Gemäß internationaler Vereinbarung werden jeden Tag um Mittag und Mitternacht GMT, bei Regen oder Sonnenschein, Wetterballons von ungefähr neunhundert Orten auf der ganzen Welt abgesetzt. Innerhalb von ein paar Stunden werden die meisten von ihnen über den Wolken sein und immer noch steigen. Wenn sie aufsteigen, dehnen sie sich aus und gehen von der Größe eines Autos auf die Größe eines Orcas über. Und dann knallen sie. Normalerweise springt ein komplexes Gerät in ihnen, eine so genannte Radiosonde, mit Fallschirmen zur Erde. Die Radiosonde liefert Daten zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck und ermöglicht Meteorologen auf der ganzen Welt, Sonnenschein in Montreal am Dienstag und Regen in Mumbai am Mittwoch vorherzusagen. Oft findet man am Boden eine der Radiosonden des Nationalen Wetterdienstes samt leuchtend orangefarbenem Fallschirm. Die Radiosonden werden mit Versandtaschen geliefert, damit sie an das National Reconditioning Center der NOAA in Missouri zurückgeschickt und wiederverwendet werden können.
Letzten Monat wurde über Billings, Montana, ein Ballon von der Größe von drei Bussen gesichtet. Das chinesische Außenministerium behauptete, es handele sich um einen vom Kurs abgekommenen Wetterballon, was nicht ganz unplausibel war. (Später wurde klar, dass der Ballon kein Wetterballon war; als später weitere Ballons bemerkt und abgeschossen wurden, stellte sich heraus, dass mindestens einer davon wahrscheinlich war War ein Wetterballon, und keiner war ein Spionageballon.) Aber auch Ballons, die für wissenschaftliche Zwecke eingesetzt wurden, trugen oft politischen Ballast. 1783 wurde einer der frühesten bemannten Ballons mit Finanzmitteln des Königs von Frankreich gebaut, mit großem Pomp und der Lilie getragen. Nach dem Sturz des Königs wurde 1790 ein weiterer Ballon gestartet, mit dem Ziel, „zu sehen, ob die Bewohner des Mondes frei sind“ und ihnen andernfalls die Erklärung der Menschenrechte zu überreichen. Dieser Ballon ist ins Stocken geraten. Aber ein Jahr später, über einer überfüllten Champs-Élysées, stieg ein Ballon mit einem hahnförmigen Korb (der Hahn war zum Symbol des französischen Volkes geworden) erfolgreich auf 12.000 Fuß. Auf dem Weg nach unten ließ der Aeronaut, nachdem er auf die Freiheit angestoßen hatte, Flugblätter mit der neuen Verfassung fallen.
Ballonfahren war eine Darbietung wissenschaftlicher Erkenntnis – politische Rüstung in einer Zeit angeblich demokratischer Rationalität. Die französischen Revolutionäre ersetzten den Fuß, basierend auf der Länge des Fußes eines Mannes, durch das Meter. Die „mysteriösen“ Künste – Weben, Schmieden – tauchten in einfachen Worten in der Enzyklopädie von Diderot und D’Alembert auf. Sogar die Republik wurde auf das erste Jahr gesetzt und religiösen Dummkopf vermieden. Und es wurde eine militärische Balloneinheit gebildet, das französische Aerostatikkorps.
Die Gebrüder Montgolfier, der zwölfte und fünfzehnte Sohn eines Papierfabrikanten, hatten 1783 mit dem Ballonwahn begonnen. Sie verwendeten Knöpfe, um mit Papier ausgekleidete Sackleinen zu kombinieren und einen zehn Meter breiten Ballon zu formen, der mehr als sechstausend aufstieg Fuß, blieb zehn Minuten in der Luft und trieb ungefähr eine Meile. Die Brüder erklärten, dass sie „Montgolfier-Gas“ verwendeten, das leichter als Luft war – erst später wurde klar, dass Montgolfier-Luft einfach wärmere Luft war.
Luft ist eine Substanz, für deren Untersuchung Ballons gut geeignet sind. Der viktorianische Wissenschaftler James Glaisher wollte eine Karte der oberen Atmosphäre erstellen und sehen, wie sich die Luftqualität mit der Höhe verändert. Frühere Generationen von Wissenschaftlern hatten den Puy de Dôme, einen ruhenden französischen Vulkan von bescheidener Höhe, mit Barometern (die damals unhandlich, zerbrechlich und schwer waren) bestiegen. Glaisher wollte die Luft noch höher schnuppern. 1862 stieg er mit einem Experten, Henry Tracey Coxwell, in einem Ballon auf. Bei fünftausend Fuß erreichten sie die Wolken; bei achttausend Fuß „wurden die Gipfel des Berges wie Wolken silbrig und golden“, schrieb Glaisher später. Als sie etwa fünf Meilen über der Erde ankamen, zeigte das Barometer 10,8 Zoll an – auf Meereshöhe liegt der barometrische Druck, der unter anderem die Sauerstoffsättigung misst, näher bei dreißig Zoll – und Glaishers Sicht begann nachzulassen. Er griff nach dem Brandy, konnte seine Hand aber nicht so weit ausstrecken; Er versuchte immer wieder, das Barometer abzulesen, bis er ohnmächtig wurde. Eine Taube, die sie mit aufgezogen hatten, starb. An diesem Punkt hielt Coxwell, der sich selbst schwach fühlte, mit seinen Zähnen ein Seil fest, das ihnen beim Abstieg helfen würde; seine gefrorenen Hände waren unwirksam geworden. Sie begannen abzusteigen und überlebten. Also: Da oben ist weniger Sauerstoff, haben sie unter anderem gelernt.
Andere entdeckten die Stratosphäre. Léon Teisserenc de Bort ließ etwa zweihundert Ballons aufsteigen. Er hat sie selbst entworfen und dabei Kerosinpapier verwendet, das wasserfest ist. Er entwarf auch die Instrumente, die seine Ballons trugen. Er verzichtete auf das menschliche Element, schickte sie unbemannt hoch und suchte dann nach den Instrumenten, sobald sie auf die Erde zurückgefallen waren. Dabei stieß er auf ein Rätsel. Im Allgemeinen sinkt die Temperatur beim Aufstieg. Aber Teisserencs Instrumente sagten ihm, dass sich die Temperatur jenseits von etwa sieben Meilen zu stabilisieren begann und gelegentlich sogar stieg. Er dachte, dass seine Thermometer vielleicht von der Sonne beeinflusst wurden; Er wickelte sie in Kork und ließ die Ballons nachts fliegen, ohne Erfolg. Nach zwei Jahren und ähnlichen Arbeiten eines deutschen Wissenschaftlers, Richard Assmann (der eine schickere Ausrüstung hatte, einschließlich Ballons aus Gummi), erkannte Teisserenc, dass die Temperaturaufzeichnungen genau waren, und enthüllte eine Grenze zwischen dem, was wir heute Troposphäre nennen – der ersten Schicht unserer Atmosphäre – und die Stratosphäre, die zweite Schicht. Der Mount Everest reicht fast bis zu dieser Grenze, danach wird die Luft trockener und weniger dicht und wieder wärmer – diese Bedingungen verhindern, dass sich die beiden Schichten stark vermischen.
Eine weitere bedeutsame wissenschaftliche Ballongeschichte: 1906 traf ein junger Physiker namens Victor Hess Vorkehrungen, um nach Berlin zu gehen, um bei einem angesehenen Professor Optik zu studieren. Bevor er ankam, starb der Professor an Selbstmord, und Heß landete in Wien, wo er bei einem Strahlenexperten studierte. Damals gingen die meisten Wissenschaftler davon aus, dass die Strahlung nur von der Erde selbst stammte. Aber ein Wissenschaftler hatte die Strahlung oben und unten am Eiffelturm gemessen – und oben war mehr Strahlung. Ein anderer Wissenschaftler hatte ein Messgerät auf den Grund der Bucht von Livorno versenkt, wo er wenig Strahlung fand. So flog Hess 1912 in einem Ballon, um die Strahlungswerte in größerer Höhe zu messen. Er ging zehnmal hoch. Einer dieser Aufstiege fand während einer Sonnenfinsternis statt, um die Sonne als Strahlungsquelle auszuschließen. Er fand heraus, dass die Strahlung, obwohl sie zunächst mit der Höhe abnahm, schließlich wieder zu steigen begann. Ab einem bestimmten Punkt, je höher die Höhe, in der gemessen wurde, desto mehr Strahlung wurde gefunden. Die mysteriöse Strahlung, folgerte er, muss von irgendwo außerhalb der Erdatmosphäre kommen. (Später stellte sich heraus, dass die Strahlungsquelle kosmische Strahlung war.) Hess musste 1937 aus Österreich fliehen; seine Frau war Jüdin. Er wurde schließlich Professor in Fordham in New York und studierte radioaktiven Fallout.
Ich bin mit dem Gefühl aufgewachsen, dass ein Ballon eine Rakete für einen bescheidenen Wissenschaftler ist. Meine Mutter, die Computerprogrammiererin für das National Severe Storms Laboratory in Norman, Oklahoma, war, gab manchmal bekannt, dass sie für einen Ballonstart arbeiten musste, und das ließ ihre Arbeit noch mehr wie ein Spiel erscheinen, weil das Radarinstallationen in der Nähe des Labors waren in Strukturen untergebracht, die wie riesige Golfbälle aussahen, die auf hellblauen Tees aufgestellt waren. Ich rief den alten Chef meiner Mutter, den Wissenschaftler und Ingenieur Dušan Zrnić, an, um mich nach den Ballons zu erkundigen. „Das waren keine einsatzbereiten Wetterballons, sondern spezialisierte Ballons, um Ballons besser verfolgen zu können“, sagte er. Ein Doppler-Wetterradar, das den Ballons folgt, könnte ohne zusätzliche hochentwickelte Ausrüstung Winde bestimmen. „Weißt du, Luftballons sind relativ billig“, sagte er. „Wenn Sie Sondierungen mit einem Flugzeug durchführen möchten, wird das viel teurer.“ Er erzählte mir, dass die NSSL ihre eigenen Ballons hatte, die jedes Frühjahr eingesetzt und alle fünfzehn Minuten in die Stürme, die Tornados hervorbrachten, gestartet wurden, um Daten sowohl für die Vorhersage als auch für die Forschung zu Fragen über den Einfluss des Windes auf das Sturmverhalten zu sammeln.
NASA nutzt auch Ballons, die in die Stratosphäre geschossen werden, zur Erforschung kosmischer Fragen. Eine neuere NASA Experiment setzte eine Reihe von Ballons über Albuquerque in die Höhe, von denen einer mit einem All-Sky Heliospheric Imager gestartet wurde, um eine bessere Sicht auf die Winde zu erhalten, die unsere Sonne umgeben und von ihr ausgehen. Andere NASA Mission wird bald einen fußballfeldgroßen Ballon über die Antarktis schicken, der ein Teleskop trägt, um die Lebenszyklen von Sternen zu beobachten. Einige der größten Ballons können hundert Tage in der Luft bleiben – sie werden als Kürbisballons bezeichnet, da die Nähte des Materials den Graten eines Kürbisses ähneln. Einige von ihnen sehen aus wie riesige Quallen, wenn ihre durchsichtigen Körper beim Start nach oben strömen. Manchmal sind sie mit langen, dünnen Belüftungsöffnungen ausgestattet, die wie Beine herunterhängen. Es gibt Träume davon, sie zu benutzen, um andere Planeten zu besuchen; Wenn Sie ein Marsianer wären und eines davon sehen würden, wären Sie wahrscheinlich ebenso verwundert wie entsetzt.
Dass eine große Kugel, die über der Landschaft schwebt, sowohl eine potenzielle Waffe als auch ein Untersuchungsvektor oder eine Vision von Schönheit ist, die leichter als Luft ist, wird in einer der frühesten bekannten Ballongeschichten deutlich. Obwohl das Datum der „ersten“ Heißluftballons oft mit dem Frankreich des 18. Jahrhunderts in Verbindung gebracht wird, gab es weit gefasste frühere Ballons. Während der Ära der Drei Königreiche wurden in China von 220 bis 280 n. Chr. Kongming-Laternen für militärische Signalgebung verwendet. Genial und einfach sind diese Heißluftballons, die noch heute im Einsatz sind: Unter einer Reispapiertüte wird eine Kerze angezündet; die warme Luft im Inneren des Beutels trägt ihn nach oben. Die Laternen wurden angeblich von dem Staatsmann Zhuge Liang (auch bekannt als Kongming) erfunden, als er während einer Schlacht gefangen war, um Verstärkung anzufordern. Jetzt sind sie Teil von Laternenfesten in China, Taiwan und anderswo, und manchmal sind Notizen, Gebete und Sorgenlisten beigefügt – in der Hoffnung, dass diese Wünsche erfüllt werden, die Gebete erhört werden und die Sorgen verfliegen . ♦