左良棟 龍東紅

2023年年底，一場大范圍的極光在我國北方多座城市的夜空點亮，無比絢爛。這讓你我，讓很多人都頭一次覺得，原來極光不只會出現(xiàn)在地球的兩極！那么，你知道極光距離我們到底有多遠(yuǎn)嗎？

其實，當(dāng)你看見極光之時，它距離我們通常不過幾十千米，就在并不遙遠(yuǎn)的臨近空間。這個名字對你而言，應(yīng)該是比較陌生的。就讓我們一起走近它，去探秘這太空之下的神秘地帶。

臨近空間，閃耀而又迷人

你應(yīng)該知道，大氣層像冬日里的棉被包裹著我們的地球家園，它的厚度有約1000 千米。臨近空間，一般是指距離地面20 千米到100 千米的區(qū)域。這個區(qū)域跨越了大氣層的對流層、平流層和中間層，用一句話來形容就是“飛機上不去、衛(wèi)星下不來”——因為民航飛機的飛行高度通常都不會超過20 千米，而衛(wèi)星的最低軌道高度通常又不會低于100 千米。

在臨近空間，有許多神奇而又有趣的現(xiàn)象。比如極光，它就是位于臨近空間的大氣分子受到太陽風(fēng)，也就是太陽帶電粒子流的激發(fā)而產(chǎn)生的一種發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)這個現(xiàn)象出現(xiàn)的時候，可以看作是臨近空間的大氣層正在守護(hù)我們免于輻射的危害。

在臨近空間，還有一種特殊的云彩，叫作珠母云。這種云一般只在兩極地區(qū)的冬季出現(xiàn)。在極夜的“黃昏”時刻，也就是當(dāng)太陽位于地平線以下1°至6°之間，光線從地平線之下照射到地平線之上的云層之時，光被云層中的冰晶折射，從而產(chǎn)生閃爍的彩虹效果——云體具有珍珠般光澤，透光如卷云，還伴有較淡的紫、藍(lán)、紅、黃等近乎同心排列的光弧，猶如閃耀的色帶。

不止如此，包括“氣輝”和“紅色精靈”等很多難得一見的現(xiàn)象，都發(fā)生在臨近空間。那片空間，正等著我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

搭乘浮空器，飛向臨近空間

要想去探索臨近空間，首先，我們得飛到那兒去！

目前，探索臨近空間主要還是使用浮空器。它是一種依靠空氣浮力升空的飛行器，可以在對流層或鄰近空間的平流層下層內(nèi)飛行。依照工作原理，浮空器分為飛艇和系留氣球等。其中，飛艇擁有推進(jìn)和操縱裝備，飛行高度可超過20 千米；系留氣球就跟系了線的風(fēng)箏一樣，飛行高度一般在20 千米以下。

另外，國內(nèi)也先后完成了包括臨近空間新概念飛行器的研發(fā)和試飛，也開展了包括中低空飛艇，快速部署系留氣球等浮空器的研制工作。這些，都是我們未來探索臨近空間必不可少的工具和手段。

來！揭示天空的秘密

費了這么大一番功夫，我們才乘坐浮空器到達(dá)臨近空間，當(dāng)然不僅僅是為了來近距離欣賞極光的。到了臨近空間，究竟是要探索些什么問題呢？

探索問題 1：世界最高的“煙囪”在噴什么？

青藏高原地處我國西南，被稱為世界屋脊，是地球上海拔最高的地方，最高峰珠穆朗瑪峰就在這里。它還有著世界最高的“煙囪效應(yīng)”。

“煙囪效應(yīng)”指的是，從南亞通過季風(fēng)輸送的水汽、污染物等會進(jìn)入到青藏高原，又在季風(fēng)引起的氣旋中，隨著反氣旋的環(huán)流進(jìn)行上升，如同煙囪一般，將低層大氣中的大量物質(zhì)吹到上層。這個過程將會改變上層大氣的成分，引起額外的氣候效應(yīng)。與之同時，水汽、污染物等就可能會隨著大氣循環(huán)到達(dá)全球各個角落。

目前，雖然發(fā)現(xiàn)了“煙囪”效應(yīng)的存在，但是“煙囪”究竟如何輸送，輸送了什么，又輸送了多少，對全球氣候的影響到底是什么，這些問題尚待驗證。因此，就得去問臨近空間啦。

探索問題 2：真有生命在空中生活？

臨近空間雖然距離地面較遠(yuǎn)，但依然可能存在生物群落。早在20 世紀(jì)，蘇聯(lián)和美國的探測研究，就在20 千米到70 千米的臨近空間范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了微生物的存在。而近些年來，隨著探測臨近空間的浮空器得到了長足發(fā)展，加之通信技術(shù)和生物技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)家們正在將各類不同生物樣本送入臨近空間進(jìn)行暴露實驗，然后再帶回地面。

通過研究生物樣本在臨近空間中受到的影響，以此來研究那里的微生物，弄清那些不可思議的生命。

探索問題 3：空中看到的星星還會“眨眼”嗎？

我們生活在地球上，之所以沒有受到太陽輻射和宇宙射線的過度影響，尤其是沒有被各種高能射線傷害，主要原因之一就是，我們地球的大氣層（臭氧層）將它們給阻擋或吸收了。但對于天體觀測而言，星星的光芒和它們包含的太空信息，大部分也被稠密的大氣層給阻擋或吸收了，導(dǎo)致了許多來自太空的重要信息無法獲取。不均勻的大氣層，也是星星看起來在“眨眼”的原因。

因此，要想更好地觀測星星，我們就可以通過浮空器，將觀測設(shè)備搭載至臨近空間，這樣就可以避開干擾，獲取更多的太空天體的信息。在那里，星星幾乎不“眨眼”，可以與我們長久地對視，讓我們看得更清晰。

臨近空間是地球大氣空間的重要組成部分，在它以下，是我們?nèi)祟愔饕罨顒拥膮^(qū)域；在它以內(nèi)，是大氣層從稠密到稀薄過渡的地帶，發(fā)生著因太陽活動引起的劇烈的電離效應(yīng)，有著神奇的現(xiàn)象，產(chǎn)生著復(fù)雜的影響；而在它以上，則連接著人類向往的星辰大?！?/p>

因此，臨近空間是一個承上啟下的關(guān)鍵空域。在未來，針對臨近空間的探索一定將會繼續(xù)保持著高熱度！在科學(xué)家們的努力下，那片空間的秘密也將漸漸被揭示。