Tocht langs de rand
van de atmosfeer

De Dymocks-flyer vaart langs de rand van de atmosfeer van de aarde. De ballon volgt een golfbeweging rond de aarde, met een maximale hoogte van 40 kilometer. De Australiërs maken gebruik van de zomerwinden die de ballon in de westelijke richting voeren. De rivalen, waaronder het Zwitserse Breitling-team dat morgen wil vertrekken, gebruiken de 'lagere' straalstromen in oostelijke richting en varen op een hoogte van 7 tot 15 kilometer. Staan deze teams te popelen, de Australische ballon zal niet voor 28 december van dit jaar opstijgen. De vlucht zal naar verwachting zo'n twintig dagen duren.

De techniek voor de ballon is overgenomen van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA. Deze organisatie maakt al decennialang tochten rond de aarde met onbemande ballonnen voor wetenschappelijk onderzoek in de stratosfeer. De ballon is bij de start vooral gevuld met hete lucht en bevat dan bijna 6000 kubieke meter helium, in een apart deel van de ballon. Tijdens de vlucht loopt de hoeveelheid helium op tot 1,4 miljoen kubieke meter. De ballon krijgt dan een breedte van 140 meter. Omdat de ballon van een kwetsbare stof is gemaakt, kan het team de Dymocks-Flyer maar één keer opblazen. Alleen de ballon kost al 140.000 dollar. Er is een maand nodig om het doek te maken.

Hoge eisen
Omdat de Dymocks veel hoger vliegt dan de andere ballonnen, moet de capsule aan hoge eisen voldoen. De gondel van de Dymocks-Flyer is luchtdicht en heeft de vorm van een staande cilinder. Het leeggewicht van de capsule is 295 kilo. Bemand en beladen komt het gewicht op ruim 2500 kilo.

Om te grote temperatuurverschillen voor de twee bemanningsleden, de Australiër Wallington en de Amerikaan Martin, in de capsule te voorkomen is de capsule bedekt met een laag schuimrubber van 2,5 centimeter. De benodigde energie komt van de vier zonnepannelen op de capsule. De opgewekte restenergie gaat naar accu's, voor de nachten.

Aan boord is veel hoogwaardige apparatuur voor communicatie, de verzameling van wetenschappelijke gegevens en fotografie. De communicatieapparatuur bestaat onder meer uit: luchtmachtradio's, satellietontvangers en direct contact met een satelliet van het uiterst nauwkeurige plaatsbepalingssysteem (global positioning system: GPS).

Bliksem
Vijf teams streven naar verbreking van het laatste record in de luchtvaart. De bemanning van de Dymocks-Flyer beschouwt dat als mooi meegenomen, maar heeft vooral een wetenschappelijk missie. De bemanning verzamelt data over opwaartse bliksem. Al ruim een eeuw zijn er meldingen –de laatste tijd vooral van ruimtevaarders en piloten– van bijzondere uitbarstingen van gekleurd licht die kilometers hoog uit de toppen van krachtige onweersbuien schieten.

Wetenschappers van het Nationale Laboratorium van Los Alamos in de Verenigde Staten verwerken de gegevens die de Dymocks-Flyer verzamelt. Zij willen meer over deze uitbarstingen te weten komen. Niemand weet exact hoe het komt dat de atmosfeer bij deze bliksemschichten fluorescerend oplicht. In de onderste lagen zijn het blauwe “jets” –stralen– en in de hogere lagen, waar de lucht ijler is, zijn het rode “sprites”. De eerste gedetailleerde opnamen van dit verschijnsel zijn pas twee jaar terug gemaakt door de Universiteit van Alaska.

Het licht ontstaat mogelijk door afbraak van de atmosfeer, waarbij elektronen met een zeer lage energie vrijkomen. Als deze botsen met de ionosfeer –een 'statische' laag van de aardatmosfeer– kan de lucht fluorescerend oplichten. Een andere mogelijke verklaring is dat de lucht door de bliksem over grote afstanden wordt afgebroken, waarbij energierijke deeltjes ontstaan. Wanneer deze elektronen in de atmosfeer komen ontstaat gammastraling.

Onderzoekers zien vooral uit naar gegevens over de aanwezigheid van gammastraling in deze bliksem. Gammastraling koppelden de geleerden tot nu toe alleen aan radioactieve activiteiten. Aan boord van de gondel zijn een detector voor gammastraling en drie videocamera's die de verschillende soorten licht registreren. De Dymocks-vaart biedt een unieke mogelijkheid om twee weken lang deze onweersbuien van bovenaf te bestuderen.

Vliegtuig
Het onderzoek is van belang voor de luchtvaart, omdat deze uitbarstingen van invloed kunnen zijn op de elektronica en de passagiers. De Boeing 777 kan al hoogtes boven de 13 kilometer bereiken, en de vliegtuigen zullen steeds hoger gaan vliegen om minder energie te verbruiken.

Verder verzamelen de ballonvaarders gegevens over hun eigen lichamelijke en psychische gesteldheid. Deze gegevens gebruikt de NASA bij de voorbereiding van langer durende bemande ruimtevluchten en een eventuele expeditie naar Mars. In een ander experiment van de NASA wordt de invloed van kosmische straling op het menselijk DNA onderzocht.

De bemanning van de ballon, die gesponsord is door de grootste Australische boekhandel Dymocks, doet in samenwerking met de 'grond' veel nauwkeurige waarnemingen. Een pyrgeometer meet de infraroodstraling van het aardoppervlak. Ook de hoeveelheid zon die de aarde weerkaatst, wordt geregistreerd. Ongeveer 15 meter onder de gondel hangt een thermometer, om te voorkomen dat de gondel de temperatuurmeting beïnvloedt.

Ook als het Breitling-team volgende week er inderdaad in slaagt als eerste de aarde te omcirkelen in een ballon, dan doet dat niets af aan de wetenschappelijke uitdaging van de Dymocks-expeditie.