Τον Μάιο του 2002, ένα αερόστατο που εκτοξεύτηκε από το Sanriku Balloon Center (SBC) στη βόρεια Ιαπωνία, έσπασε αθόρυβα κάθε απόλυτο ρεκόρ ύψους που είχε καταγραφεί ποτέ από την ανθρωπότητα. Γρήγορα πέρασε πέρα από το ύψος που επιτεύχθηκε με την πρώτη επιτυχημένη ανάβαση με αερόστατο το 1783 – πέρασε την πτήση με μπαλόνι του 1901 που έφτασε τα 10,8 χιλιόμετρα και οδήγησε στην ανακάλυψη της στρατόσφαιρας. Γλίστρησε πέρα από κάθε ρεκόρ ύψους που είχε σημειωθεί ποτέ από οποιοδήποτε είδος αεροσκάφους, είτε είναι ελικόπτερο, αεροπλάνο με έλικα ή τζετ.
Το μπαλόνι έφτασε ακόμη και ψηλότερα από το ύψος-ρεκόρ που πέτυχε το πρώην στέλεχος της Google, Alan Eustace, το 2014, όταν ανέβηκε με αερόστατο στα 135.899 πόδια (41,4 χιλιόμετρα) προτού βγει έξω από την κάψουλα και πέσει με αλεξίπτωτο στη Γη.
Συνέχισε να ανεβαίνει, μέσω των άνω άκρων της στρατόσφαιρας στη μεσόσφαιρα, η οποία περιλαμβάνει το πιο κρύο μέρος της ατμόσφαιρας. Εδώ, οι θερμοκρασίες μπορεί να πέσει γύρω στους -143 C (-225 F) – πιο κρύες από οποιαδήποτε θερμοκρασία έχει καταγραφεί ποτέ στην επιφάνεια της Γης.
Το μπαλόνι έφτασε τελικά σε ύψος 53 χιλιομέτρων (173.900 πόδια) πάνω από την επιφάνεια. Μόνο τα αντικείμενα που εκτοξεύθηκαν μέσω πυραύλων ή εκτοξεύτηκαν από κανόνια έχουν εκτοξευθεί ψηλότερα. Είναι τα μπαλόνια, και όχι τα αεροσκάφη, που έχουν φέρει τους ανθρώπους και τα επιστημονικά τους όργανα πιο κοντά στις άκρες του διαστήματος.
Αυτές οι φαινομενικά απλοϊκές αεροναυτικές συσκευές μπορούν να μεταφέρουν όργανα και εξοπλισμό σε μέρη που κανένα άλλο αεροσκάφος δεν μπορεί και να μείνουν εκεί για περισσότερο.
Τις ημέρες μετά την κατάρριψη ενός φερόμενου κινεζικού αερόστατου παρακολούθησης καθώς παρασύρθηκε σε υψόμετρο σχεδόν 18 χιλιομέτρων (60.000 πόδια) πάνω από τις Ηνωμένες Πολιτείες, το BBC Future εξετάζει ακριβώς γιατί τα μπαλόνια είναι συχνά η επιλογή επιστημόνων, εταιρειών διαδικτύου, μετεωρολόγων και δυνητικά κυβερνητικών υπηρεσιών κατασκοπείας.
Πόσο ψηλά μπορούν να πάνε τα μπαλόνια;
Αυτά τα μπαλόνια που φτάνουν σε μεγάλα υψόμετρα –όπως το ρεκόρ του 2002 ή το κινεζικό που προκάλεσε το διπλωματικό επεισόδιο με τις ΗΠΑ αυτόν τον μήνα– είναι προφανώς διαφορετική φυλή από τα αερόστατα που χρησιμοποιούνται για τα μπαλόνια. Τι χρειάζεται για να κάνει ένα σκάφος ικανό να φτάσει τόσο ψηλά – και να μείνει όρθιο μόλις φτάσει εκεί;
Ο Russ Van Der Werff, αντιπρόεδρος στρατοσφαιρικών λύσεων στη Raven Aerostar γνωρίζει καλύτερα από τους περισσότερους. Είναι ένας μηχανικός επικεφαλής της ομάδας σχεδιασμού μπαλονιών για χρήση χιλιομέτρων πάνω από τη σφαίρα των αεροσκαφών. Η Raven Aerostar έχει εργαστεί τόσο στον αμυντικό όσο και στον εμπορικό τομέα και σχεδίασε τα μπαλόνια για το πρόγραμμα έκτακτης ανάγκης της Google, Loon.
Τα τελευταία 10 χρόνια, η Raven Aerostar έχει εκτοξεύσει περισσότερα από 3.000 μπαλόνια και έχει βελτιώσει τον τρόπο που τα κατασκευάζει στην πορεία. «Έχουμε φτιάξει διαφορετικές συνθέσεις πλαστικών. Και έχουμε μερικά ιδιόκτητα πράγματα που χρησιμοποιούμε τώρα, τα οποία είναι πολύ καλύτερα από αυτά που χρησιμοποιούσαμε πριν από 10 χρόνια. Το άλλο πράγμα είναι πώς ράβεται ή συγκολλάται αυτό το πλαστικό μαζί είναι μια ειδική διαδικασία στην οποία έχουμε βάλει πολλές επαναλήψεις».
Αυτές οι βελτιώσεις όχι μόνο βοηθούν τα μπαλόνια να πετάξουν ψηλότερα, αλλά και τα βοηθούν να παραμείνουν ψηλά περισσότερο. «Απλώς για να σας δώσουμε μια ιδέα, με το Thunderhead, που είναι το πιο πρόσφατο προϊόν μας έχουμε κάνει πτήσεις διάρκειας 150 ημερών και με το Loon, το ρεκόρ μας μέχρι το τέλος ήταν 320 ημέρες. Αυτοί λοιπόν είναι αριθμοί που σίγουρα δεν είχαμε πριν από 30 χρόνια, και τα υλικά και οι τεχνικές κατασκευής έχουν κάνει μεγάλη διαφορά σε αυτή τη διάρκεια ζωής». Στο project Loon έπεσαν οι τίτλοι τέλους το 2021, αλλά ο Van Der Werff λέει ότι αναμένει ότι η εταιρεία του θα μπορέσει σύντομα να εκτοξεύσει ένα μπαλόνι που θα παραμείνει ψηλά για ένα ολόκληρο ημερολογιακό έτος.
Το κινεζικό μπαλόνι καταρρίφθηκε αυτή την εβδομάδα αφού κάλυψε χιλιάδες μίλια στον Ειρηνικό και οι ηπειρωτικές ΗΠΑ δείχνουν τις τεράστιες αποστάσεις που μπορούν να καλύψουν τέτοια μπαλόνια. Το πόσο ψηλά μπορούν να ταξιδέψουν εξαρτάται επίσης από το πόσο καλά είναι φτιαγμένο το μπαλόνι που μεταφέρει το ωφέλιμο φορτίο.
Ο στόλος των μπαλονιών της Loon, που έφερε τεχνολογία επικοινωνιών που θα επέτρεπε την κάλυψη κινητής τηλεφωνίας σε απομακρυσμένες περιοχές ή περιοχές που επλήγησαν από καταστροφές, σχεδιάστηκε για να λειτουργούν τα μπαλόνια σε ύψος 19-25 km. Αυτό είναι διπλάσιο από ό,τι πετούν τα περισσότερα αεροσκάφη και είναι σημαντικά υψηλότερο από όλα σχεδόν τα αεροσκάφη εκτός από τα πιο εξειδικευμένα στρατιωτικά αεροσκάφη.
Τι μεταφέρουν τα μπαλόνια μεγάλου υψομέτρου;
Ανάλογα με την αποστολή τους, αυτά τα μπαλόνια μεταφέρουν οτιδήποτε, από επιστημονικό εξοπλισμό μέτρησης μέχρι εξοπλισμό επικοινωνιών. Αν κατασκοπεύουν έχουν αισθητήρες ή κάμερες για την παρατήρηση του εδάφους από κάτω τους. Είναι ένα δύσκολο περιβάλλον για το σχεδιασμό εξοπλισμού, λέει ο Van Der Werff. «Ο σχεδιασμός ηλεκτρονικών για ένα μπαλόνι μοιάζει πολύ με το σχεδιασμό ηλεκτρονικών για ένα διαστημόπλοιο. Η ατμόσφαιρα στα μόλις 90.000 πόδια (27,2 χλμ.) είναι περίπου 1% πυκνότητα που βρίσκεται εδώ».
«Κάνει πολύ κρύο εκεί πάνω, θα φτάσουμε στους μείον -80 C (-112 F)», λέει. «Αλλά αυτό που είναι διασκεδαστικό και ενδιαφέρον είναι ότι, μιλώντας συνήθως, όταν οι άνθρωποι σχεδιάζουν ηλεκτρονικά για τη στρατόσφαιρα, στην πραγματικότητα δυσκολεύονται περισσότερο να το κρατήσουν δροσερό παρά να το κρατήσουν ζεστό, επειδή δεν υπάρχει αέρας εκεί πάνω.
