全球鹰无人机参与研究北半球风暴

      美国国家航空航天局（NASA）和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的科学家们于本月组建了一个研究小组，将使用NASA的全球鹰无人机（Global Hawk UAV）执行一项空中科研任务。这一项目名叫 HOPE EPOCH，旨在研究北半球的风暴，加强对风暴的监控和追踪，提高风暴预报能力。

      美国的海岸线长，沿海地区一直以来频遭风暴肆虐，财产损失和人员伤亡严重。HOPE EPOCH这一科研项目将通过全球鹰无人机收集数据，更好地了解北半球沿海地区风暴形成和加剧的原因，预测强风暴对沿海地区的影响，从而在最大程度上规避风暴加剧造成的危害。

      全球鹰无人机由美国的诺斯洛普•格鲁门（Northrop Grumman）公司生产，服役于美国空军，是一种超强的巨型无人机。全球鹰相貌不凡，看起来很像一头虎鲸。它身体庞大、双翼直挺，翼展超过波音737客机，球状机头将直径达1.2米的雷达天线隐藏了起来。

      全球鹰是一种自动高空远程监视侦察飞行器，装备有高分辨率合成孔径雷达，还有光电红外线模组（EO/IR），提供长程长时间全区域动态监视。全球鹰能在2万米的高空穿透云雨等障碍连续监视运动目标，准确识别地面的各种飞机、导弹和车辆的类型，甚至能清晰分辨出汽车轮胎的齿轮。机载燃料超过7.3吨，最大航程可达25949千米，自主飞行时间长达41小时，飞行高度达6万英尺（约等于18.28千米），可以完成跨洲际飞行。可在距发射区5556千米的范围内活动，可在目标区上空停留24小时。全球鹰极适合高空、长时间飞行。飞行控制系统采用GPS全球定位系统和惯性导航系统，可自动完成从起飞到着陆的整个飞行过程。

全球鹰无人机/图 来源网络

      全球鹰无人机配有先进的仪器，其中包括机载垂直大气探空系统（AVAPS），主要用于测量温度，湿度，压力，风速和方向；以及先进的水蒸气传感器——高空单片微波集成电路探通辐射计（HAMSR）。HAMSR是当今世界最为精确和敏感的仪器，能帮助科学家更好地理解这些独特的天气现象。HAMSR可以分析大气中氧气和水分子释放的热辐射，从而确定其密度和温度。

      全球鹰的自主长距离飞行的能力，长时间保持高空停留状态的特点，以及能携带大量有效载荷的性能使它大受科学界的广泛好评。科学有效载荷将载入各种仪器，测量风暴系统的不同方面，包括风速，压力，温度，湿度，云含水量以及风暴系统的整体结构。科学家们将其用于测量，监测和观查地球上的偏远地区，这些地区人迹罕至，一般无法使用有人驾驶飞机或卫星对其进行研究。据了解，在2016年，美国海洋和大气管理局就曾首次使用全球鹰无人机监测加斯顿飓风（Hurricane Gaston）。

      此次执行任务的全球鹰无人机由美国的阿姆斯壮航空研究中心运营，该研究中心位于美国国家航空航天局在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地。据了解，科研小组将进行六次为期24小时的无人机飞行，其中有三次飞行是由美国国家海洋和大气管理局的无人机系统项目提供支持和资助。美国航空航天局将HOPE EPOCH的科学有效载荷整合到全球鹰无人机平台，美国国家海洋和大气管理局则将下投式探空仪（用以测量风暴状况的仪器）收集的数据整合进NOAA国家气象局的操作模型。

      最初，这一空中任务的研究范围仅仅集中在东太平洋地区，但后来扩大到了海湾（the Gulf）和大西洋地区，这主要是为科学家团队提供更多的收集数据的机会，更全面、准确地了解北半球的风暴。美国国家航空航天局的首席研究员Amber Emory博士说：“东太平洋地区仍然是我们研究的重点地区，如果科研团队监测到东太平洋上有可能对沿海社区跟居民造成重大影响的情况，我们肯定会重新校准将无人机送到该地区。”

      HOPE EPOCH项目除了其科学价值之外，还为早期职业科学家和项目经理提供了获得专业发展的大好机会。Amber Emory博士于2009年开始担任美国航空航天局的通航实习生，她特别期待HOPE EPOCH项目，因为她在NASA的首个科学项目就始于全球鹰无人机。她说：“大家为了同一个目标拧成一股绳，这种感觉太棒了。每项任务都有它的挑战，但是大家为了解决同一个难题 献计献策，这种经历是令人难忘的，这也是我们相互学习的好机会。”