大気球は、人工衛星や観測ロケットと並ぶ、科学観測と宇宙工学実験のための飛翔体です。極薄のポリエチレンフィルムで作られた気球にヘリウムガスを詰めて、飛行機の3〜4倍の高度の成層圏に実験装置を運びます。大気球実験では搭載機器の大きさや重量に対する制限が緩く、飛翔機会も多いため、最新鋭の実験装置を用いた野心的な実験が数多く行われています。また回収される実験装置に少しずつ改良を加えながら新しい成果を生み出すこともできます。気球実験で実績を積んだ搭載装置は、人工衛星での実験に利用されることもあります。そして大気球実験で萌芽的な研究をスタートさせた多くの若手研究者が、後に最先端の宇宙科学研究をリードしてきました。
1971年以来2007年まで、400機以上の大気球が岩手県大船渡市三陸町から打ち上げられ、さまざまな実験が行われてきました。2008年からは北海道広尾郡大樹町で、幅広い大気球実験を展開しています。また、南極での白夜を利用した長時間飛翔や、ブラジルでの南天の天体観測実験など海外での実験も進めています。
新たな宇宙科学を切り拓く飛翔体として、より重い搭載機器をより高くより長時間飛翔させるための次世代気球の開発も進めています。数ヵ月にわたる飛翔を可能にするスーパープレッシャー気球や、成層圏を越え中間圏での飛翔を可能にした超薄膜高高度気球など、世界最先端の技術開発を行っています。200年以上前に人類を初めて空に飛翔させた気球は、今なお進化し、宇宙科学、宇宙開発の最前線に位置する飛翔体として活躍しています。

次世代気球の開発

気球をより高高度で飛翔させるためには、気球自体の重量を軽くしなければなりません。超薄膜型高高度気球は、気球用に開発された非常に薄いポリエチレンフィルムで製作されています。2003年には膜厚1000分の3.4ミリの気球が高度53kmまで到達し、世界最高気球到達高度を30年ぶりに更新しました。現在では中間圏でのオゾン観測などで使われています。
スーパープレッシャー気球は、わずかな内圧をかけることで夜間にガスが冷えてもしぼまないために浮力が安定し、数ヶ月にわたり一定高度で飛翔を続けることができます。皮膜にかかる大きな力を支える構造やその実現方法の研究を行っています。（写真：屋内での膨張試験）