本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
這是《大眾科學》辦公室裡那種能激發我們對話的瘋狂想法。一切都始於我的同事邁克爾·莫耶開的一個玩笑，說某位政治家可以用氣球建造他的月球基地：只需收集熱空氣，然後一路飄上去。哈哈，我們都知道氣球在外太空是沒用的。
但事實真是如此嗎？為什麼它們不能在外太空飛行呢？
我越想越困惑，所以讓我把它當作一個試探性的想法提出來，看看你們能不能把它推翻。基本規則：不允許模稜兩可地訴諸“可行性”或“實用性”。你必須從純粹的物理學的角度來論證。
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使太空氣球成為可能的是，太空並非真正的真空。即使是星系際空間也充滿了物質，儘管很稀薄；以它的標準來看，地球延伸的大氣層是一片濃湯。只要氣球內部的密度低於周圍環境的密度，它就應該上升——無論周圍環境的壓力有多低。阻力會限制氣球的上升速度，但不應該完全阻止它，並且可以透過選擇長橢圓形而不是球形來最大限度地減少阻力。
隨著氣球的上升，它會與周圍環境的壓力和密度成反比地膨脹（忽略溫度）。在發射時，內部和外部壓力相等，內部密度較低；在上升過程中，壓力保持均衡，因此內部密度將始終小於周圍環境的密度。忽略溫度可能不是一個糟糕的近似值：絕對溫度最多變化幾個數量級，而壓力和密度的下降幅度更大，而且在任何情況下，我們都可以包括一位政治家來調節內部和外部之間的溫差。
材料的張力會與半徑成正比地增加。它的單位是力，自然界中可能的最大力，普朗克力是1044牛頓，所以氣球可以比已知宇宙還要大，然後才會絕對破裂。氣球壁會變得非常薄且多孔，但由於面積和體積的縮放比例，它們應該始終能夠容納氣體。
底線：如果你在地面上放飛一個氦氣球，它應該會永遠上升！它會漂浮到地球大氣層與行星際介質交匯的地方，然後漂浮出太陽系，然後到達星際空間，像超新星吹出的氣泡一樣漂浮出銀河系的平面，最終落在大尺度宇宙結構的空隙中。
除非我遺漏了什麼，否則氣球天生不能在太空中工作的說法是無稽之談。限制因素不是物理學，而是材料強度和滲透性等微不足道的工程問題。另一個需要注意的是，氣體動力學定律假設了一個連續體，這種近似在地球的上層大氣中就已經失效了。
現在，有人來告訴我我遺漏了什麼。
圖片來源：NASA/ARCADE/Roen Kelly