9月底，一则“中科院找气球”的消息刷爆了朋友圈，当时悬赏了4000元。

    中科院大气物理研究所官网显示，研究者9月25日在济南做观测，系留气球降到300米时出现较大风速，缆绳拉断，气球和仪器飞走，仪器涉及气体气溶胶采样、气象探空。

    系留气球会用缆绳拴在地上并可控制高度，这次是缆绳断了。气球飞走了怎样才能找到？很多探空设备会携带定位仪，能知道大致方位，方便人工寻找。利用开源技术，就可以成功释放并回收气球。

    你可能会说，这有什么难的？不就是放个氢气球，挂上摄像机在高空拍摄嘛？实际上并非这么简单，为了将携带的设备舱收回，整个过程还有点复杂。

    Step1：准备气球和气体

    首先气球是气象探空气球，以天然乳胶为主要原料，配合适量配合剂加工而成。和普通橡胶气球比，除了体积大，最大特点是膨胀率更高。气球在地面释放时的水平直径约1.5米，垂直高度约2米，在高空中的爆破直径达8-9米。越高的高空大气压越小，气球就越膨胀，如果气球膨胀率低，爆炸高度就会偏低，达不到“太空”效果。气象探空气球可以升到约30km，严格说并不算太空，但看起来已经很像了。气体则是高纯度工业氦气，属于惰性气体，不会爆炸，比氢气安全多了。

    Step2：准备好“眼睛”——摄像机

    主摄像机是Gopro，2012年奥地利人菲利克斯从39公里高空跳下，头顶就带着一台Gopro。Gopro有很好的防水壳套件，还可以加上吸潮片，防止穿越对流层时结雾。

    Step3：轨迹预测—感谢共享精神

    一些大学建立了轨迹预测模型，如剑桥大学太空飞行实验室的探空气球降落预测工具，能根据当时的气象资料估算飞行轨迹。

    Step4：跟踪/定位

    首先是无线电定位，APRS（Automatic Position Reporting System）是一种自动位置报告系统，通过GPS等方式获得当前坐标，然后调制成音频编码用144.64MHz业余无线电频率进行广播发射。接收设备再解调，将音频编码中的坐标信息还原，得到位置和轨迹。

    此外还有“GPS跟踪器”，原理是用GSM手机通信网络将跟踪器中的GPS坐标通过短信形式发回指定手机。设备已经商品化，较可靠，但会比较依赖当地服务商网络情况。

    Step5：准备降落伞

    装置结构越简单越好，在最上端是气球，单根引线栓到降落伞顶端，降落伞引线拴在载荷舱上。降落伞大小根据公式计算得出，如果希望下降速度每秒4米，需要面积0.75平方米，直径不到1米。资料显示，伞兵降落伞下降最大速度小于7米/秒，无人机伞降回收速度也差不多，因此只要下降速度小于7米/秒，就能保证设备安全。下降速度快，飘落的也会近些。

    Step6：安全问题，地点选择

    安全的地点很重要，我国东部沿海地区人口稠密，气球掉到那里很危险，还可能被拣走。因此要选人少的偏西部地区，如西北隔壁、草原，避开机场与航线。

    要提示的是，据《中华人民共和国飞行基本规则》第二十七条：升放无人驾驶航空自由气球或者可能影响飞行安全的系留气球，须经有关飞行管制部门批准。

    具体规定可参看《通用航空飞行管制条例》第五章：升放和系留气球的规定。

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