Cuando se trata de astronomía, los grandes telescopios gobiernan. Una posible estrategia es instalar potentes instrumentos de observación en aeronaves de gran altitud, que pueden flotar sobre la mayor parte de la atmósfera oscura. La vista desde la alta atmósfera es casi tan buena como estar realmente en órbita, y se puede obtener por una fracción del precio de volar un telescopio en órbita.
Un informe reciente escrito por Robert A. Fesen del Departamento de Física y Astronomía del Dartmouth College, propone que ha llegado el momento de que los astrónomos y las agencias de financiación consideren seriamente los vehículos "más ligeros que el aire" para futuros telescopios. Estos dirigibles llenos de helio serían capaces de alcanzar grandes altitudes y luego usar hélices alimentadas por energía solar para mantener una posición constante. Podrían transmitir sus datos de vuelta a la Tierra para su análisis.
Hasta ahora, la mayoría de las investigaciones sobre dirigibles no dirigidos han sido realizadas por militares y compañías de comunicaciones. Los vehículos fueron vistos como una alternativa más barata a los satélites, que pueden costar cientos de millones de dólares para su desarrollo y lanzamiento. Además, una vez lanzados, los satélites están fuera del alcance para realizar reparaciones o actualizaciones. Un dirigible podría ser traído de vuelta a la Tierra, reparado y luego lanzado nuevamente a su posición.
Fesen propone que una aeronave a gran altitud sería una plataforma fantástica para la astronomía:
... a una altitud de 85 kft, un telescopio astronómico experimentaría cielos virtualmente perfectos en lo alto todas las noches con una calidad de imagen cercana al límite de difracción de la abertura principal. Un telescopio óptico con un espejo liviano de solo 20 pulgadas de diámetro (clase 0,5 m) con suficiente estabilidad de apuntado y grandes conjuntos de CCD podría proporcionar imágenes de campo amplio con FWHM = 0.25 segundos de arco, lo que lo hace superior al sistema de imágenes en cualquier base terrestre telescopio. Y podría hacerlo noche tras noche mientras la plataforma permaneciera a esta altitud. Además, un telescopio estratosférico de este tipo también podría proporcionar un apoyo científico confiable para una gran cantidad de misiones basadas en el espacio a un costo estimado de un pequeño porcentaje de un satélite convencional de órbita terrestre baja (LEO).
Algunos de los desafíos que han afectado a la industria militar y de telecomunicaciones para despegar aeronaves en realidad no serán un gran problema para la ciencia. Los detectores telescópicos y las matrices CCD no requieren mucha potencia. No es un problema de seguridad nacional si falla el poder de una aeronave y aterriza en otro país.
Los mayores desafíos para la astronomía serán reducir el peso del instrumento para que una pequeña aeronave pueda elevarlo a la altura y desarrollar un sistema de seguimiento que pueda proporcionar a los astrónomos la precisión que necesitan. Afortunadamente, estos problemas ya se están trabajando para otros observatorios espaciales, como el telescopio espacial James Webb Next Generation.
Fesen propone que la mejor aeronave sería un diseño de catamarán, con dos dirigibles conectados por un puente donde se conectarían los instrumentos. Volaría a una altitud de 21 km (70,000 pies), donde podría evitar la mayor parte de la atmósfera, y se ubicaría en el ecuador, donde podría observar los hemisferios norte y sur.
