Por que os balões podem voar mais alto, mais longe e por mais tempo que os aviões

Em maio de 2002, um balão lançado do Sanriku Balloon Center (SBC), no norte do Japão, silenciosamente quebrou todos os recordes absolutos de altura que a humanidade já havia estabelecido.

Ele rapidamente ultrapassou a altura alcançada pela primeira ascensão de balão bem-sucedida em 1783 - rastejou além do voo de balão de 1901, que atingiu 10,8 km (35.433 pés) e levou à descoberta da estratosfera. Ele ultrapassou todos os recordes de altura já estabelecidos por qualquer tipo de aeronave, seja helicóptero, avião a hélice ou jato.

O balão foi ainda mais alto do que a altura recorde alcançada pelo ex-executivo do Google Alan Eustace em 2014, quando ele subiu de balão a 135.899 pés (41,4 km) antes de sair da cápsula e saltar de paraquedas para a Terra.

Ele continuou a subir, através dos alcances superiores da estratosfera para a mesosfera, que inclui a parte mais fria da atmosfera. Aqui, as temperaturas podem cair para cerca de -143C (-225F) – mais frias do que qualquer temperatura já registrada na superfície da Terra.

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O balão finalmente atingiu uma altura de 53 km (173.900 pés) acima da superfície. Apenas objetos lançados por foguetes ou disparados de canhões subiram mais alto. São os balões, e não as aeronaves, que levaram os humanos e seus instrumentos científicos para mais perto das bordas do espaço.

Esses dispositivos aeronáuticos aparentemente simplistas podem levar instrumentos e equipamentos a lugares que nenhuma outra aeronave consegue e permanecer lá por mais tempo.

Nos dias após o suposto balão de vigilância chinês ter sido abatido enquanto flutuava a quase 18 km (60.000 pés) acima dos Estados Unidos, a BBC Future analisa por que os balões costumam ser a escolha preferida de cientistas, empresas de internet, meteorologistas e agências de espionagem potencialmente governamentais.

Quão alto os balões podem ir?

Os balões que atingem grandes altitudes – como o balão recorde de 2002, ou o chinês que causou o incidente diplomático com os EUA este mês – são obviamente uma raça diferente dos balões de ar quente usados ​​para passeios. O que é preciso para fazer uma nave capaz de chegar tão alto – e permanecer assim que estiver lá?

Um balão chinês que flutuou sobre os EUA neste mês causou um incidente diplomático, embora a China negue que estava espionando (Crédito: Reuters)

Russ Van Der Werff, da Aerostar, fabricante de balões de alta altitude dos Estados Unidos, tem uma ideia melhor do que a maioria. Van Der Werff, vice-presidente de soluções estratosféricas da empresa, é um engenheiro que lidera a equipe que projeta balões para usar quilômetros acima do reino dos aviões. A Raven Aerostar trabalhou nos setores de defesa e comercial e projetou os balões para o projeto de emergência da Internet Loon, do Google. (Leia mais sobre como os balões do Google surpreenderam seus criadores.)

Nos últimos 10 anos, o Aerostar lançou mais de 3.000 balões e refinou a forma como os constrói ao longo do caminho. "Fizemos diferentes formulações de plásticos. E temos algumas coisas proprietárias que usamos agora que são significativamente melhores do que as que usávamos 10 anos atrás. A outra coisa é como esse plástico é costurado ou soldado juntos é um processo especial no qual colocamos muita iteração."

Essas melhorias não apenas ajudam os balões a voar mais alto, mas também os ajudam a permanecer no ar por mais tempo. "Só para lhe dar uma ideia, Thunderhead, que é nossa oferta comercial atual de produtos, fizemos voos com duração de 150 dias com um único balão agora. E com Loon, nosso recorde no final foi de 320 dias. Portanto, esses são números que definitivamente não tínhamos há 30 anos, e os materiais e as técnicas de fabricação fizeram uma grande diferença nessa duração de vida." O projeto Loon foi cancelado em 2021, mas Van Der Werff diz que espera que sua empresa em breve seja capaz de lançar um balão que permanecerá no ar por um ano inteiro.

O balão chinês abatido esta semana depois de percorrer milhares de quilómetros no Pacífico e no continente americano mostra as enormes distâncias que tais balões são capazes de cobrir. Quão alto eles podem viajar também depende de quão bem o balão que transporta a carga é feito.