Nous pensons au vol humain comme une affaire relativement moderne, avec quelques revendications sur le premier avion tout autour du tournant du siècle dernier. Mais les gens ont volé beaucoup plus tôt que cela en utilisant des ballons à air chaud ainsi que des ballons remplis de gaz. Alors que les frères Montgolfier obtiennent l’essentiel du crédit pour le vol en montgolfière en 1783, certains rapports indiquent qu’un prêtre brésilien aurait pu se soulever avec un ballon dès 1709.
Quoi qu’il en soit, nous avons eu des ballons un bon siècle avant le vol ailé, sinon plus. Bien que l’appareil soit d’une simplicité trompeuse, il est possible d’amener un ballon à de très hautes altitudes sans beaucoup de technologie spécialisée. Les avions à haute altitude ont besoin d’un moyen d’obtenir suffisamment d’oxygène pour alimenter leurs moteurs, ou ils doivent compter sur des fusées. Quoi qu’il en soit, il existe de nombreux défis de conception et d’exploitation.
Les ballons, bien sûr, peuvent simplement être à la hauteur de l’occasion. Auguste Piccard et un assistant ont emmené un ballon rempli de gaz à 15 781 mètres en 1931. Leur nacelle était pressurisée et ils ont été les premiers humains à voir la courbure de la Terre et le ciel sombre au-dessus. Mais ce record ne tiendra pas longtemps.
CCCP-1
L’Union soviétique était vivement intéressée par le vol de Piccard et l’armée de l’air soviétique s’est mise à construire un navire de recherche, CCCP-1 (en anglais, URSS-1), qui a volé en 1933. L’enveloppe était une grande quantité de tissu fin imprégné de latex et rempli d’hydrogène. La nacelle étanche à l’air présentait plusieurs défis de conception. La plupart des expériences scientifiques étaient à l’extérieur, bien sûr, et en 1933, vous n’aviez pas d’Arduino et de servos RC pour contrôler les choses.
Par exemple, l’engin avait des bouteilles d’air pour échantillonner l’atmosphère à différentes altitudes. Les bouteilles avaient des cols fins et un électro-aimant les ouvrait sur commande. Le goulot était également entouré d’une bobine de platine afin que, lorsqu’elle était chauffée par un courant électrique, la bouteille se referme.
Le support de vie était des bouteilles d’oxygène et du CO chimique2 absorbeurs. Même ainsi, les trois membres d’équipage portaient des combinaisons pressurisées et des parachutes. Le contrôle de la hauteur du ballon se faisait par ballast. Il y avait 40 petits sacs à l’extérieur de la télécabine remplis de plombs. Un agencement mécanique étanche à l’air a permis à l’équipage de retourner les sacs, jetant le plomb.
La première tentative n’a pas bien fonctionné, mais la deuxième tentative a été un énorme succès. Il semble que la méthode de remplissage de l’enveloppe ait été la cause du problème dès la première tentative. Environ 3 000 mètres cubes de gaz ont amené le ballon à un record de 19 000 mètres.
Peu de temps après, au début de 1934, une organisation civile soviétique est allée à 22 000 mètres à Osoaviakhim-1. Cependant, le long vol est resté trop longtemps au soleil, a perdu de l’essence et est rapidement descendu, tuant les trois membres d’équipage à bord. Ils avaient des parachutes, mais on pense qu’ils ont été frappés d’incapacité par une force g élevée lorsque la nacelle est tombée, en descendant de 12 000 mètres.
Deuxième essai
Les leçons de la tragédie ont informé un radoub de CCCP-1. En 1935, il a atteint 16 000 mètres mais a ensuite commencé à chuter en raison d’une perte de gaz à travers une vanne défectueuse. Le commandant, Christian Zille, a ordonné à son équipage de sauter en parachute, et ils l’ont fait à 3 500 et 2 500 mètres.
L’un des radoubs était un grand parachute conçu pour stabiliser une gondole en chute, mais Zille craignait que son déploiement ne détruise les instruments scientifiques, gâchant ainsi la mission. Au lieu de cela, il a jeté tout ce qu’il pouvait pour perdre du poids. Avant que le ballon n’atterrisse, Zille est sorti de la nacelle, accroché à une échelle. Vraisemblablement, il pensait que si l’accident était grave, il pourrait être éjecté. Il n’en avait pas besoin. L’engin a effectué un atterrissage en douceur et en toute sécurité.
Pendant ce temps, à travers l’océan
Les États-Unis ont également envoyé un ballon avec un équipage à la fin de 1935. Explorer II, un ballon à hélium, a atteint 22 066 mètres avec à son bord deux capitaines de l’Army Air Corps. Son prédécesseur, Explorer I, était un ballon à hydrogène, et bien qu’il ait atteint 18 475 mètres, il a subi une violente chute d’altitude suivie d’une explosion de gaz. L’équipage réussit à peine à sauter en parachute à 150 mètres au-dessus de la Terre.
On s’inquiétait des instruments scientifiques à bord d’Explorer II en cas d’atterrissage brutal, de sorte que l’équipage les a lâchés à des altitudes relativement basses pour dériver sur leurs propres parachutes. Le coût était également élevé, avec 60 000 $ dépensés. C’est 1,3 M$ aujourd’hui.
Documents modernes
À une époque un peu plus moderne, Joseph Kittinger a fait un saut en parachute depuis un ballon à 31 300 mètres en 1960. Felix Baumgartner a réussi la même cascade à 38 969 mètres en 2012 et Alan Eustace a sauté à 41 419 mètres en 2014.
Comme vous pouvez le voir dans la vidéo ci-jointe, les sauts de Kittinger faisaient partie d’un projet de l’Air Force visant à tester des parachutes à plusieurs étages conçus pour des éjections à haute altitude. C’était un test dangereux. Lors de la première tentative, le parachute du premier étage lui a attrapé le cou, le faisant s’évanouir et tourner à environ 120 tr/min. Heureusement, sa goulotte principale s’est ouverte automatiquement et il est revenu au sol en toute sécurité. Il n’y a eu que deux autres tests après cela.
Eustace, quant à lui, était un vice-président de Google à la retraite. Il a fait son saut dans ce qui était essentiellement une combinaison spatiale. Il a dépassé 1 323 km/h alors qu’il descendait pendant près de quatre minutes et demie.
Pas d’équipage
Mettre les gens dans des ballons est un problème – ils sont lourds et nécessitent tout ce matériel de survie et de sécurité. Le pirate domestique devrait probablement s’en tenir à des ballons sans pilote comme la paire lancée depuis le Hackaday Supercon. Si vous vous demandez comment ramener votre charge utile à la maison, il y a toujours R2Home.