中国间谍气球出人意料地具有机动性

一位专家解释了为什么疑似中国间谍气球能够改变航向如此奇怪

U.S. Secretary of State Antony Blinken speaking at the State Department

周五,美国国务卿安东尼·布林肯取消了原定对北京的罕见访问,此行旨在缓和他和中国之间的紧张关系。此前,五角大楼表示,中国在美国上空放飞了一个间谍气球。

五角大楼官员周四宣布,他们探测到一个中国的“监视气球”飞越蒙大拿州。周五,五角大楼新闻秘书表示,该气球目前位于美国中部上空,正以约 60,000 英尺的高度向东移动。地面观察员已经能够拍摄到该物体的照片和视频,该事件促使国务卿安东尼·布林肯取消了原定的中国之行。

尽管中国外交部迅速声称该物体只是一个偏离航线的民用气象观测器,但在周五晚些时候,五角大楼新闻秘书、空军准将帕特里克·赖德举行了新闻发布会他在会上表示,“我们知道这是一个监视气球……我们知道这是一个中国气球,并且它具有机动能力。”

加州大学洛杉矶分校技术、法律和政策研究所主任兼电气工程、法律、公共政策和管理学教授约翰·维拉塞诺尔说,这种机动性超出了大多数高空气球的能力。“我听说过的唯一的气球是那些可以上下移动的气球,或者那些什么都不做的气球——它们完全受风的摆布,”他说。“但这些发言人的措辞似乎表明,控制程度比这更高。我不知道这意味着什么,但我认为这是值得注意的……这给整个事件增加了一些复杂性。” 据天气频道报道,除了机动性之外,这种监视气球在其他方面也与典型的气象气球不同。首先,它已经在空中飞行了数天,但气象气球通常只在空中停留几个小时。中国气球的尺寸也大约相当于三辆公共汽车,而气象气球通常只会膨胀到大约 20 英尺宽。


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《大众科学》与维拉塞诺尔谈论了这架飞行器的机动性为何如此不寻常,以及这种监视气球与卫星相比如何。

[以下是经过编辑的采访记录。]

是否可以操纵或以其他方式控制典型的高空气球?

它可以被控制,但请允许我谨慎地解释一下我的意思。气球随风飘动。因此,气球唯一的控制方式是:在某些气球中,您可以控制高度——您可以使其升高或降低。在风速和风向随高度变化的情况下,您可以在一定范围内改变高度。这可以为您提供一定程度的控制——但远不及您对[飞机]拥有的控制水平。您无法掉头并朝相反方向行驶;您永远无法在气球中逆风而行。您始终会随着周围的大气层移动。

鉴于现有对不同高度风型的了解,是否有可能发射一个气球,目标是使其最终到达特定位置——例如蒙大拿州上空,最近发现的中国气球在该位置,当时五角大楼宣布它已探测到该物体?

一般的盛行风型是众所周知的。我相信几乎所有《大众科学》的读者都知道,从东海岸飞往西海岸比从西海岸飞往东海岸需要更长的时间。航班时间较长是因为您通常是逆风向西飞行,而不是顺风向东飞行。这些盛行风是为什么在中国发射的气球最终会到达美国的原因,而如果我们从华盛顿州发射一个气球,它就无法向西飞行。因此,是的,如果您希望气球最终到达某个特定地点,您可以策略性地选择发射地点,并且您可以对[它]最终到达的位置进行一定程度的合理控制。但您无法将其控制在一英里范围内。如果您希望它最终落在蒙大拿州上空,而不是例如德克萨斯州上空,那么您可能会从特定地点发射它。

像这样的气球必须有多大才能被五角大楼发现?

这不仅取决于它的大小,还取决于它的材质。例如,不同的材料会以不同的方式反射雷达。它的可见度取决于它的大小、材质以及用于跟踪它的探测技术。我还想说,一旦您知道某个物体在那里,就更容易找到它。找到物体的一部分是知道在哪里寻找,[一旦]您大致知道某个物体在哪里,并且您非常仔细地寻找,您就能够跟踪它。

五角大楼如何判断它实际上是一个间谍气球,而不是中国外交部声称的民用气象研究项目?

如果您将其从空中取下并检查其上的物品,那可能会回答这个问题!如果它是气象气球,那么它将配备传感器来测量温度等。如果它是间谍气球,那么它可能会配备高分辨率摄像头或检测电磁信号的设备等。因此,如果您实际上可以接触到它,那么就很容易评估它是否真的只是一个偏离航线的气象气球,还是为了监视的目的而制造的。但是,如果无法接触到它,我不知道您将如何获得该信息。

作为监视平台,气球与卫星相比如何?

由于几个原因,气球不是一个特别好的平台。首先,您无法真正操纵它,而且它只会掠过您正在查看的地点一次——如果您足够幸运并且能够正确放置它。而卫星是在轨道上运行的,因此它会绕来绕去。此外,美国完全有权……击落外国发射并在美国领空飞行的气球。各国对其领空拥有主权,但外层空间则不同。您可以发射一颗卫星,它可以飞越任何其他国家上空 150 英里,大多数国家都无法——即使那些可以的国家也不会——将其击落。有一种规范,即卫星在每个人都可以进入的区域运行,而气球在特定国家的主权领空内运行。这本身就是一个巨大的差异。

气球可能有什么优势?

如果您试图获得某事物的高分辨率图像,距离很重要。例如,如果您乘坐的气球在 12 英里或 15 英里高空,则它比卫星离地表近一个数量级。在所有条件相同的情况下,您将获得更高的分辨率,因此这可能是气球成像的优势。但同样,由于您对这个东西最终会落在哪里几乎没有控制——几乎没有控制,因此使用它是一种非常笨拙的工具。

当您在 50,000 或 60,000 英尺高空时,您可以看到,但您看不到[很远]。如果您在蒙大拿州上空 60,000 英尺处,您就看不到德克萨斯州,对吧?而如果您是一颗数百英里高的卫星,那么您可以看到更远的地方。气球离地表近得多。因此,一方面,您离您可能正在观察的事物更近,但您对地球表面的视野要狭窄得多。

五角大楼表示,目前不打算击落该气球。为什么不呢?

他们说他们不想伤害地面上的人或损坏财产。无论出于何种原因,他们——至少现在——公开声明他们已选择不这样做。就[气球]收集的信息而言,他们似乎暗示它[不是威胁]。中国已经拥有卫星等能力,他们似乎并不认为气球会带来巨大的不同。但我很确定,如果他们想击落它,他们可以做到。

如果它没有被击落,气球会怎么样?

大多数时候,这些东西最终都会在某个地方降落——好吧,它们最终都会在某个地方降落。问题是哪里。也许它最终会落在某个地方的大西洋中——在不了解更多关于它的信息的情况下,真的很难知道。

索菲·布什维克《大众科学》的技术编辑。她负责网站的日常技术新闻报道,撰写从人工智能到跳跃机器人等各种文章,用于数字和印刷出版,录制 YouTube 和 TikTok 视频,并主持播客《Tech, Quickly》。布什维克还经常在广播节目(如《科学星期五》)和电视网络(包括 CBS、MSNBC 和国家地理)上露面。她拥有十多年的纽约市科学记者经验,此前曾在《大众科学》《发现》和 Gizmodo 等媒体工作过。在 X(以前的 Twitter)上关注布什维克 @sophiebushwick

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