Math   Science   Chemistry   Economics   Biology   News   Search

> A history of a balloon Issue: 2003-1 Section: Science

English

 

Idea użycia balonu do lotów w powietrzu sięga XIII w., kiedy to Roger Bacon podał pomysł wykorzystania w tym celu cienkościennych miedzianych kul wypełnionych ogniem bądź powietrzem. Jednak taka konstrukcja nigdy nie wzbiłaby się w powietrze. Aby balon latał, musi być bardzo lekki i zostać wypełniony gazem o gęstości mniejszej niż gęstość otaczającego powietrza.

Odpowiednim do tego celu gazem był odkryty w 1766 roku przez Henry’ego Cavendisha wodór. Wypełnione wodorem bańki mydlane szybko wznosiły się w powietrzu, gdyż wodór jest od powietrza znacznie lżejszy. Aby zbudować balon, należało znaleźć materiał na powłokę, dostatecznie mocny i lekki zarazem. Lecz żadna ze znanych wówczas tkanin nie była dostatecznie szczelna, by zapobiec wydostawaniu się wodoru na zewnątrz, a znane wtedy reakcje jego wytwarzania nie były wystarczająco wydajne, aby móc uzupełniać na bieżąco ubytki.

Według legendy francuscy papiernicy, bracia Montgolfier, wpadli na pomysł balonu obserwując zawieszoną nad kominkiem koszulę, wzdymaną i unoszoną przez buchające z paleniska rozgrzane powietrze.

We wrześniu 1783 roku, paląc węgiel drzewny pod otwartą z dołu powłoką balonu, wypełnili go gorącym powietrzem. Następnie wsadzili do przymocowanego do powłoki kosza owcę, kaczkę oraz koguta i wypuścili balon w powietrze.

Ten lot, który był obserwowany przez samego króla Ludwika XVI, trwał osiem minut. Zwierzęta zniosły go pomyślnie, więc zadecydowano, że następnym razem poleci człowiek. Wybór padł na królewskiego historyka, Jeana Pilatre de Roziera. 15 października 1783 roku wzbił się on w powietrze na wysokość 25 metrów w przywiązanym do ziemi balonie na gorące powietrze. Pierwszy swobodny lot człowieka balonem odbył się 21 listopada 1783 roku. De Rozier i markiz d’Arlandes przelecieli nad Paryżem balonem braci Montgolfier. W ciągu 25 minut przebyli odległość ponad 8 km, osiągając przy tym pułap 91 metrów.

Podczas gdy bracia Montgolfier koncentrowali się na rozwoju balonu na gorące powietrze, inni eksperymentowali z wodorem. Kiedy wieści o nowym wynalazku dotarły do Akademii Nauk w Paryżu, uczone grono poleciło zbadać tę sprawę młodemu, wybitnemu fizykowi, profesorowi Charles’owi. Uczony nie sprawdził jednak dokładnie danych i w oparciu o niepełne informacje wywnioskował, że Montgolfierowie napełnili swój balon jedynym znanym wówczas gazem znacznie lżejszym od powietrza-wodorem. Sądząc, że ich naśladuje, przeprowadził doświadczenie z balonem wodorowym. W ciągu dwóch godzin J.Charles i M.N.Robert przebyli dystans 43 km z Paryża do pobliskiego miasteczka Neles. Sukces, jakim zakończyły się owe pierwsze próby, zapoczątkował istne szaleństwo baloniarstwa.

Charles w ten sposób nieświadomie dokonał wynalazku nowego typu balonu. Oba rodzaje balonów, znane od nazwisk swych wynalazców „montgolfierami’’ i „szarlierami” rywalizowały do początków XIX wieku, kiedy zaprzestano stosować metodę braci Montgolfier. Dzisiejsze balony, w których łatwo palny wodór zastąpiono niepalnym helem, wywodzą się więc od szarlier.

W ślad za Francją zaczęto wypuszczać balony w innych krajach, między innymi w Polsce, gdzie w 1784 roku dokonano licznych prób w Warszawie, Lwowie, Krakowie, Kamieńcu Podolskim, Puławach, Pińczowie. Balony zawiodły wprawdzie nadzieje jako środek komunikacji powietrznej, ponieważ były zdane na łaskę wiatrów, ale szybko znalazły zastosowanie wojskowe. W 1794 roku wojska francuskie użyły balonów obserwacyjnych, a w obu wojnach światowych balony zaporowe, pomiędzy którymi rozpinano metalowe sieci, utrudniały akcje nieprzyjacielskiemu lotnictwu. Na przykład Anglicy unieszkodliwili w ten sposób ponad 200 niemieckich rakiet V-1.

Od początku używano też balonów do badań naukowych, dokonując wzlotów na wysokość wielu kilometrów. Od końca ubiegłego stulecia wysyła się regularnie balony meteorologiczne _ z czasem załogę zastąpiły w nich przyrządy automatyczne dokonujące pomiarów i rejestrujące wyniki. W 1931 roku szwajcarski uczony Auguste Piccard zbudował pierwszy balon zdolny do lotów do stratosfery (najwyższej warstwy atmosfery ziemskiej) i osiągnął w nim wysokość prawie 16 kilometrów. Dalsze loty stratosferyczne doprowadziły do obecnego rekordu, wynoszącego 34 668 metrów. Ustanowił go w 1961 roku Amerykanin M.D.Ross.

Baloniarstwo stało się również piękną konkurencją sportową dla ludzi odważnych. Polacy odnieśli w nim wiele sukcesów przed ostatnią wojną światową. W naszych czasach balon zawędrował nawet na orbitę okołoziemską. Amerykański sztuczny satelita „Echo’’, z którym w 1960 roku przeprowadzono udane eksperymenty łączności na wielkie odległości, był właściwie balonem, którego złożona powłoka wraz z butlą sprężonego gazu została wyniesiona rakietą na wysokość 400 kilometrów, gdzie nastąpiło automatyczne jej napełnienie. Warto jednak dodać, że na orbicie „Echo” nie zachowywał się jak balon (nie był lżejszy od otaczającego go, bardzo już rozrzedzonego na tej wysokości powierza atmosfery), tylko jak sztuczny satelita - krążył dzięki nadanej mu przez rakietę odpowiedniej prędkości początkowej.

 

BIBLIOGRAFIA

  • „Wielka księga wynalazków”, wyd. Nasza Księgarnia
  • Skarbnica wiedzy dziadka.

 

Konsultacja

Mgr Mirosława Jaruszewska, mgr Piotr Kozak.