都市快报综合报道 巨大的太阳能气球被发射到7万英尺高空，记录地球平流层的声音，麦克风捕捉到了一些意想不到的声音。

据美国宇航局（NASA）称，平流层是地球大气层的第二层，其下层包含吸收和散射太阳紫外线辐射的臭氧层。相对平静的平流层，空气稀薄干燥，很少受到湍流的干扰，是喷气式飞机和气象气球能够达到的最大高度。

(资料图片)

美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室的首席科学家丹尼尔·鲍曼（Daniel Bowman）在读研究生时，接触到火山研究中对低频声音的收集和分析技术，受此启发，开始尝试用这类技术来探索平流层的声景。这种声音被称为次声（infrasound），人的耳朵是听不见的。

最开始，鲍曼和他的朋友们在气象气球上加了飞行相机，“拍摄上面的黑色天空和下面的地球”，后来又成功建造了自己的太阳能气球。在他的提议下，气球上还安装了次声感应器，这样可以飞到火山附近记录火山的声音。

但随后，他和北卡罗来纳大学教堂山分校的导师乔纳森·利斯意识到，“半个世纪以来没有人试图在平流层气球上安装麦克风，所以我们转而探索这个新平台能做什么”。乔纳森·利斯是地球、海洋和环境科学教授，研究地震学和火山学。

气球把次声感应器带到了喷气飞机可以到达的两倍高度。“在我们的太阳能气球上，我们记录了地表和地下的化学爆炸、雷声、海浪碰撞、螺旋桨飞机、城市声音、亚轨道火箭发射、地震，甚至可能还有货运火车和喷气式飞机。”鲍曼说，“我们还记录到来源不明的声音。”

周四，在芝加哥举行的美国声学学会第184次会议上他分享了这一发现。鲍曼说，在平流层，“在一些航班上，每小时会出现几次神秘的次声信号，但这些信号的来源完全未知。”

来自地球南极上空平流层的声音

这是鲍曼分享的一段音频，来自NASA气球绕南极洲飞行时录到的声音，包含了海浪碰撞的次声，听起来像是持续的叹息。但其他一些来源不明的撕裂声和沙沙声。

资料来源：丹尼尔·鲍曼/桑迪亚国家实验室

高中生就能制作这样的气球

鲍曼和他的合作者曾经使用NASA的气球，也用过其他飞行供应商的产品，但他们最后决定自己建造气球。

每个气球的直径为6至7米。材料可以在五金和烟火用品商店找到，在篮球场上组装。“每个气球都是由刷墙时用来遮盖防尘的塑料薄膜、运输胶带和炭粉制成。”鲍曼详细解说了这项先进实验工具的研发过程，“它们的制造成本约为50美元，两个人组队可以在约3.5小时内制造出一个。任何人只要在阳光明媚的日子里把它带到户外，把它充满空气，它就可以携带一磅有效载荷到约7万英尺的高空。”

炭粉被用于气球内部使其变暗，当太阳照射在深色气球上时，气球内部的空气会变暖并变得有浮力。这种廉价而简单的DIY设计，意味着研究人员可以释放多个气球来收集尽可能多的数据。

鲍曼说：“实际上，只要是获准使用学校体育馆的高中生，就可以自己制造一个太阳能气球，甚至还有一款名为RedVox的手机应用程序可以记录次声。”

他粗略估计，在2016年至今年4月期间，一共整了几十个这样的太阳能气球，放飞出去收集次声。用来探测低频声音的是一个微型感应器（Microbarometers），最初是为火山探测搞的。

研究人员使用全球定位系统追踪他们的气球，因为它们会飞出数百公里，降落在犄角旮旯里。到目前为止，最长的一次飞行是在NASA的氦气球上飞行了44天，在麦克风的电池耗尽之前，氦气球记录了19天的数据。鲍曼DIY的太阳能气球飞行，往往在夏季持续约14个小时，并在日落后降落。

下一步任务或飞往金星

气球到达高空的优势意味着噪音水平更低，探测范围更大，整个地球都可以接近。但气球也给研究人员带来了挑战。平流层温度在冷热之间剧烈波动。

“太阳能气球放起来很慢，有一次充气的时候，还没飞，就挂到树枝破了几个。我们不得不徒步进入峡谷和山脉，才能获得足够的有效发射。”鲍曼说，因为这气球还得靠太阳飞，所以时间很关键，“有一次，我们在俄克拉荷马州的同事，真的让一个气球降落在田野里，过了一晚上后，它自己再次飞回空中，又飞了一整天！”

经过许多次放飞气球的经验教训，他们变得越来越熟练和有效。现在的最大挑战是识别气球带回来的这些信号。

美国桑迪亚国家实验室的地球物理学家阿尔伯特（Sarah Albert）研究了一种叫“声道”的技术，即一种在大气中远距离传输声音的管道，用于鲍曼的研究。她的技术加持下，气球记录到了火箭发射和其他来源不明的隆隆声。

鲍曼和阿尔伯特将继续调查空中声道，并试图确定平流层隆隆声的来源，以及为什么一些航班会记录下来，而另一些航班则没有。

有一天，这些充氦气球可能会被用来探索金星等其他行星，在金星云层上方或云层内携带科学仪器几天，作为更大、更复杂任务的试飞。

都市快报综合报道 巨大的太阳能气球被发射到7万英尺高空，记录地球平流层的声音，麦克风捕捉到了一些意想不到的声音。

据美国宇航局（NASA）称，平流层是地球大气层的第二层，其下层包含吸收和散射太阳紫外线辐射的臭氧层。相对平静的平流层，空气稀薄干燥，很少受到湍流的干扰，是喷气式飞机和气象气球能够达到的最大高度。

美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室的首席科学家丹尼尔·鲍曼（Daniel Bowman）在读研究生时，接触到火山研究中对低频声音的收集和分析技术，受此启发，开始尝试用这类技术来探索平流层的声景。这种声音被称为次声（infrasound），人的耳朵是听不见的。

最开始，鲍曼和他的朋友们在气象气球上加了飞行相机，“拍摄上面的黑色天空和下面的地球”，后来又成功建造了自己的太阳能气球。在他的提议下，气球上还安装了次声感应器，这样可以飞到火山附近记录火山的声音。

但随后，他和北卡罗来纳大学教堂山分校的导师乔纳森·利斯意识到，“半个世纪以来没有人试图在平流层气球上安装麦克风，所以我们转而探索这个新平台能做什么”。乔纳森·利斯是地球、海洋和环境科学教授，研究地震学和火山学。

气球把次声感应器带到了喷气飞机可以到达的两倍高度。“在我们的太阳能气球上，我们记录了地表和地下的化学爆炸、雷声、海浪碰撞、螺旋桨飞机、城市声音、亚轨道火箭发射、地震，甚至可能还有货运火车和喷气式飞机。”鲍曼说，“我们还记录到来源不明的声音。”

周四，在芝加哥举行的美国声学学会第184次会议上他分享了这一发现。鲍曼说，在平流层，“在一些航班上，每小时会出现几次神秘的次声信号，但这些信号的来源完全未知。”

来自地球南极上空平流层的声音

这是鲍曼分享的一段音频，来自NASA气球绕南极洲飞行时录到的声音，包含了海浪碰撞的次声，听起来像是持续的叹息。但其他一些来源不明的撕裂声和沙沙声。

资料来源：丹尼尔·鲍曼/桑迪亚国家实验室

高中生就能制作这样的气球

鲍曼和他的合作者曾经使用NASA的气球，也用过其他飞行供应商的产品，但他们最后决定自己建造气球。

每个气球的直径为6至7米。材料可以在五金和烟火用品商店找到，在篮球场上组装。“每个气球都是由刷墙时用来遮盖防尘的塑料薄膜、运输胶带和炭粉制成。”鲍曼详细解说了这项先进实验工具的研发过程，“它们的制造成本约为50美元，两个人组队可以在约3.5小时内制造出一个。任何人只要在阳光明媚的日子里把它带到户外，把它充满空气，它就可以携带一磅有效载荷到约7万英尺的高空。”

炭粉被用于气球内部使其变暗，当太阳照射在深色气球上时，气球内部的空气会变暖并变得有浮力。这种廉价而简单的DIY设计，意味着研究人员可以释放多个气球来收集尽可能多的数据。

鲍曼说：“实际上，只要是获准使用学校体育馆的高中生，就可以自己制造一个太阳能气球，甚至还有一款名为RedVox的手机应用程序可以记录次声。”

他粗略估计，在2016年至今年4月期间，一共整了几十个这样的太阳能气球，放飞出去收集次声。用来探测低频声音的是一个微型感应器（Microbarometers），最初是为火山探测搞的。

研究人员使用全球定位系统追踪他们的气球，因为它们会飞出数百公里，降落在犄角旮旯里。到目前为止，最长的一次飞行是在NASA的氦气球上飞行了44天，在麦克风的电池耗尽之前，氦气球记录了19天的数据。鲍曼DIY的太阳能气球飞行，往往在夏季持续约14个小时，并在日落后降落。

下一步任务或飞往金星

气球到达高空的优势意味着噪音水平更低，探测范围更大，整个地球都可以接近。但气球也给研究人员带来了挑战。平流层温度在冷热之间剧烈波动。

“太阳能气球放起来很慢，有一次充气的时候，还没飞，就挂到树枝破了几个。我们不得不徒步进入峡谷和山脉，才能获得足够的有效发射。”鲍曼说，因为这气球还得靠太阳飞，所以时间很关键，“有一次，我们在俄克拉荷马州的同事，真的让一个气球降落在田野里，过了一晚上后，它自己再次飞回空中，又飞了一整天！”

经过许多次放飞气球的经验教训，他们变得越来越熟练和有效。现在的最大挑战是识别气球带回来的这些信号。

美国桑迪亚国家实验室的地球物理学家阿尔伯特（Sarah Albert）研究了一种叫“声道”的技术，即一种在大气中远距离传输声音的管道，用于鲍曼的研究。她的技术加持下，气球记录到了火箭发射和其他来源不明的隆隆声。

鲍曼和阿尔伯特将继续调查空中声道，并试图确定平流层隆隆声的来源，以及为什么一些航班会记录下来，而另一些航班则没有。

有一天，这些充氦气球可能会被用来探索金星等其他行星，在金星云层上方或云层内携带科学仪器几天，作为更大、更复杂任务的试飞。