如果一切都按计划进行，4月，翼展比大型喷气式飞机宽的无旋翼飞机将在波多黎各飞行。这架名为“奥德修斯”（Odysseus）的飞机由太阳能电池板提供动力，最高可飞高20公里，它将测试一种新型的高空，长时间飞行，研究人员将很快在该飞机上飞行仪器。
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：“这是我整个科学生涯中发生的最激动人心的事情。”他从事这一概念已有三十年了。“我很难在晚上睡觉。”？
奥德修斯（Odysseus）是最新的高空伪卫星（HAPS）之一，之所以命名，是因为它们在地球上空飞行了数十公里，但并未一直沿轨道飞行。该平台的范围从太阳能无人机（如奥德修斯，由弗吉尼亚州马纳萨斯市的Aurora Flight Sciences开发）到浮动飞艇，如Stratobus，法国戛纳的Thales Alenia Space希望为2020年代初期做好准备。
经过数十年的一次性实验飞机飞行之后，由于更好的电池和太阳能电池等技术进步，HAPS有望成为主流航空工业的一部分。马萨诸塞州剑桥市北部天空研究咨询公司（Northern Sky Research）咨询公司2018年的一份分析报告称，在未来十年中，平流层飞机可能会产生17亿美元的收入。
对于研究人员而言，HAPS提供了比卫星更高的分辨率，在比飞机可以研究的范围更广的区域内提供了更高的分辨率，并且比漂移气球可以召集的精度更高。它们可以在特定区域上徘徊数月，其应用包括对地观测，电信和导航1。
“现在，我们真的可以开始梦想着如何使用这些系统，”位于荷兰诺德韦克的欧洲航天局（ESA）的大气科学家Thorsten Fehr说。研究人员将在本周由欧洲航天局在荷兰莱顿组织的一次会议上讨论其中的一些梦想-包括使用HAPS更好地监测城市空气质量和水管理。
巡航控制
去年，空中客车防务与航天公司在平流层中飞行了太阳能Zephyr无人机超过25天，创下了纪录。位于德国奥托布伦的公司正在开发一种Zephyr版本，该版本的机翼跨度从25英寸增加到33米，可以运载更大的有效载荷，例如科学仪器。像Stratobus这样的飞艇式飞艇可以携带更多设备。在ESA研究HAPS电信应用的Juan Lizarraga Cubillos说，“每种技术都有其优势。”“不是非此即彼。”？/ p>
在莱顿会议上，研究人员将讨论HAPS可以帮助科学的方式。其中有一个由西班牙Tres Cantos的GMV技术公司领导的空气污染监测项目。GMV的数学家和航空工程师Amaya Atencia Y茅pez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。
Fehr指出，卫星最多每天一次经过一个城市。他说：“渊源对周围的化学有非常有趣的看法，但每天只有一次。”随着HAPS悬停在城市的20公里处，研究人员可以观察到排放量全天如何消沉。他们还可以更好地将卫星观测与地面污染测量站的观测联系起来。
布鲁塞尔皇家比利时航空航天研究所的大气科学家弗雷德里克·塔克（Frederik Tack）说，HAPS大气研究的第一个目标将是发电厂和其他工业源排放的烟雾形成的二氧化氮（NO2）。诸如“欧洲前哨5前兆”任务等卫星可以以相对粗略的分辨率监视空气污染，其像素为3.5 x 7公里。飞机飞行可以收集更精确的NO2羽流测量值，分辨率可降至100米2左右，但价格昂贵。
塔克说，将一氧化二氮传感器放在HAPS平台上将使研究人员能够监视约0.5公里规模的污染羽流达数月之久，这意味着他们可以追踪一个城市的排放热点。他的团队正在为计划中的比利时平流层飞机开发NO2传感器，该飞机将于2020年代初投入运营。
荷兰乌得勒支研究所Deltares的气象学家和水文学家Liduin Bos-Burgering说，其他HAPS仪器也可以监视荷兰的许多防洪堤。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。
对于安德森（Anderson）来说，他已经在经过改装的美国间谍飞机上飞行了科学仪器，以发现南极臭氧洞的原因，即将进行的奥德修斯（Odysseus）飞行是展示HAPS可以做什么的机会。他正在为飞机制造仪器，该仪器将测量平流层中氯和溴的反应方式，在平流层中它们会侵蚀臭氧保护层。
今年，安德森（Anderson）小组计划使用奥德修斯（Odysseus）研究美国中部夏季大雷暴期间许多相同反应如何破坏臭氧。他说：“您可以锁定风暴并跟踪数天至数周，以监控化学变化。”“他的飞机为我们提供了前所未有的机会。”？/ p>
自然566，308-309（2019）
