Żeglowanie w przestrzeni

Balon sfałdowany

Większość balonów NASA należy do pierwszej grupy. Balon zerociśnieniowy odrywa się od ziemi jako tzw. balon sfałdowany napełniony tylko taką ilością helu, jaka jest niezbędna do uniesienia jego całkowitego ciężaru, obejmującego także ładunek użyteczny. Aby balon mógł się wznosić, hel musi zapewnić „wolny udźwig” ten baloniarski termin oznacza siłę nośną większą niż suma ciężaru balonu i ładunku. (Wielkość udźwigu dyktuje prawo Archimedesa, które mówi, że na ciało stałe zanurzone w płynie cieczy lub gazie działa siła wyporu skierowana pionowo do góry, równa co do wielkości ciężarowi płynu przez to ciało wypartemu.) Gdy balon się wznosi, gęstość otaczającej atmosfery spada i objętość gazu w jego wnętrzu wzrasta aż do całkowitego wypełnienia powłoki. Ciśnienia wewnątrz i na zewnątrz powłoki balonu są w tym momencie, oczywiście, jednakowe (stąd termin „balon zerociśnieniowy”), ale balon nie opada, gdyż jego ciężar jest mniejszy niż ciężar wypartego powietrza. Gdy już osiągnie pożądaną wysokość 36^10 km, co zwykle następuje po 23 godz., przez upusty w dole powłoki zostaje wydalony nadmiar gazu dzięki temu zachowuje się stałą wysokość i zapobiega rozerwaniu cienkiej polietylenowej powłoki.