Почему воздушные шары могут летать выше, дальше и дольше, чем самолеты

В мае 2002 года воздушный шар, запущенный из Центра воздухоплавания Санрику (SBC) на севере Японии, незаметно побил все рекорды абсолютной высоты, когда-либо установленные человечеством.

Он быстро преодолел высоту, достигнутую во время первого успешного подъема на воздушном шаре в 1783 году. Он пролетел мимо полета на воздушном шаре 1901 года, который достиг высоты 10,8 км (35 433 фута) и привел к открытию стратосферы. Он превзошел все рекорды высоты, когда-либо установленные каким-либо самолетом, будь то вертолет, винтовой самолет или реактивный самолет.

Воздушный шар даже превзошел рекордную высоту, достигнутую бывшим руководителем Google Аланом Юстасом в 2014 году, когда он поднялся на воздушном шаре на высоту 135 899 футов (41,4 км), а затем вышел из капсулы и прыгнул с парашютом на Землю.

Он продолжал подниматься через верхние пределы стратосферы в мезосферу, которая включает в себя самую холодную часть атмосферы. Здесь температура может упасть примерно до -143C (-225F) – ниже, чем любая температура, когда-либо зарегистрированная на поверхности Земли.

Вам также может понравиться:

В конце концов воздушный шар достиг высоты 53 км (173 900 футов) над поверхностью. Выше взлетали только объекты, запущенные ракетами или выпущенные из пушек. Именно воздушные шары, а не самолеты, доставили людей и их научные инструменты ближе всего к краям космоса.

Эти, казалось бы, упрощенные авиационные устройства могут доставлять инструменты и оборудование в места, куда не может попасть ни один другой самолет, и оставаться там дольше.

Через несколько дней после того, как предполагаемый китайский воздушный шар-наблюдение был сбит, когда он дрейфовал на высоте почти 18 км (60 000 футов) над Соединенными Штатами, BBC Future выясняет, почему воздушные шары часто являются выбором ученых, интернет-компаний, синоптиков и потенциально правительственные шпионские агентства.

Как высоко могут подняться воздушные шары?

Эти воздушные шары, достигающие больших высот – такие как воздушный шар, установивший рекорд 2002 года, или китайский, который стал причиной дипломатического инцидента с США в этом месяце – явно отличаются от воздушных шаров, используемых для веселых полетов. Что нужно, чтобы создать корабль, способный подниматься так высоко и оставаться на месте?

Китайский воздушный шар, пролетевший над США в этом месяце, стал причиной дипломатического инцидента, хотя Китай отрицает свою шпионаж (Фото: Reuters)

У Расса Ван дер Верффа из американского производителя высотных аэростатов Aerostar есть идея получше, чем у большинства. Ван дер Верфф, вице-президент компании по стратосферным решениям, является инженером, возглавляющим команду, проектирующую воздушные шары, которые смогут летать на километры над царством авиалайнеров. Raven Aerostar работала как в оборонном, так и в коммерческом секторах и разработала воздушные шары для экстренного интернет-проекта Google Loon. (Подробнее о том, как воздушные шары Google удивили своих создателей.)

За последние 10 лет компания Aerostar запустила более 3000 воздушных шаров и попутно усовершенствовала способ их сборки. «Мы разработали разные рецептуры пластмасс. И у нас есть несколько запатентованных вещей, которые мы используем сейчас, и которые значительно лучше, чем те, которые мы использовали 10 лет назад. Другое дело, как этот пластик сшивается или сваривается. «вместе» — это особый процесс, в который мы вложили много итераций».

Эти улучшения не только помогают воздушным шарам летать выше, но и помогают им дольше оставаться в воздухе. «Просто чтобы дать вам некоторое представление, Thunderhead, который является нашим текущим коммерческим продуктом, мы уже совершили полеты продолжительностью более 150 дней на одном воздушном шаре. А с Loon наш рекорд к концу составил 320 дней. Так что это цифры, которых у нас определенно не было 30 лет назад, а материалы и технологии производства сыграли большую роль в этом сроке службы». Проект Loon был отменен в 2021 году, но Ван дер Верфф говорит, что ожидает, что его компания вскоре сможет запустить воздушный шар, который будет оставаться в воздухе в течение полного календарного года.

Китайский воздушный шар, сбитый на этой неделе после того, как он преодолел тысячи миль Тихого океана и континентальной части США, показывает, какие огромные расстояния способны преодолевать такие воздушные шары. Насколько высоко они смогут подняться, также зависит от того, насколько хорошо сделан воздушный шар, несущий полезную нагрузку.