1783年，法国物理学家查理在工程师罗伯特兄弟的帮助下，乘坐着自己发明的氢气球在空中飞行两个多小时。查理还将自记温度计、自记气压计和降落伞系在氢气球下面，仪器随着气球升到高空，在达到一定高度后，气球爆炸，仪器随着降落伞落到了地面。
18世纪末到20世纪初，英国人杰弗里斯、沃利斯、福雷斯和格列塞尔等人一直在探索使用气球测量高空大气状态的方法。值得一提的是，1862年9月5日，格林威治气象台台长格列塞尔与助手在不带氧气设备的情况下，一同乘气球升入8800米高空，进行了高空探测飞行。
在高空低温缺氧环境下，各种设备都会结冰
加热器也可能停止运转
直到1909年，美国气象局才开始规模化地使用气球进行探空，他们用光学经纬仪追踪小型的探空气球以获取高空的风速和风向数据。
经过多年的发展，如今的探空气球，从外表看起来甚至与维多利亚时代英国人用于探测大气的气球并没有什么不同，但是发展成熟的橡胶工业已经使探空气球的性能有了质的飞跃。
厚重且弹性差的帆布，让位给了性能优越的新材料
气球在地面充入氢气或氦气，充入量根据气球的重量、当地的气压、温度和所需的上升速度而定。在地面上气球的直径在2米左右，当其上升到高空时将膨胀到直径10米，甚至更大，此时的球皮厚度却仅为一张A4纸的1/40。
探空气球的质量越大，能够到达的高度也越大，目前探空气球可以到达40千米的高空完成测量。除了上升高度外，质量良好的探空气球还要同时具备耐热空气老化、耐臭氧老化、耐晒老化和耐低温等性能。
这次新闻事件主角飞行物，就具备4万米高空飞行的能力
探空气球+无线电探空仪+接收系统
在19世纪末的探空气球就已经能达到平流层高度（中纬度地区在10公里以上），比彼时风筝或者飞机能达到的高度要高得多。
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