Perché i palloncini possono volare più in alto, più lontano e più a lungo degli aerei

Nel maggio 2002, un pallone aerostatico lanciato dal Sanriku Balloon Center (SBC) nel nord del Giappone, ha battuto silenziosamente ogni record di altezza assoluta mai stabilito dall'umanità.

Fluttuò rapidamente oltre l'altezza raggiunta dalla prima ascesa riuscita in mongolfiera nel 1783 – Superò il volo in mongolfiera del 1901 che raggiunse i 10,8 km (35.433 piedi) e portò alla scoperta della stratosfera. Ha superato ogni record di altezza mai stabilito da qualsiasi tipo di aereo, sia esso un elicottero, un aereo a elica o un jet.

Il pallone è arrivato addirittura più in alto dell'altezza record raggiunta dall'ex dirigente di Google Alan Eustace nel 2014, quando salì in mongolfiera fino a 41,4 km (135.899 piedi) prima di uscire dalla capsula e lanciarsi in paracadutismo sulla Terra.

Ha continuato a salire, attraverso i tratti superiori della stratosfera, fino alla mesosfera, che comprende la parte più fredda dell'atmosfera. Qui, le temperature possono scendere fino a circa -143°C (-225°F), più fredde di qualsiasi temperatura mai registrata sulla superficie terrestre.

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Il pallone raggiunse finalmente un'altezza di 53 km (173.900 piedi) sopra la superficie. Solo gli oggetti lanciati tramite razzi o sparati dai cannoni sono saliti più in alto. Sono stati i palloni aerostatici, piuttosto che gli aerei, a portare gli esseri umani e i loro strumenti scientifici più vicini ai confini dello spazio.

Questi dispositivi aeronautici apparentemente semplicistici possono portare strumenti e attrezzature in luoghi che nessun altro aereo può fare, e rimanervi più a lungo.

Nei giorni successivi all'abbattimento di un presunto pallone di sorveglianza cinese mentre fluttuava a quasi 18 km (60.000 piedi) sopra gli Stati Uniti, BBC Future esamina il motivo per cui i palloncini sono spesso la scelta preferita di scienziati, società Internet, meteorologi e potenzialmente agenzie di spionaggio governative.

Quanto possono arrivare in alto i palloncini?

Quei palloni che raggiungono alte quote – come il pallone da record del 2002, o quello cinese che ha causato l’incidente diplomatico con gli Stati Uniti questo mese – sono ovviamente una razza diversa dalle mongolfiere usate per i giri in barca. Cosa serve perché un velivolo possa arrivare così in alto e restare in piedi una volta arrivato lì?

Un pallone cinese che ha sorvolato gli Stati Uniti questo mese ha causato un incidente diplomatico, anche se la Cina ha negato che si trattasse di spionaggio (Credit: Reuters)

Russ Van Der Werff della Aerostar, azienda statunitense produttrice di palloncini ad alta quota, ha un'idea migliore di molti altri. Van Der Werff, vicepresidente dell'azienda per le soluzioni stratosferiche, è un ingegnere a capo del team che progetta palloncini per utilizzare chilometri sopra il regno degli aerei di linea. Raven Aerostar ha lavorato sia nel settore della difesa che in quello commerciale e ha progettato i palloncini per il progetto Internet di emergenza di Google Loon. (Leggi ulteriori informazioni su come i palloncini di Google hanno sorpreso i loro creatori.)

Negli ultimi 10 anni, l'Aerostar ha lanciato più di 3.000 palloncini e ha perfezionato il modo in cui li costruisce lungo il percorso. "Abbiamo realizzato diverse formulazioni di plastica. E abbiamo un paio di cose proprietarie che usiamo ora che sono significativamente migliori di quelle che usavamo 10 anni fa. L'altra cosa è il modo in cui la plastica viene aggraffata o saldata insieme è un processo speciale in cui abbiamo messo molta iterazione."

Questi miglioramenti non solo aiutano i palloncini a volare più in alto, ma li aiutano anche a rimanere in volo più a lungo. "Solo per darti un'idea, Thunderhead, che è la nostra attuale offerta di prodotti commerciali, abbiamo effettuato voli della durata di oltre 150 giorni con un singolo pallone. E con Loon, il nostro record alla fine è stato di 320 giorni. Quindi questi sono numeri che sicuramente non avevamo 30 anni fa, e i materiali e le tecniche di produzione hanno fatto una grande differenza in quella durata." Il progetto Loon è stato cancellato nel 2021, ma Van Der Werff afferma di aspettarsi che la sua azienda sarà presto in grado di lanciare un pallone che rimarrà in volo per un intero anno solare.

Il pallone cinese abbattuto questa settimana dopo aver percorso migliaia di miglia nel Pacifico e negli Stati Uniti continentali dimostra le enormi distanze che tali palloni sono in grado di coprire. Quanto in alto possono viaggiare dipende anche dalla qualità della fabbricazione del pallone che trasporta il carico utile.