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APL对平流层气球的贡献
在过去的26年中，APL研究与探索性开发部（REDD）中现在所谓的ELEC TIREC TIL和机械工程小组与实验室的太空探索部门合作，为平流层气球科学系统做出了重大贡献。Starting in the mid-1990s with the Flare Genesis Experiment (FGE), 1,2 and with three current balloon missions under development (Galactic/Extragalactic ULDB Spectroscopic Tera hertz Observatory, or GUSTO; Sunrise III; and Astro physics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths, or ASTHROS), we have been involved in十多个任务集中在太空科学的所有三个支柱上 - 天体物理学，热物理学和行星科学。能够从廉价的气球平台执行科学询问的能力，使任务无法为火箭射击的空间基于空间的科学平台提供资金。
火星边界层探空气球的概念
摘要：火星探测计划分析小组已将测量火星大气的状态和变化作为未来几年的重点研究。气球载仪器可以弥补当地固定着陆器和全球轨道器观测之间在中尺度距离上时间和空间分辨率的差距。使用气球系统实现这一目的的想法本质上并不新鲜，在过去几十年中已经提出过。虽然这些概念被认为是在进入和下降过程中的空中部署，但本研究中概述的概念重新审视了从火星表面发射着陆器的有效载荷甲板。这种部署选项今天主要得益于微电子和传感器小型化技术的进步，这使得气球探测器的设计比以前提出的系统小得多。本文介绍了该仪器的可行性评估，并进一步详细介绍了科学和操作概念、稻草人传感器套件、其系统组件以及相关的规模和预算估算。它还补充了提出的分析方案，用于评估、管理和减轻自动将此类气球系统从行星表面发射所涉及的部署风险。
科学气球的路线图2020-2030
在过去的几十年中，通过Balloon计划成熟的NASA空间任务的例子。在1980年代后期和90年代的宇宙微波背景（CMB）气球浮游在设计Wilkinson Microwave各向异性探针（WMAP）以及Planck Spacecraft核心的焦平面仪器中的关键地面工作。在气球传播的仪器上开发并证明了Reuven Ramaty高能太阳能光谱成像仪（Rhessi）任务的锗探测器（Rhessi）任务。镉 - 锌 - 泰耐酸（CZT）检测器阵列的三个气球阵列产生了设计的数据，以设计Swift Burst Alert Alert Telescope仪器，并且气球支持Fermi大面积大面积Gamma-Ray望远镜的完整工程原型，该望远镜发射了2008年。
SkySense：利用气象气球的轻量级传感技术分析地面和空中频谱使用情况
鉴于轻型无线电和处理技术的可用性，使用气象气球的频谱传感系统变得可行。这种气球可在高达 40 公里的空域中航行，并可提供鸟瞰图和清晰的地面和空中频谱使用情况。在本文中，我们介绍了 SkySense，它是 Electrosense 传感框架的扩展，具有移动 GPS 定位传感器和本地数据记录。此外，我们还介绍了 6 种不同的传感活动，针对多种地面或空中技术，如 ADS-B、AIS 或 LTE。例如，对于 ADS-B，我们可以清楚地得出结论，检测到的飞机数量对于每个气球高度都是相同的，但由于碰撞，消息接收率会随着高度的增加而急剧下降。对于每个传感活动，都描述了数据集，并给出了一些示例频谱分析结果。此外，我们还分析和量化了从空中感知时可见的重要趋势，例如温度和硬件变化、环境干扰水平的增加以及轻量级系统的硬件限制。一个关键的挑战是系统的自动增益控制和动态范围，因为在 30 公里以上导航的无线电可以看到非常广泛的可能信号电平范围。所有数据都可通过 Electrosense 框架公开获取，以鼓励频谱感知社区进一步分析数据或激励使用气象气球进行进一步的测量活动。