4月，如果一切按计划进行，一架翼展比大型喷气式飞机还大的细长的无人驾驶飞机将在波多黎各起飞。这架名为奥德修斯的飞机由太阳能电池板提供动力，飞行高度可达20公里。它将测试一种新型的高海拔、长时间飞行。
“这是我整个科学生涯中发生的最令人兴奋的事情，”马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的大气化学家詹姆斯·安德森(James Anderson)说。“我晚上很难入睡。”
奥德修斯是最新的高海拔人造卫星(HAPS)之一，之所以如此命名，是因为它们在地球上空飞行数十公里，但并没有完全进入轨道。这些平台包括太阳能无人机，如弗吉尼亚马纳萨斯的奥罗拉飞行科学公司(Aurora Flight Sciences)开发的奥德修斯(Odysseus)，以及漂浮的飞艇，如法国戛纳的泰勒斯阿莱尼亚空间公司(Thales Alenia Space)希望为2020年代初做好准备的Stratobus。
经过几十年的一次性试验飞机飞行，由于技术进步，如更好的电池和太阳能电池，hap有望成为主流航空航天工业的一部分。马萨诸塞州剑桥市北方天空研究咨询公司(Northern Sky Research consulting company) 2018年的一份分析报告称，未来10年，平流层飞机可能带来17亿美元的收入。
对于研究人员来说，hap提供了比卫星更高的分辨率，比飞机研究的范围更广，比漂浮的气球聚集的精度更高。它们可以在某一特定区域停留数月，应用范围包括地球观测、电信和导航。
“现在我们真的可以开始梦想用这些系统做些什么了，”荷兰诺德维克欧洲航天局(ESA)的大气科学家托尔斯滕·费尔(Thorsten Fehr)说。本周，欧洲航天局在荷兰莱顿组织了一场会议，研究人员将在会上讨论其中的一些梦想，包括使用hap来改善城市地区的空气质量监测和水管理。
巡航控制系统
去年，空中客车国防和航天公司在平流层中使用太阳能驱动的“西风”无人驾驶飞机飞行了25天以上，创下纪录。位于德国Ottobrunn的这家公司正在开发一种“西风之神”的版本，它的翼展从25米增加到了33米，能够携带更重的有效载荷，比如科学仪器。齐柏林飞艇，如Stratobus，可以携带更多的设备。“每种技术都有自己的利基市场，”欧洲航天局(ESA)研究HAPS电信应用的胡安•利萨拉格•库比洛斯(Juan Lizarraga Cubillos)表示。“这不是非此即彼的。”
在莱顿会议上，研究人员将讨论HAPS对科学的帮助。其中有一个由西班牙Tres Cantos的技术公司GMV领导的空气污染监测项目。GMV的数学家和航空工程师Amaya Atencia Yepez说，它将研究HAPS平台如何通过研究荷兰鹿特丹和西班牙塞维利亚的排放来跟踪空气质量。
费尔指出，卫星每天最多经过一座城市一次。“你会对周围的化学物质有一个非常有趣的看法，但每天只有一次，”他说。随着HAPS在城市上空20公里处盘旋，研究人员可以看到全天的排放量是如何变化的。他们还可以更好地将卫星观测数据与地面污染监测站的数据联系起来。
位于布鲁塞尔的比利时皇家空间探测研究所的大气科学家Frederik Tack说，HAPS大气研究的一些首要目标将是发电厂和其他工业来源排放的烟雾形成的二氧化氮(NO2)。欧洲前哨5号任务等卫星可以以相对较粗的分辨率监测空气污染，像素为3.5×7公里。飞机飞行可以收集到更精确的二氧化氮羽流测量数据，分辨率可达100米左右，但成本高昂。
Tack说，在HAPS平台上安装一个二氧化氮传感器可以让研究人员连续几个月监测0.5公里范围内的污染羽流，这意味着他们可以追踪一个城市的排放热点。他的团队正在为一架计划中的比利时-德国平流层飞机开发NO2传感器，这架飞机可能在本世纪20年代初投入使用。
荷兰乌得勒支研究机构del的气象和水文学家Liduin Bos-Burgering说，其他的HAPS仪器可以监测荷兰许多防洪堤坝中的一些。她的团队正在探索HAPS收集的数据如何用于洪水预报或洪水灾害期间的应急响应。
安德森曾乘坐改装的美国间谍飞机飞行科学仪器，198客户端APP
198优惠活动如何登录，以发现南极臭氧层空洞的原因。对他来说，即将到来的奥德修斯飞行是一个展示HAPS能力的机会。他正在为这架飞机制造仪器，以测量氯和溴在平流层中的反应，它们在平流层中侵蚀保护臭氧层。
今年，安德森的研究小组计划利用奥德修斯来研究在美国中部的夏季大雷暴中，臭氧是如何被许多相同的反应破坏的。他说:“我们可以锁定风暴，跟踪数天至数周，监测化学变化。”“这架飞机给了我们前所未有的机会。”
