Limit wysokości, na jaką może wznieść się balon, wyznaczany jest przez wytrzymałość materiału, z jakiego jest zrobiony. Gdy balon zostaje napompowany helem, na jego ścianki działają dwie siły. Hel rozpycha ścianki od wewnątrz, a powietrze ściska je z zewnątrz. Ponieważ uwięziony w środku hel jest lżejszy od powietrza, a siła wyporu jest większa od siły ciężkości, balon się wznosi. Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie powietrza spada, dzięki czemu hel się rozszerza. W końcu pod wpływem rosnącego w środku ciśnienia balon pęka.
Zwykły balon urodzinowy może wznieść się na około 9 kilometrów. Balon na gorące powietrze na kilometr. Balony meteorologiczne, wykonane są z bardziej wytrzymałych materiałów, dzięki czemu mogą wzlecieć nawet na 30 kilometrów. Jednym z najbardziej spektakularnych pokazów wznoszenia się balonu był skok Felixa Baumgartnera z wysokości 39 kilometrów. Natomiast obecny rekord wysokości osiągniętej przez balon wynosi 52 kilometry.
Czy balony mogą latać w kosmos?
Spójrzmy na sprawę w perspektywie. Linia Karmana, czyli umowna granica pomiędzy atmosferą a kosmosem to 100 kilometrów. Oznacza to, że obecnie używane balony są w stanie pokonać zaledwie połowę tej odległości. Czy jest możliwe, że w przyszłości powstanie balon stworzony z tak wytrzymałego materiału, że będzie w stanie wynieść towary lub ludzi w kosmos? Niestety nie, gdyż przeszkodą jest gęstość gazu w balonie. Balon może wznosić się jedynie do wysokości, na której powietrze będzie tak rzadkie, jak gaz w balonie. Na tej wysokości się zatrzyma. Z tego powodu żaden balon nie jest w stanie nawet zbliżyć się do linii Karmana.
Źródła:
https://www.sciencefocus.com/science/how-high-can-a-helium-balloon-float/
https://sciencing.com/high-balloon-go-before-pops-7467764.html
https://stratostar.com/how-high-can-weather-balloons-go/