Superdrukballon zweeft

Wat is een superdrukballon?

Ik heb gelezen dat superdrukballonnen overdag en ’s nachts op dezelfde hoogte in de atmosfeer blijven. Hoe kan dat?

Ik heb gelezen dat superdrukballonnen overdag en ’s nachts op dezelfde hoogte in de atmosfeer blijven. Hoe kan dat?

Columbia Scientific Balloon Facility

Een superdrukballon (superpressure balloon, SPB) houdt voortdurend een hogere druk binnen in de ballon dan eromheen. En dat ongeacht de temperatuur.

Wanneer de temperatuur daalt, daalt ook de druk in een gewone ballon, zodat deze lager wordt dan de druk erbuiten. Daarom krimpt de ballon.

Het drijfvermogen van een ballon hangt af van het volume. Als het groeit, neemt het drijfvermogen toe – en af als het krimpt.

Daarom verliezen gewone ballonnen ’s nachts hoogte, tenzij hun gewicht afneemt, bijvoorbeeld door ballast overboord te gooien.

Hoog zwevende ballonnen houden hun vorm

Een SPB houdt zijn hoogte vast met behulp van twee dingen: een zorgvuldig afgemeten hoeveelheid helium en een omhulsel dat zijn vorm behoudt ondanks stijgende en dalende druk.

Zelfs als de temperatuur ’s nachts daalt, neemt het volume van de ballon niet af en kan hij dus grotendeels zijn hoogte behouden.

Overdag stijgt de ballon lichtjes, maar hij blijft niet omhoog gaan, omdat het drijfvermogen afneemt naarmate de hoogte toeneemt.

Daarom blijven SPB’s steeds op ongeveer dezelfde hoogte.

Dit is bijvoorbeeld nuttig bij wetenschappelijk onderzoek, voor metingen onder uniforme hoogteomstandigheden.

Superdrukballon vergeleken met traditionele ballon
© Henning Dalhoff

Superdrukballonnen behouden hoogte

De speciaal gebouwde ballonnen behouden ongeveer hun hoogte door een vaste vorm.

Ballonnen lijken op pompoenen

Superdrukballonnen zijn volledig gesloten constructies. Ze bestaan uit langwerpige, stijve panelen die van boven naar beneden doorlopen, waardoor ze doen denken aan pompoenen.

De zon veroorzaakt een vlucht naar de hemel

Wanneer de zon de ballon gedurende de dag verwarmt, stijgt de interne druk tot het hoogste niveau – tot 180 pascal – waardoor de ballon stijgt totdat de lucht te ijl wordt om verder omhoog te gaan.

Duisternis laat ballonnen niet zakken

’s Nachts daalt de druk in de ballon, maar omdat de buitenkant van de ballon zijn vorm behoudt, blijft de druk in de ballon hoger dan erbuiten, zodat de ballon geen hoogte verliest.

NASA is van plan om in 2022 de superdrukballon SuperBIT te lanceren.

De ballon is zo groot als een voetbalstadion. Hij zal op een hoogte van 40 kilometer blijven zweven, een telescoop op de ruimte richten en metingen verrichten.

Superdrukballonnen maakten ook deel uit van Googles nu in de ijskast gezette plan voor wifi in ballonnen, bekend als Project Loon, en zijn gebruikt om studies uit te voeren in de atmosfeer van Venus.