Reusachtige proefballon flopt

Deze keer betreft het niet de zoveelste poging van een avonturier die koste wat het kost als eerste de wereld wil omvaren met een luchtballon, maar een zuiver wetenschappelijke expeditie van NASA. De Ultra-Long Duration Balloon (ULDB) is in veel opzichten een bijzondere ballon. Niet alleen vanwege de vorm, een pompoen, en de omvang, 35 meter hoog en 58,5 meter breed, maar vooral vanwege de hoogte waarop de ballon om de aarde gaat vliegen: 35 kilometer. Normale luchtballonnen koersen vaak op een hoogte van slechts enkele honderden meters, de Breitling-ballon die in 1999 voor het eerst non-stop rond de wereld voer, kwam niet hoger dan 9,5 kilometer.

Dat NASA toch juist met een ballon naar grote hoogte wil, is omdat de ruimtevaartorganisatie op zoek is naar een goedkoop alternatief voor het legioen aan satellieten dat rond de aarde cirkelt. De ULDB neemt 1600 kilo aan meetapparatuur mee. Althans, bij de definitieve ballonnen, want die van zaterdag was maar een proefballon met nepinstrumenten.

Het uiteindelijke doel van NASA is nog een stuk ambitieuzer: een ballon van 78 bij 128 meter moet dan in totaal 2800 kilo de lucht in brengen, en daar gedurende minimaal 100 dagen vanaf ten minste 33 kilometer hoogte een stroom aan wetenschappelijke gegevens naar beneden seinen. NASA wil metingen verrichten aan kosmische straling, om meer te weten te komen over de zon, andere sterren en zwarte gaten in het heelal. Die straling is alleen buiten de atmosfeer goed te meten.

Vleeswarenfolie
Een van de belangrijkste problemen bij normale ballonnen op grote hoogte is het verschil tussen dag- en nachttemperatuur. Overdag brandt de zon op het doek en warmt de helium op, zodat de ballon stijgt. 's Nachts daalt de temperatuur tot ver onder het vriespunt, zodat de ballon een soort jojobeweging maakt. Om het effect wat te dempen, laat de ballonvaarder overdag gas ontsnappen en gooit hij 's nachts ballast overboord. Dat beperkt meteen de duur van de vaart tot een paar dagen en hooguit twee weken.

De ULBD heeft daar veel minder last van omdat die gemaakt is van een ander soort doek. Als de ballon eenmaal opgeblazen is, wordt die dichtgeknoopt zoals een kinderballon. Het materiaal is echter zo stevig, dat het nauwelijks van vorm verandert als de temperatuur schommelt. Het ballondoek bestaat een sterke polyesterweefstof; aan de binnenkant zijn twee lagen polyester (mylar) en polyethyleen geplakt om het heliumgas binnen te houden. Die twee lagen zijn zeer dun, te vergelijken met het folie waarmee vleeswaren verpakt wordt. Op 30 kilometer hoogte schommelt de temperatuur tussen -90 en -45 graden Celsius, waardoor de interne heliumdruk ook met een factor tien varieert. Dankzij de stevige vorm van de ballon zullen de fluctuaties in vaarhoogte echter niet meer dan 300 meter zijn. Dat is ook nodig om zinvolle metingen te kunnen verrichten.

Lek
Zover is het echter allemaal nog niet. Een eerste poging, op 25 februari, mislukte al na enkele uren omdat het doek van de ballon bleek te lekken. Een tweede ballon die afgelopen zaterdag de lucht inging, kwam verder, maar belandde op grote hoogte in een sterke windstroom. De ballon landde uiteindelijk zo'n 2000 kilometer ten westen van Alice Springs, de lanceerbasis in Centraal-Australië.

Australië was gekozen vanwege de gunstige windrichting op het zuidelijk halfrond. Een woordvoerder van NASA verwacht dat de volgende lancering waarschijnlijk weer in de Verenigde Staten zal plaatshebben. De ballonnen kosten 1 miljoen dollar per stuk.