用八个气球环游世界
CNES超压气球正在充气，版权所有：Ph.Cockrez，CNES
Strateole-2是由欧空局支持的一个法国-美国项目，它利用CNES超压气球在全球各地漂流，研究热带对流层顶层（TTL）和平流层下部的气候过程，帮助验证风神卫星的观测数据。
事实证明，儒勒·凡尔纳在写他的标志性小说《80天环游世界》时离目标并不遥远：2020年2月23日，Strateole-2的8个超高压气球中的一个完成了环球航行，距离80天只差了1小时17分。五天后，Strateole-2任务第一航段的最后三个气球完成了它们的旅程，成功地结束了这次战役。
Strateole-2将在2019年至2024年间的三个独立阶段中释放总共近50个长航时气球。在塞舌尔气象局的当地支持下，塞舌尔马埃国际机场放飞气球。
第一次技术测试活动始于2019年11月，结束于2020年2月，由8个CNES超压气球组成。这些球形气球以前曾被国家空间研究中心用于多个项目，直径分别为11米和13米，由塑料制成。它们是封闭的，充满氦气，携带多达50公斤的设备，飞行高度在18至20公里之间，有时甚至更高，飞行时间长达3个月。
Strateole-2的主要研究人员阿尔伯特·赫佐格解释说：“这项运动旨在测试过去几年的新技术发展，并建立一套将在2021年底的科学运动中使用的系统。”。
这些发展是以每个气球携带两个吊舱的形式出现的。其中一个由法国国家空间研究所开发，用于安全，提供电信和定位信息等服务，但也可以执行诸如从系统中释放气体或压舱物等动作，以减轻气球重量，并在需要时使气球飞得更高一点。然而，气球没有飞行系统，它们的飞行轨迹完全取决于风。
第二艘吊舱用于科学操作，包含了飞行期间用于测量和数据收集的大多数仪器。它主要是由一个由法国实验室组成的联合体设计的，携带着专门为长时间气球飞行设计的法国和美国仪器。
Strateole-2的科学目标
Strateole-2有四个科学目标。主要目的是研究影响赤道对流层和平流层之间的通道TTL的气候过程。Strateole-2的仪器将测量水蒸气以及其他大气示踪剂，并对对流产生的重力波相关的温度变化进行高分辨率观测。
我们的目标是更好地了解水蒸气是如何被注入平流层的，以及在空气包上升到对流层时使其脱水的机制。
Strateole-2仪器还将观测对流层顶部薄卷云的生命周期以及重力波与它们的相互作用。
第二个目标是研究赤道下平流层的动力学，它是由准两年振荡（QBO）控制的，QBO是一种东西向风分量的振荡，高度为18至30公里，与Strateole-2气球飞行的高度相同。风的年际变化主要是由对流产生的重力和行星波驱动的。
Strateole-2将通过气球在陆地和海洋上空飞行时对气象变量的高分辨率测量，帮助科学家更好地了解热带大气的动态。
第三个目标是通过与气象服务机构共享Strateole-2气象测量数据来改进气象预报，以便全世界的数值天气预报系统能够吸收它们。因此，Strateole-2气球观测将有助于填补热带海洋风测量的空白。
最后的目标是使用Strateole-2的高精度的现场风测量来验证风神观测结果。这一验证在热带地区尤其重要，因为那里是风神对天气预报影响最大的地方。
对法国国家空间研究中心和Strateole-2合作伙伴来说，这是一项技术活动，是对欧空局及其风能任务“地球探索者风神”的验证活动。“风神”号于2018年8月22日发射升空，是首个在全球范围内获取地球风廓线的卫星任务。它的近实时观测已经提高了数值天气预报模型的精度，并有助于我们进一步了解热带动力学和与气候变化有关的过程。
Hertzog说：“在风神的校准/验证方面，我们使用的主要仪器是温度传感器（TSEN）。”。“它提供基本的气象测量，如风压、温度等。该仪器曾在前几次飞行中使用过，因此我们有信心无论技术战役有什么新进展，它都能发挥作用。”
欧空局大气部门负责人托尔斯滕·费尔解释说：“这些数据在某种意义上是独一无二的，因为我们通常不会在平流层下层获得这种原位风观测结果。”。“我们的初步估计是，我们将得到200到300个气球和风神的搭配。我们的最终数字，使用相当严格的气球和风神之间的搭配标准，得出231个搭配，因此我们认为这次活动是完全成功的。”
风神与Strateole-2气球的搭配，版权：ESA/LMD/CNES
一旦Strateole-2飞行的综合风数据将可用，风神小组将努力工作，将气球的测量值与欧空局的风任务测量值进行比较，以验证其收集的数据。
乘气球环游世界的挑战
Strateole-2是一个复杂的战役，伴随着一系列独特的挑战。其中包括巨大的外交成就，任性的气球和技术事故。
第一个与气球的轨迹有关。由于气球在大气层中飞行，Strateole-2小组必须向所有气球可能飞越的国家申请飞行许可。这意味着在飞行之前，法国国家安全委员会和法国外交部需要做大量的工作。
赫佐格透露：“我们的目标是在南纬20度到北纬15度之间飞行，因此我们不得不向近100个国家申请飞行许可。”。
但即使是这些也证明不够：当轨迹预测显示其中两个气球将在没有飞越授权的国家上空飞行时，研究小组发出了在进入这些国家之前终止飞行的呼吁。
第二个挑战与Strateole-2研究的热带准两年振荡有关。气球的飞行高度约为18至20公里，这意味着它们会受到东风和西风的影响。
2019年11月飞行开始时，风向偏东，因此气球从塞舌尔飞越印度洋飞向印尼，然后跨越太平洋，但它们也受到平流层风环流季节性循环的影响。其中两个气球向南漂移，然后嵌入夏季平流层环流中，即向西，因此它们最终的飞行方向与靠近赤道的气球相反。
经过两个月的飞行，两个气球也出现了故障：在没有明确的飞行结束指令的情况下，飞行结束于太平洋上空。为了调查到底发生了什么，在活动结束时，研究小组有目的地释放了剩余三个气球的质量，以评估气球外壳能够承受的最大超压。测试显示，气球爆裂时的超压高于名义上用于飞行的超压，这意味着两个气球的故障是它们特有的，而其他气球则不存在。
赫佐格说：“我们对飞行的结果感到满意，因为大多数新的发展都表现得很好，超出了预期。”。“以气球为例，我们的目标是90天的飞行，平均而言，8个气球达到了这个目标。只有一些小问题，但这正是这项计划的目的，在科学运动开始前测试系统和仪器，并在需要时加以改进。”
Strateole-2的第一次科学活动将于2021年10月启动。