Ballonkunde voor beginners: hoe bestuur je een spionageballon?

Hoe verhoudt dit soort ballonnen zich tot ‘gewone’ ballonnen?

‘Hoe groter de ballon, hoe hoger je ermee kunt komen’, zegt ingenieur Wouter Laauwen van SRON, het Nederlands instituut voor ruimteonderzoek. Ballonnen bevatten meestal helium – dat ‘lichter is dan lucht’ – zodat de ballon opstijgt. Heb je meer helium, dan kun je meer tillen en hoger komen.

Laauwen werkt onder meer mee aan Gusto, een telescoop die in december omhoog gaat en hangt aan een ballon. De ballon tilt de telescoop tot boven de storende invloed van de aardatmosfeer. Daarbij komt hij op grofweg 40 kilometer hoogte, een stuk hoger nog dan de Chinese ballon, die zich op zo’n 20 kilometer boven het aardoppervlak bevond.

Ondanks de hoogte verschilt het basisprincipe niet van een kermisballon, of van een weerballon zoals het KNMI dagelijks omhoog laat en die een hoogte tussen de 17 en 25 kilometer bereikt. Ter vergelijking: de recordhoogte voor een vliegtuig ligt rond de 25 kilometer, terwijl een trans-Atlantische vlucht koerst op 12 kilometer boven de aarde. ‘20 kilometer is daarom een hoogte waarop je de ballon met bijvoorbeeld straaljagers bijna niet kunt bereiken’, zegt Laauwen.

Valt zo’n ballon te besturen?

‘Een ballon op zo’n hoogte is passief’, zegt Laauwen. Toch zou een klein beetje sturen wel mogelijk moeten zijn, meent lucht- en ruimtevaartingenieur Joris Melkert van de TU Delft, bijvoorbeeld wanneer de ballon propellers en een roer heeft. ‘Er zijn bedrijven die experimenteren met zulke zeppelin-achtige technologieën op grote hoogtes en met zware ladingen’, zegt hij. ‘Maar ik heb zoiets niet kunnen ontdekken op de foto’s die van deze ballon naar buiten zijn gekomen.’

Berichten van Amerikaanse overheidsfunctionarissen dat de ballon snelheid zou hebben ingehouden boven gevoelige militaire locaties, lijken de experts overdreven. ‘Dit soort ballonnen zitten in de stratosfeer, die voert ze mee’, zegt Laauwen. ‘Op de hoogte van de ballon stroomt de lucht met zo’n 300 kilometer per uur. Daarin kun je een ballon niet zomaar even stil hangen.’

De Amerikaanse meteoroloog Dan Satterfield deelde vorige week op Twitter dat het aannemelijk was dat de ballon was komen overwaaien vanuit centraal China. Die conclusie trok hij op basis van een computermodel van de windsnelheid op grote hoogte. De wind in de stratosfeer gedroeg zich in die periode overigens niet afwijkend: men had die grove koers daarom vooraf kunnen verwachten.

Wat mogelijk is, zegt Melkert, is dat de ballon van hoogte kon veranderen. Door een zwaarder gas, bijvoorbeeld lucht uit de omgeving, in een afgesloten compartiment in de ballon te blazen, wordt de ballon zwaarder en daalt-ie. Laat je dat compartiment vervolgens leeglopen, dan stijgt de ballon weer. ‘De exacte richting van de luchtstroom varieert met de hoogte. Op die manier kun je een beetje sturen.’

Het Chinese ministerie van Buitenlandse Zaken bevestigde tegenover onder meer CNN dat de ballon de beschikking had over ‘beperkte sturing’.

Onder de ballon hing apparatuur ‘met het formaat van twee tot drie schoolbussen’, stelde de Amerikaanse nieuwszender CBS. Hoe krijg je zoiets enorms omhoog?

‘Wat aan Gusto hangt is zo groot als een kleine vrachtwagen’, zegt Laauwen. ‘Dat is voor zover ik weet zo’n beetje de limiet.’ Dat de lading onder de Chinese ballon zo groot zou zijn als drie schoolbussen, lijkt Laauwen daarom overdreven.

Opnieuw geldt: hoe groter de ballon, hoe meer hij van de grond kan krijgen. Eén van de problemen is dat grotere ballonnen ook sneller scheuren tijdens het opstijgen. De wand is vaak niet dikker dan een boterhamzakje. ‘Drie schoolbussen is mede daarom enórm’, zegt ook Melkert. ‘Maar in theorie is het wel mogelijk.’

Wat te doen als een onderzoeksballon uit koers raakt?

‘Als Gusto straks boven verboden grondgebied dreigt te komen, kunnen we een commando geven waardoor de ballon de onderzoeksmodule loslaat. Die komt dan met een parachute naar beneden’, zegt Laauwen. ‘En zelfs als dat onverwacht niet werkt, denk ik dat onderzoekers de relevante autoriteiten actief zouden inlichten.’