Ylipainepallo leijuu

Mikä on ylipainepallo?

Olen lukenut, että ylipainepallo pysyy samalla korkeudella ilmakehässä vuorokauden ympäri. Kuinka se onnistuu?

Olen lukenut, että ylipainepallo pysyy samalla korkeudella ilmakehässä vuorokauden ympäri. Kuinka se onnistuu?

Columbia Scientific Balloon Facility

Ylipainepallon sisällä vallitsee jatkuvasti suurempi paine kuin sitä ympäröivässä ilmassa lämpötilasta riippumatta.

Kun lämpötila laskee, paine pienenee tavallisessa ilmapallossa. Kun sisäinen paine on ulkoista pienempi, pallo alkaa painua kokoon.

Pallon nostovoima riippuu sen tilavuudesta. Kun se kasvaa, nostovoima suurenee – ja päinvastoin.

Muutos selittää sen, miksi tavallinen ilmapallo menettää korkeutta yöllä paitsi silloin, kun painoa voidaan vähentää esimerkiksi poistamalla kuormaa.

Lentokorkeus ja muoto säilyvät

Ylipainepalloa estetään vajoamasta kahdella keinolla: tarkasti mitatulla määrällä heliumia ja ulkokuorella, joka ei painu kokoon eikä paisu, vaikka paine pienenee tai suurenee.

Siitä huolimatta, että lämpötila laskee yöllä, pallon tilavuus pysyy samana. Siksi lentokorkeus ei juuri muutu.

Päivällä pallo nousee jonkin verran, mutta nousua hillitsee se, että nostovoima pienenee korkeuden kasvaessa.

Toisin sanoen ylipainepallon etäisyys maanpintaan ei käytännössä muutu.

Vakaudesta on etua esimerkiksi tieteellisissä tutkimuksissa, joissa selvitetään tietyn ilmakehän osan ominaisuuksia.

Ylipainepallo verrattuna tavalliseen ilmapalloon
© Henning Dalhoff

Ylipainepallo säilyttää korkeutensa

Erikoisvalmisteiset pallot pysyvät jatkuvasti suunnilleen samassa korkeudessa muuttumattoman muodon ansiosta.

Pallo muistuttaa kurpitsaa

Ylipainepallot ovat rakenteeltaan umpinaisia. Ne koostuvat pitkänomaisista jäykistä elementeistä, jotku ulottuvat ylhäältä alas ja tekevät muodosta kurpitsamaisen.

Aurinko saa kohoamaan

Kun aurinko lämmittää palloa päivällä, sisäinen paine nousee huippuunsa – jopa 180 pascaliin. Silloin pallo nousee, kunnes ilma on niin ohutta, että nousu lakkaa.

Pimeys ei pudota palloa

Yöllä paine pienenee pallossa, mutta koska pallon ulkokuori säilyttää muotonsa, sisäinen paine pysyy ulkoista suurempana. Pallo ei juuri menetä korkeuttaan.

Nasa aikoo lähettää SuperBIT-nimisen ylipainepallon vuoden 2022 aikana.

Pallo on jalkapallokentän kokoinen, ja se tutkii teleskoopilla avaruutta ja tekee muun muassa pimeää ainetta koskevia mittauksia leijuessaan 40 kilometrin päässä maanpinnasta.

Googlen hyllyttämässä Project Loon -hankkeessa ylipainepallojen avulla oli tarkoitus luoda internetyhteyksiä. Lisäksi ylipainepalloilla on tutkittu Venuksen kaasukehää.