几经波折 光启旅行者2号升空后提前返回

（原标题：几经波折 光启旅行者2号升空后提前返回）

2016年11月9日晚22:44，此前由于天气原因几经推迟的旅行者2号临近空间飞行器终于在新疆博斯腾湖畔成功起飞，开始其探索临近空间的实验性旅程，本次试验是光启迈向临近空间探索乃至向深度空间探索的重要一步。不过令人感到遗憾的是，尽管实验舱成功起飞，但在升至1.2万米高空后部分通讯和控制系统异常，为了保证整体试验的安全，旅行者2号按地面指令紧急降落，返回地面。

●天公不作美 骤雪搅局试验场

本次光启旅行者2号试飞原计划于11月6日凌晨进行，但是在试飞前一天，基地所在的博斯腾湖县突降大雪，由于此次降雪属于局地突发，降雪时间和降水量都远超历史同期气象数据，加之雪后气温骤降，恶劣的气象条件使得试飞前的准备工作一时陷入僵局。出于安全需要并结合气象预测数据给出的合适窗口时间，旅行者2号试飞团队将试飞时间推迟到了7日凌晨。

等待升空的旅行者2号实验舱

7日凌晨1时，旅行者2号试飞团队结合前期准备情况和现场气象条件判定，当前环境适合放飞工作进行，随即实验团队开始为囊体进行氦气的灌充。天不遂人愿，在凌晨3时左右，放飞现场大风骤起，瞬时风速达到了17米每秒，平均风速也达到了9米每秒，而旅行者2号设计放飞风速3米每秒、阈值风速5米每秒，现场风速超过极限试验风速两倍，现场指挥部立即决定充气停止，试验暂停。

牵引绳与囊体被狂风吹乱

光启团队表示，由于5日局部降雪和6日下午积雪消融造成了试飞场地与周边地区的温度差，产生了气压差，带来了突如其来的大风，导致现场气象条件与前期气象预报出现偏差。

在野外环境下联系奋战30多个小时的工作人员

鉴于现场气象条件不佳，同时旅行者2号试验团队也已经在野外基地中连续工作了30多个小时急需休整，而大风对于囊体的影响也需要进一步评估，所以试飞团队决定放飞工作暂停，等待评估结果和合适的天气窗口出现择机进行试验。

8日，旅行者2号试验团队仍未放弃本次放飞试验，前期准备工作依旧正常展开，但无奈未能等到合适的窗口时间，所以8日放飞工作依旧未有进展。

●几经波折 旅行者2号终放飞

根据气象团队给出的预报结果，实验基地气象条件将于11月9日转好，预计将会出现合适的窗口，于是旅行者2号实验团队再次开始向临近空间探索发起冲击。9日晚22时44分，旅行者2号近40米直径的超大囊体，充入经过精密计算的氦气后，携带总重量超过1吨的主舱，缓慢升空。主舱内搭载了一个小型生命保障系统，光启团队的宠物乌龟也成为了旅行者计划的首位乘客。

搭载有小型生命保障性系统的实验舱

按计划，旅行者2号将进入海拔20千米以上的临近空间，完成13项以上临近空间实验及测试，包括天地对话、动力系统、航电、通信等设备的测试以及气温、风向等数据的采集。随后，旅行者2号通过释放氦气而逐渐下降，最终返回地面。

升空前的最后准备

旅行者2号升空瞬间

起飞过程非常顺利，现场风速始终保持在一个合理的区间范围内，天地通讯和实时参数也一切正常，现场部分工作人员和媒体记者都在注视着旅行者2号缓缓升空。

●再起波澜 1.2万米高空通讯中断

试飞团队一直密切监测实时传回的数据，当旅行者2号升空至海拔1.2万米高度时，正常通信突然中断，备用系统自动启动，传回的数据显示，部分通讯系统和控制系统无法正常工作。试飞团队立即通过备用系统，对旅行者2号发出了紧急降落指令，旅行者2号随即迅速着陆。技术人员随即赶往预估着陆地点。

旅行者2号控制室

据了解，旅行者2号升空时，舱体曾发生意外碰撞。试飞团队初步分析认为，系统故障可能与此次碰撞有关。确切原因有待进一步调查。

光启对试飞没有完成全部既定任务表示遗憾。光启集团联合创始人、光启科学联席行政总裁栾琳说，相对于曾在新西兰成功试飞并升至临近空间的旅行者1号，旅行者2号增加了携带舱体升空、天地对话、柔性太阳能薄膜电池、动力螺旋桨等功能，试飞难度也随即增加。

光启集团联合创始人、光启科学联席行政总裁栾琳

她表示，在本次试飞中，由于没有达到预定高度，仅完成了携带舱体升空、天地对话和飞行中数据采集的实验，柔性太阳能薄膜电池、动力螺旋桨、生命保障体系等功能由于未能达到预设高度，而没有完成实验。“在一个全新的领域进行开拓，从来不是一件容易的事情。对临近空间的探索，属于前沿科学研究。试飞属于科学试验，所有的试验都存在不确定性。但是这次试飞积累的经验和数据，将对我们接下来的旅行者号系列的设计、改进有极大的帮助，我们会继续坚持对临近空间的探索，直到完成载人旅行的目标。”栾琳透露，旅行者号团队已经在着手设计和测试旅行者3号，拟在明年择日进行试飞实验。

●马不停蹄 光启回收团队深入无人区

尽管旅行者2号本次试飞出现意外，但由于实验团队果断启动备用通讯系统向旅行者2号发出紧急迫降指令，按照此前设定，旅行者2号应该会遵循设定进行迫降，栾琳博士也在迫降指令发出后不久带领光启回收团队深入无人区开展实验舱的定位回收工作。

截止发稿时，由栾琳博士带领的光启回收团队依旧处于新疆无人区进行实验舱的回收工作，我们深切希望光启回收团队可以尽快完成实验舱的回收工作顺利返回。

●永不止步 旅行者3号预研工作正在进行

“对临近空间的探索，是光启在‘深度空间’领域布局的重要一环。”光启集团总裁、光启科学董事会主席刘若鹏表示，围绕着“深度空间+机器自觉+终极互联”这一未来发展趋势，光启会继续在临近空间探索上不懈努力，不会因科学实验遭遇的小波折而停下脚步。“深度空间”是指人类对多维空间的深度开发与利用。

栾琳表示，光启会继续探索临近空间，未来的载人旅行者号系列，将包括浮空系统、密封载人舱系统、应急救生系统等，具有超高安全性和舒适性，可将6人载入离地面20-24千米的临近空间。除了载人，旅行者号系列还可在通信、气象、遥感等应用上进行探索，也可为宇宙物理学、太阳物理学等学科提供科学探索平台、承担多种研究应用。目前，包括光启集团在内，国际上开展临近空间探索项目的公司已有类似的尝试。

试飞团队汲取了本次极端复杂天气下的应对经验

旅行者2号此次的试飞实验，试飞团队从中汲取了应对复杂天气的经验，也完成了部分数据的收集，这对后续的研究和旅行者3号的设计和加工都提供了重要的数据参考。光启集团表示，旅行者3号目前已经在设计和测试阶段，暂定将于明年择日进行试飞实验。

●结果不完美 但技术实现突破

尽管未能完全验证，相对于2015年试飞的旅行者号（编号为旅行者1号），旅行者2号在设计技术上进行了五大升级和改进。一是加强了动力控制，在主舱安装了螺旋桨。第二，太阳能电池板的原材料，在单晶硅的基础上增加了柔性晶片。第三，加强了自主控制能力和智能化，采用四套系统来保持通信，天地对话时，飞行器可以做出智能的反馈。第四，对生命保障体系进行了初步尝试。第五，对起飞、平飞和着陆的整个过程进行了大量改进，包括软件的更新、代码的优化、效率的提升等。

囊体结构挑战难度大

基于光启的基础科研实力，旅行者2号在多项技术关键点上实现了突破。其中，囊体结构的囊皮材料，均在位于深圳市大鹏新区葵涌的光启空间材料中试基地加工生产完成。

栾琳表示，飞行器上升至海拔20千米以上的临近空间时，要经历气压、气候、紫外线、辐射等环境的变化，因此囊体必须具备材质轻、强度高、耐低温、防腐蚀、防辐射、耐低压、防紫外线和抗拉伸等功能。

此前在10月11日的光启生产基地开放日活动中，工作人员介绍，旅行者2号上的囊皮材料是多层的，每一层的功能都不一样，有耐低温层、防紫外线层、耐压层、抗腐蚀层等。经过精密的工艺加工成的囊皮材料，拥有多种综合功能后，依然材质轻、强度高、寿命长、耐候性好，旅行者2号的囊皮材料厚度仅为0.18毫米。同时，基地也利用临近空间环境模拟舱、爆破测试、透氦测试等实验手段，对囊皮材料进行多种试验，测试材料的耐压能力、密封性、抗低温低压等性能。

旅行者2号实验舱搭载了特殊的动力系统

此外，旅行者2号的主舱搭载了经过特殊设计的动力系统，可在临近空间极为稀薄的超低温大气环境中实现高效推进。主舱内外设置了多路光学系统，可以实现对地、对空和对自身关键部位的在轨实时视频监控和高清拍照。主舱内还安装了各种航电、飞控、通信、能源和载荷设备，可以实现对飞行器的远程控制和自主控制，采集大量视频、图像、数据信息，并向地面控制中心进行实时传输。

●价值巨大 临近空间探索前景光明

“中国要成为科技强国，一定要在这些前沿研究方面走到前面。”在11月3日光启承办的中国浮空器大会上，国家高分专家组组长、中科院光电院顾逸东院士表示，中央已经提出，必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。我国对空间科学正在进行进一步规划，而如何更好地利用科学气球开展空间科学先导研究、空间实验，是当前的一项迫切需求。

光启 未来即现在

中国工程院院士、中国航空学会副理事长甘晓华则表示，浮空器技术是一门古老的学科，但以往受到技术的限制，商业运行和应用受到挫折，如今人们越来越重视浮空器的用途，尤其随着临近空间和人类生活空间的进一步扩大利用，浮空器驻留时间长、耗费能源少等优势，可以在科研、商业等领域发挥更大的作用，环保绿色社会尤其需要这种浮空器、飞行器。

刘若鹏表示，目前浮空器的民用价值已经越来越得到认可。浮空器体积庞大，可以长时留空，而且费效比低。“在载重和时间相同的情况下，浮空器的使用成本与火箭、卫星等相比都低得多，而旅行者2号在临近空间载人旅行上的尝试，也是浮空器利用上的创新和开拓。此次试飞实验所积累的宝贵经验和数据，对明年旅行者3号的试飞具有指导意义。”

补充知识：

临近空间是海拔20千米至100千米的区域，又称为近太空，是人类还未大规模开发的空白区域，具有非常重要的战略意义和利用价值。临近空间下方的区域通常称为“天空”，是传统航空器（如飞机）的主要活动空间；临近空间上方的区域通常称为“太空”，是航天器（如卫星、飞船）的主要活动空间。

除了载人旅游之外，临近空间还是一个可提供全天候高速率无线网络覆盖、高分辨率地理测绘、高空交通指挥、对地高精度监控、对天高清晰成像等科学研究和新型空间服务的理想区域。与同步卫星系统相比，临近空间飞行器具有通信距离短、传播损失低、延迟少且寿命长的特点，可大幅降低地面设施建设的费用，减少对周围环境的辐射污染，造价和产生的通讯资费相比同步卫星平台和铺设光缆都更便宜。目前，对临近空间的探索已经引起了高度关注和重视，多国政府、科研机构及高科技巨头都已经加强了对临近空间的科学探索。