高空氣球材料的選擇與氣球的性能、飛行高度和運載能力有關。常見的高空氣球材料包括低密度聚乙烯薄膜，常規(guī)高空氣球常用這種薄膜，具有一定的強度和韌性。但隨著需求的變化，超高空氣球、重型氣球等特殊類型的高空氣球的材料要求更加嚴格。

1. 低密度聚乙烯(LDPE)低密度聚乙烯

厚度：傳統(tǒng)高空氣球常用的材料厚度約為20微米。

強度和延展性：具備一個良好的強度和延展性，可以自己承受能力發(fā)放時的沖擊以及載荷。

適用范圍:適用于一般高空科學氣球，如零壓氣球和一些重型氣球。

優(yōu)點: 成本低，技術成熟，廣泛應用于各種高空探測任務。

缺點: 面對更高的海拔和更大的載荷要求，性能可能不足。

2. 超薄型高強度材料

厚度:為了達到更高的飛行高度，比如50km以上，需要將材料的厚度降低到幾微米。

強度和延展性：雖然不同厚度減小，但這些研究材料需要具備一個更高的強度和延展性。

飛行高度和載荷:它可以攜帶幾公斤到幾十公斤的科學載荷到50公里以上的高空。

代表一個項目：JAXA的超高空氣球多次打破這個世界歷史紀錄，使用的材料不同厚度僅為2.8微米。

優(yōu)點: 可以獲得更高的飛行高度和更廣泛的探測范圍。

缺點:材料制造工藝復雜，成本高，對設計和充氣技術要求高。

3.多層共擠材料

結構: 多層共擠復合薄膜材料與不同材料。

強度和耐久性:比傳統(tǒng)單層材料具有更高的強度和耐久性。

任務: 美國宇航局的“大60”超高空氣球使用一個10.2微米的三層共擠壓薄膜到達49.4公里的高度，并攜帶一個690公斤的宇宙射線探測器。

優(yōu)點:能更好地承受分配時的沖擊負荷，性能穩(wěn)定。

缺點：制備工藝復雜，成本管理相對具有較高。

4.特殊結構設計材料

構形：如超壓氣球所采用的南瓜形或其他封閉式構形。

耐壓能力：能夠承受較高的內部壓力，適合長時間飛行和航跡控制。

代表項目：谷歌的LOON氣球網(wǎng)絡計劃使用了二元超壓氣球，利用副氣囊的空氣調節(jié)浮力以實現(xiàn)飛行高度的控制。

優(yōu)點：耐高壓，可實現(xiàn)長航時連續(xù)飛行和航跡控制。

缺點：設計和制造復雜度高，需要精確的壓力調控系統(tǒng)。

5. 紅外熱氣球材料

成分: 采用兩種不同的材料，利用紅外線加熱球體內的氣體。

飛行特點:平均飛行時間可達3周，最長紀錄為69天。

載荷和高度: 載荷較小(約60公斤) ，飛行高度為18 ~ 28公里。

優(yōu)點:可以長時間飛行，適合特定環(huán)境下的探測任務。

缺點: 范圍有限，只適用于低空、輕載的長期任務。

高空氣球的選材與其用途密切相關。傳統(tǒng)的低密度聚乙烯薄膜適用于大多數(shù)常規(guī)高空科學氣球任務，但面對更高的飛行高度和更大的載荷需求，需要超薄高強度材料或多層共擠材料。