美國宇航局於本週二在美國東部大西洋沿岸罕見的連續發射了5枚探空火箭，並在高空釋放化學示蹤劑，地面上的科學家們利用它產生的明亮煙霧來追蹤並研究大氣中高空噴流的運行模式。

　　暗淡暈圈

暗淡暈圈

　　星空背景下，這些輕柔的雲霧緩慢升起，宛如裊裊青煙。其實這是美國宇航局在週二清晨進行的一項探空火箭發射行動，其目的是研究高層大氣噴流。

　　美國東部時間清晨5點(北京時間17：00)該局從位於弗吉尼亞的霍洛普飛行設施基地連續發射了5枚探空火箭，作為「異常轉運火箭試驗」(ATREX)項目的一部分。在發射升空之後，這些探空火箭將會在距離地面50~90英里(約合80~145公里)的高度上釋放一種化學示蹤劑，這一高度已經接近大氣層邊緣。

　　根據宇航局提供的說明，這種化學物質會和大氣中的水汽和氧氣發生化學反應，形成奶白色的雲霧，以便讓美國東北部地區地面上的科學家和公眾在清晨的清澈天空中進行觀測。其中有兩枚火箭還攜帶了專門設備，用於測量大氣溫度和氣壓數據。

　　對於ATREX項目產生雲霧的照片觀測將幫助科學家們更好的理解高空高速噴流的生成機制，這是一種存在於距離地面60~65英里(即96~105公里)高空的超高速風。

　　宇航局介紹說，這一高度也正是地球大氣層中的重要構成部分，即電離層的所在位置。對於高空噴流運動模式的追蹤將幫助科學家們瞭解高空電湍流產生的根源，這種現象可以對衛星和無線電通訊造成影響。

　　乳白色煙霧

乳白色煙霧

　　這張照片是週二清晨從新澤西州海濱公園拍攝的，可以看到此次探空火箭發射後形成的白色煙霧，以及背景上淡淡的銀河。

　　探空火箭在高空釋放的化學示蹤劑名為三甲基鋁，當和大氣成分發生反應時它會產生一種柔和的閃光，從而讓這種淡淡的雲煙更加容易被地面觀測識別。

　　這一化學反應的產生物質是氧化鋁，二氧化碳和水蒸氣，這些都是在自然界大氣中本就存在的物質，因此不會造成大氣污染。根據宇航局的介紹，這種化學方法在火箭研究中已經被應用了數十年。

　　發射升空

發射升空

　　一枚ATREX探空火箭從弗吉尼亞州霍洛普飛行設施基地發射。第一枚火箭于于美國東部時間清晨4:58升空，隨後每一枚之前間隔80秒。

　　有兩枚火箭在發射場上空釋放化學示蹤劑，而另外三枚則沿著一條向大西洋上空延伸的直線排開並依次釋放示蹤劑。這種多火箭實驗將讓科學家們有機會在數百英里的縱深上對噴流現象開展研究。事實上其中飛行最遠的一枚火箭幾乎飛到了美國東海岸到英國所屬百慕大群島之間一半的距離位置。

夜空焰火

夜空焰火

　　週二清晨，探空火箭尾部的烈焰和化學示蹤劑產生的閃光宛如節日夜空的焰火。為了此次實驗，宇航局進行了精心的準備，他們在美國東海岸的弗吉尼亞，新澤西和北卡羅來納州境內都佈置了照相設備。

　　但是根據報告，探空火箭的發射閃光和示蹤劑的明亮光芒在南至北卡羅來納州的威靈頓(Wilmington)，西至西弗吉尼亞州查爾斯頓(Charlestown) ，北至紐約州布法羅(Buffalo)的廣大地域內都能觀測到。

　　多雲的清晨

多雲的清晨

　　這是宇航局佈置的相機拍攝到的其中一枚ATREX探空火箭釋放的示蹤劑生成的白色煙霧。每一團煙霧持續的時間約為20分鐘左右，這就讓項目科學家們有機會追蹤這些煙霧並計算它們在高空大氣中運動的速度。研究人員隨後便將可以基於這些收集的數據構件模型來推算在高層大氣噴流中存在的湍動機制。

　　如果在三維層面上考量這種湍動，它將非常類似於我們在河流中看到的湍流或是在近地面觀察到的疾風。美國宇航局認為，這種存在於高空的疾風，其運動機制可能和存在於水流中的機制之間存在相似之處。但是同樣有可能的是這種湍流是受一種二維機制所控制的，這將支持一種基於更快，更具粘滯性氣流的模型。

　　夜空秀

夜空秀

　　這是賓尼法尼亞州西切斯特(West Chester)小鎮的居民傑弗瑞·貝克斯(Jeffrey Berkes)拍攝的照片，這裡距離發射場大約180英里(約合290公里)，但是仍然可以看到探空火箭釋放的示蹤劑產生的白色煙霧。它們在黎明前的夜空中非常顯眼。

　　來自新澤西州法蘭西堡(Frenchtown)的布萊恩·勞勃(Bryan Lauber)告訴空間天氣網稱：「當火箭中的示蹤劑被釋放之後，那景象簡直太美了！」他說：「示蹤劑非常明亮，看上去就像是佈滿了整片天空！