一位气球工程师解释发生了什么——《华尔街日报》
Ben Cohen
世界上很少有人比拉斯·范德沃夫(Russ Van Der Werff)在工作中度过更离奇的一个月。他从事的是高空气球业务。
他在南达科他州一家国防承包商的工作是领导一个工程师团队,负责设计、建造和操作那种可以用于改善电信基础设施、监测农作物、应对灾害——以及间谍活动的平流层气球。
这原本是相当极客的东西。然后它变成了全球的好奇心。
我是在美国发现它认为是中国间谍气球后了解到范德沃夫先生的工作的,那是一个几辆巴士大小的神秘飞行器,在美国上空飘荡了一个多星期,直到它在水上被击落。自那以后,美国战斗机又发射导弹击落了另外三个不明飞行物,拜登总统本周表示,这些很可能是与私营公司、科学研究人员或爱好者有关的气球。但目前问题远远多于答案。
发生了什么?谁该负责?为什么?
还有,气球?
我想要一个速成课程,所以我打电话给范德沃夫先生,他在我们其他人之前很久就对气球着迷。他正式的头衔是国防承包商Aerostar的平流层解决方案副总裁,但他也有一个非官方的头衔——首席气球传道者。无论如何,突然之间每个人都想知道他是做什么的。从来没有这么多人对气球如此着迷。
“我们正在与任何愿意倾听的人交流,”他说,“因为我们相信我们拥有非常酷的技术。”
大多数人不会用“酷技术”来形容装满氦气的塑料袋。但与范德沃夫先生交谈过的任何人都会深信,气球科学令人惊叹。在卫星和无人机时代,聚乙烯气球仍然出人意料地重要。即使它们作为间谍工具显得笨拙,未来它们还会更多。“平流层将变得更加繁忙,”范德沃夫先生说。
Aerostar公司的一个气球系统,部分充气。“人们想象气球上升、不受控制地随意飘动,”该公司的一位工程经理说。“实际上远不止如此。”照片:Aaron Propst/Aerostar他无法具体说明其他国家如何部署间谍气球,但范德沃夫先生可以整天谈论为什么气球比你想象的更有趣和重要,他同意向我介绍他所在领域的概况。有很多内容需要讨论。
近年来,这项业务因电池技术、太阳能、计算能力、人工智能和机器学习算法的进步而发生了变革,这些技术已经彻底改变了众多其他产品。
事实证明,气球不再像它们看起来那样简单。它们便宜、快速且易于飞行。它们已经是穿越大气层最高部分的最佳工具。随着组件变得更小,它们也变得更智能。电子设备(太阳能电池板、飞行计算机、通信设备)效率越高,气球的实用性就越强。
“人们想象气球升空、不受控制地随意飘荡,”Aerostar公司的工程经理萨拉·文惠森说,“但实际上远不止如此。”
从电池到塑料薄膜等各个领域的进步推动了这一行业的发展,但仅靠技术创新并不能解释过去十年气球的兴起。
两只Aerostar气球在夏威夷高空。该技术可用于改善电信基础设施、监测农作物、应对灾害——以及间谍活动。图片来源:Aerostar另一个重大变化是,工程师们对风的了解已经足够深入,使气球更像漂浮的帆船。近一个世纪以来,科学家们一直在向高空发送气球。直到最近,他们对那个高度的风的知识还是一片空白。但数千次的气球飞行产生了足够的数据,使他们能够建立复杂的模型并破解导航的秘密,他们发现了如何利用以前难以理解的风向来控制气球的路径。
这是使气球出人意料地有用的关键。工程师们可以规划飞行时间不是几天或几周,而是几个月甚至几年。地面上的飞行员可以在航空领域最后未开发的边界之一——海拔60,000到80,000英尺的高度——操纵气球。由于现在可以引导气球,它们的运行成本已经降低,因为它们可以在空中停留更长时间。
“我可以把它放在任何位置,并长期保持在那里,”范德沃夫先生说,“这确实打开了众多新市场的大门。”
气球的用途已远不止预测明日天气。其商业应用包括监测油田与土壤健康状况、为消防员提供野火图像,以及在自然灾害摧毁基础设施时恢复通信。谷歌曾于2013至2021年间投入大量资金和资源,发射数千个Aerostar公司的高空长航时超压气球,以扩大偏远地区的互联网覆盖。而协助美国宇航局在近太空开展研究与设备测试的气球体积庞大,甚至能容纳整个超级穹顶体育场。
但如今,气球最广为人知的用途是国防领域所谓的"ISR"——情报、监视与侦察。普通人或许会称之为间谍活动。
为何气球特别适合这类隐秘任务?它们造价远低于卫星,无需像飞机那样降落加油,还能配备设备进行巡航**、**收集信息、实时传输数据并完整回收。
理论上这使它们成为绝佳间谍工具,美国与中国近期就互相指控对方在本国领空部署侦察气球。但现实往往复杂且充满人为失误。过去几周的离奇事件表明,间谍活动或许并非这些气球的最佳用途。
“最糟糕的间谍就是那种你能看到它正盯着你的,”俄克拉荷马州立大学无人系统研究所所长杰米·雅各布说。“正是这一点引发了最初的狂热:人们抬头问道,‘那到底是什么东西?’”
碰巧,这正是我想问范德沃夫先生的主要问题,但在结束对话前,我还有一个问题。
我必须问问他关于外星人的事。
去年夏天,某联邦机构南达科他州办公室不断接到关于“天空中两个银色物体”的报告,以至于不得不对不明飞行物目击事件发布官方回应。“抱歉,不是外星人,”当地国家气象局分支机构在推特上写道。
真相确实存在,但只有知道去哪里找才能发现。这条推文附带了苏福尔斯市一家公司Aerostar的网站链接。
“我们被指责为外星人或不明飞行物,甚至是某种先进战斗机技术,”范德沃夫先生说。“我们只是气球。我们很高兴能成为气球。”
请致信本·科恩,邮箱:[email protected]