Подозреваемый китайский воздушный шар-шпион, который был сбит у берегов Южной Каролины в минувшие выходные, был объектом тайн и интриг большую часть недели.

Пока корабли ВМС США собирают обломки воздушного шара, который был сбит по приказу президента Джо Байдена, сотрудники разведки работают над сбором обломков.

Основываясь на имеющейся информации, Мохаммад Э. Таслим, профессор машиностроения и промышленной инженерии Северо-Восточного университета, говорит, что пара быстрых расчетов может дать некоторые ответы.

«Все это соответствует закону Архимеда», — говорит Таслим. Закон Архимеда гласит, что выталкивающая сила, действующая на погруженный в воду объект, равна весу жидкости, вытесненной этим объектом. Плавучесть воздушного шара, как и лодки в воде, зависит от плотности воздуха внутри воздушного шара и плотности окружающего воздуха.

Воздушный шар испытывает подъемную силу, когда он весит меньше, чем вытесняемый им воздух. Когда он поднимается, газ внутри воздушного шара заставляет его расширяться по мере того, как давление окружающего его воздуха уменьшается, что еще больше толкает объект вверх.

«Я бы упростил это и предположил, что этот довольно большой воздушный шар похож на любой воздушный шар, который вы купили бы и наполнили водородом или гелием, газами, которые намного легче воздуха», — говорит Таслим. «Пока его плотность меньше плотности воздуха, он будет подниматься вверх».

Используя приблизительный окончательный размер воздушного шара (длина трех автобусов, как сообщается), а также его высоту полета (около 18 км), Таслим может оценить максимальную грузоподъемность шара или вес его оборудования.

«Если предположить, что это сферический контейнер диаметром 27 метров, то окажется, что на высоте 18км, где воздух очень разрежен — около 14% от давления на уровне моря — воздушный шар может иметь максимальную полезную нагрузку около 1224 кг», — говорит он.

Таслим говорит, что шар, работающий на гелии, вероятно, был сделан из гибкого материала на основе пластика, чтобы его можно было надувать до таких размеров.

«Я пытался получить точные размеры, но все говорили, что он шириной с три школьных автобуса », — добавляет Таслим.

Фотографии воздушного шара, когда он еще находился в воздухе, позволяют предположить, что он питался от солнечной энергии.

«Они могли бы использовать часть этого максимума — и, вероятно, так и сделали. Но это все равно могло поддерживать большое количество электроники, а также солнечную панель для ее питания», — говорит Таслим.

Таслим говорит, что, судя по имеющейся информации, китайские шары могли поддерживать ряд технологий, включая фотооборудование, высокоскоростные камеры, устройства подавления сигналов и даже подземное зондирующее оборудование.

В конечном итоге шар пролетел около 5471 км от южного побережья Аляски до Каролины. По словам Таслима, на своей конечной высоте около 18 км воздушный шар должен был парить на «самом краю стратосферы», где скорость ветра может достигать более 60 м/с.

Но предполагаемый разведывательный аэростат, вероятно, был несколько меньше, чем сообщило правительство США, говорит Таслим. Таким образом, более вероятно, что воздушный шар был снаряжен по меньшей мере 180 кг груза.