気球の歴史、構造、および科学的・軍事的用途

気球（ききゅう、英語: balloon バルーン）とは、周囲の空気よりも比重の軽い気体や加熱した空気を袋状の容器に詰め込むことで浮力を得て、空中に上昇・浮遊する航空機の一種である。軽航空機（LTA; Lighter-Than-Air）に分類される。

気球の種類と構造

気球は浮力を得る仕組みや気体の種類によっていくつかの形式に大別される。

• 熱気球：バーナーなどで内部の空気を加熱し、比重を小さくして浮力を得る気球。第二次世界大戦後にはスカイスポーツやレジャーとして広く普及した。
• ガス気球：水素やヘリウムなど、常温でも空気より軽い気体を充填する気球。気象観測用のラジオゾンデやアドバルーンなどに利用されている。
• ロジェ気球：熱気球とガス気球の長所を併せ持つハイブリッド型の気球であり、超長距離の記録飛行などに用いられてきた。

また、運行方法の違いにより、自由に風に乗って飛行するものと、地上とロープ等で固定された繋留気球（係留気球）が存在する。

歴史的発展

無人の熱気球の歴史としては、アジアにおける天灯などが知られている。近代における有人飛行の成功は1783年であり、フランスのモンゴルフィエ兄弟が熱気球による有人飛行を成功させ、同年末にはジャック・シャルルがガス気球による有人飛行を成功させた。

19世紀から20世紀初頭にかけては、軍事偵察や観測、あるいは都市間の連絡手段として盛んに利用された。しかし、動力を備えた飛行船や飛行機の登場に伴い、有人飛行の主流の座からは退くこととなった。一方で、近代以降はスカイスポーツとしての競技会や、成層圏に到達する科学観測用のプラットフォームとして独自の発展を遂げている。

用途

軍事用

歴史的に、気球は敵情の偵察や砲撃の弾着観測などの軍事目的で活用された。第一次世界大戦期までは有人観測気球が多数運用されていたが、対気球兵器や軍用機の発展によりその任務は縮小した。近年では、比較的低コストで長時間の滞空が可能な点に着目した偵察・監視目的での運用やその迎撃が議論の対象となっている。

科学観測用

無人気球は、高層大気の気象観測やオゾン層の調査、赤外線・X線による天体観測などにおいて重要な役割を果たしている。日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）宇宙科学研究所などは、無人気球を用いた高高度観測の技術開発や観測実験を継続している。