Balloons have been used since the 18th century for many civilian and military purposes, and even today, with technology offering many alternatives, they remain a preferred choice for some uses.
For a long time they have been largely unknown or, at the very least, unnoticed by the public. Now, however, in the wake of recent news about the US government's shooting down of a balloon, as well as similar cases in Canada and other countries, many questions are being asked about these aircraft.
En primer lugar, debemos hacernos una idea sobre el tipo de globos del que estamos hablando. No se trata de los globos aerostáticos de recreo que vemos a menudo cruzar nuestros paisajes, sino de otros, más especializados, que operan a alturas considerables. Podemos encontrar información detallada sobre ellos en páginas web de la NASA como son Scientific balloons y Columbia Scientific Balloon Facility.
These pages provide a classification of balloons for scientific use. They indicate three main categories related to the duration of the flight: conventional balloons, long-lasting balloons (LDB = Long Duration Ballooning) and ultra high durability balloons (ULDB = Ultra Long Duration Ballooning). The first of the three types is the commercial, recreational or transport balloon, with which we are most familiar. However, for the case in point, the most interesting ones are the LDB and ULDB.
They are considered to be of type LDB when the flight duration is about 3 weeks. During this time they can cross continents or circumnavigate the globe. These balloons use electronic systems based on artificial satellites for monitoring and data capture. To qualify as ULDB they must be capable of flight. up to 100 daysThey are designed to be pumpkin-shaped and able to withstand significant pressure changes.
These special balloons, which are generally intended for scientific use, are also known as stratospheric balloons y can transport payloads at altitudes of up to 40 kilometres, donde la atmósfera es muy ligera y los efectos de la gravedad empiezan a reducirse. Esto permite la realización de experimentos científicos que no son posibles de llevar a cabo en tierra o que serían más caros realizar en el espacio para obtener condiciones similares. Para que tengamos una referencia clara sobre lo que significa esa altura, y aunque pueda parecer exagerado, hay que pensar que es casi un tercio de la altura de los satélites artificiales del tipo denominado Órbita Terrestre Baja (LEO = Low Earth Orbit en inglés). Esta órbita baja empieza a 150 km de la superficie terrestre y llega hasta los 2000 km. En esa franja se encuentran la mayoría de los satélites de observación, así como la Estación Espacial Internacional o el telescopio espacial “Hubble”.
NASA and other space agencies have been using scientific balloons for many years to carry out scientific balloon missions. a wide variety of research missions. These range from studying the Earth's atmosphere and climate, to exploring distant planets and galaxies by mounting telescopes on these balloons to take advantage of the less dense and cleaner atmosphere at that altitude (as with mountain observatories, for example). In effectscientific balloons are an economical and flexible alternative to conventional satellites.The new vehicles can carry much larger, heavier and more complex payloads.
Apart from the flight duration, balloons are also classified according to according to the different types of scientific experiments that are developed with them. Again taking NASA as a reference, we would have the following:
- High-altitude balloonsScientific balloons: These are the most common scientific balloons used by meteorological agencies in different countries. They are used to study the Earth's atmosphere, climate and solar physics. These balloons can carry payloads of up to four tonnes at altitudes of more than 36 kilometres, allowing scientists to study the Earth's atmosphere and meteorology from a unique perspective. The downed Chinese balloon could be of this type, according to some sources.
- Circumpolar balloonsThey are used to study the polar region of the atmosphere and space. They are launched at the North or South Pole and fly around the Pole for several days, allowing scientists to study the aurora borealis and aurora australis, as well as the weather in the polar regions, which has a major impact on the climate of our entire planet.
- Long-range balloons: Diseñados para estudiar regiones remotas del mundo, como el Océano Pacífico o el Ártico. Estos globos pueden volar durante varios días y llevar cargas útiles que miden la temperatura del agua, la salinidad, las turbulencias, lo que permite realizar estudios de oceanografía y meteorología en estas regiones donde es complejo mantener una estación meteorológica.
- Telescope balloons: Se usan para llevar dispositivos ópticos o electrónicos de observación astronómica y que, como ya hemos comentado anteriormente, evolucionan a alturas de hasta 40 kilómetros. Dado su emplazamiento, permiten a los científicos realizar estudios astronómicos y astrofísicos desde una perspectiva aún mejor que la que se obtiene con los observatorios ubicados en montañas aisladas, al evitar los efectos de la atmósfera baja y la contaminación lumínica. Además de telescopios convencionales ópticos, pueden llevar otras cargas útiles orientadas a medir la radiación cósmica, estudiar la composición del universo o la formación de estrellas y galaxias.
Scientific balloons are not new, but have been around for decades. an important tool for scientific researchThe mission will be carried out by the Earth's atmosphere and climate, from studying the Earth's atmosphere and climate to exploring distant planets and galaxies. Given its payload capacity and the low start-up cost, se pueden adaptar fácilmente a diferentes tipos de experimentos científicos.
Among the laboratories specialised in this type of balloons, NASA has the facilities of Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) which is a scientific research centre located in New Mexico (United States), dedicated to the design, construction, launch and operation of scientific balloons for atmospheric and space research.
The CSBF is an agency that is part of NASA and is managed by the agency's Goddard Space Flight Center. The facility is staffed by personnel from multiple disciplines, including engineers, technicians and scientists, and operates the world's largest and most advanced science balloon fleet.
The scientific balloons developed and operated by the CSBF are among the largest officially documented. They have payload capacities ranging from a few hundred kilograms to a few hundred kilograms. up to more than four tonnes. These balloons are lifted from a specially designed launch pad, which allows for safe operation as well as easy retrieval of payloads after flights.
Un ejemplo poco convencional del uso que se le da a estos globos científicos y, sobre todo, su versatilidad, es el caso del proyecto BITSE (Balloon-borne Investigation of Temperature and Speed of Electrons in the corona) Solar Scope, de la NASA, que tiene como objetivo estudiar la capa externa del Sol conocida como la corona solar.
El proyecto BITSE Solar Scope utiliza un globo de gran altitud para elevar un telescopio especializado a unos 36 kilómetros de altura sobre la Tierra. El telescopio está diseñado para estudiar la corona solar, la capa más externa y menos comprendida de la atmósfera del Sol, donde las temperaturas son extremadamente altas y las velocidades de las partículas son muy rápidas. Es capaz de medir la temperatura y la velocidad de los electrones en la corona solar utilizando una técnica llamada espectroscopía de radio. Esto permite obtener datos de cómo la energía y el calor se transfieren a través de la corona y cómo las tormentas solares que pueden afectar a la Tierra.
Desde que en 1783 los hermanos Montgolfier volaron en público su primer globo en París, los usos que se han dado a este tipo de aeronaves han sido muchos, desde el ámbito civil hasta el militar. Han sido vehículos para la exploración, la observación, el transporte de pasajeros y mercancías, para competiciones deportivas, el espionaje o incluso el bombardeo en tiempos de guerra… y a pesar de que la aparición de los aviones les relegó a un segundo plano, han seguido ofreciendo un abanico amplio de usos que llegan hasta nuestros días. Incluso algunas de las competiciones más multitudinarias del siglo XX y el actual siguen siendo de globos aerostáticos, como es el caso del que ya hemos hablado en este blog sobre la Coupe Aéronautique Gordon-Bennett, en la que participó Félix Gómez-Guillamón (leer aquí).
Volviendo al caso del globo de origen chino que fue derribado recientemente, hay un hecho que es común a todos los globos desde el mismo día en que lo inventaron los hermanos Montgolfier y con independencia de su uso, y es que los globos vuelan hacia donde les lleva el viento (más o menos). Es por ello que, con independencia de la misión para la que estuviera destinado, la falta de control sobre su ruta puede provocar incidentes como el mencionado.
