源：NASA戈达德太空飞行中心）

当SuperTIGER气球达到接近130,000英尺（4万米）的最大高度时，其球体已经膨胀到直径460英尺（140米），足够一个橄榄球场在其中心旋转。（来源：NASA戈达德太空飞行中心）

宇宙射线是来自太阳系外的以接近光速运动的质子、电子和原子核。SuperTIGER寻找其中最重的原子核，从氖到钡，其占宇宙射线总量的不到1％。这些重原子核的分布使得科学家们可以研究宇宙射线的起源以及它们如何被提升到如此高的能量。

（来源：NASA戈达德太空飞行中心）

在南极的夏季发放气球有两大优势：一个持续的高压系统会在南极大陆上空的大气层形成一个独特的逆时针环流，称为极地涡旋。这些高空风将使气球沿南极大陆环绕飞行，这样等任务结束时，科学家们就可以在发射场附近回收仪器。南极夏季的极昼环境也将昼夜温度的波动降至最小，这是实现长时间飞行的一个重要因素。