探空气球是一种携带仪器上升并传回大气参数的气球 。通常会测量大气压力、温度、湿度以及风向风速，而底下悬吊的消耗性的仪器则称为无线电探空仪。为了测得风的资料，通常气球可以利用雷达进行追踪或导航系统加以定位。另外，有些未携带观测仪器的探空气球会被用来测量高空中的风向风速或是云层高度。通常这种气球会利用经纬仪或是全站仪追踪测量器球释放后的方位及高度，再加以转换并计算风向风速或是云层高度。
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大气科学研究大气的结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律，是地球科学的一个分支。研究对象主要是地球以及太阳系其他行星的大气圈。大气研究的时空范围很广，空间尺度从一个城市、区城向全球扩展，研究的时间尺度则从几天到几年，以至几十年不等。研究的对象主要是对流层和平流层。研究的手段有In situ、遥测、和数值模拟等。用于大气科学的实验仪器有人造卫星、探空火箭、探空气球、无线电探空仪、雷达、激光等。
火星前哨站是20世纪80年代美国开发的人类火星基地的概念。其设计理念和组件沿用了早期月球前哨站的试验平台。这一开发过程将在四年内经历多个阶段，从“进驻阶段”到“加固整合阶段”，之后机组人员可开始充分利用。该基地的组件将包括栖息地模块、加压的火星车站/设备锁、气闸舱和一座16米长的人造居住区。16米的居住区将在“In situ”构建。基地设计的其他技术包括探空气球、无加压漫游车、存储/工作区、地球物理学实验区和天线区。火星前哨站将设计可容纳7名航天员。他们的主要任务是研究火星采矿业和火卫一、生命科学、技术和太阳系探索。太空探索办公室进行了案例研究，包括在1988年和1989年在另一颗行星上建立人类基地。1989年“火星演化”研究的一项目标是，“在火星表面建立一处永久性、可基本自给自足的前哨基地”。
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