Ketika berbicara tentang astronomi, aturan teleskop besar. Salah satu strategi yang mungkin adalah memasang instrumen observatorium yang kuat ke kapal udara ketinggian tinggi, yang dapat melayang di atas sebagian besar atmosfer yang tidak jelas. Pemandangan dari atmosfer yang tinggi hampir sama baiknya dengan yang sebenarnya berada di orbit, dan itu bisa didapat dengan sepersekian dari harga menerbangkan teleskop ke orbit.
Sebuah laporan baru-baru ini yang ditulis oleh Robert A. Fesen dari Departemen Fisika & Astronomi di Dartmouth College, mengusulkan bahwa waktunya telah tiba bagi para astronom dan agen pendanaan untuk secara serius mempertimbangkan kendaraan "lebih ringan dari udara" untuk teleskop masa depan. Balon yang dipenuhi helium ini akan mampu mencapai ketinggian tinggi, dan kemudian menggunakan baling-baling bertenaga surya untuk mempertahankan posisi konstan. Mereka dapat mengirimkan data mereka kembali ke Bumi untuk dianalisis.
Hingga saat ini, sebagian besar penelitian tentang balon udara dilakukan oleh militer dan perusahaan komunikasi. Kendaraan itu dipandang sebagai alternatif yang lebih murah daripada satelit, yang bisa menghabiskan biaya ratusan juta dolar untuk dikembangkan dan diluncurkan. Selain itu, begitu diluncurkan, satelit tidak terjangkau untuk melakukan perbaikan atau peningkatan. Sebuah balon udara dapat dibawa kembali ke Bumi, diservis, dan kemudian diluncurkan kembali ke posisinya.
Fesen mengusulkan bahwa pesawat terbang ketinggian tinggi akan menjadi platform yang fantastis untuk astronomi:
... pada ketinggian 85 kft, sebuah teleskop astronomi akan mengalami langit yang hampir sempurna setiap malam dengan kualitas gambar mendekati batas difraksi dari bukaan utama. Sebuah teleskop optik dengan cermin ringan hanya berdiameter 20 inci (kelas 0,5 m) dengan stabilitas penunjuk yang cukup dan susunan CCD besar dapat memberikan gambar bidang lebar dengan FWHM = 0,25 arcsec, menjadikannya lebih unggul daripada sistem pencitraan pada semua landasan berbasis teleskop. Dan itu bisa dilakukan malam demi malam selama platform tetap di ketinggian ini. Selain itu, teleskop stratosfer seperti itu juga dapat memberikan dukungan sains yang andal bagi sejumlah misi berbasis luar angkasa dengan perkiraan biaya beberapa persen dari satelit orbit rendah bumi (LEO) konvensional.
Beberapa tantangan yang mengganggu industri militer dan telekomunikasi untuk mendapatkan kapal udara dari darat sebenarnya tidak akan menjadi masalah besar bagi sains. Detektor teleskop dan susunan CCD tidak membutuhkan banyak daya. Ini bukan masalah keamanan nasional jika kekuatan pesawat gagal dan mendarat di negara lain.
Tantangan terbesar bagi astronomi adalah menurunkan bobot instrumen sehingga sebuah pesawat kecil dapat mengangkat mereka ke ketinggian, dan mengembangkan sistem pelacakan yang dapat memberikan para astronom presisi yang mereka butuhkan. Untungnya, masalah ini sedang dikerjakan untuk observatorium berbasis ruang lainnya, seperti James Webb Next Generation Space Telescope.
Fesen mengusulkan bahwa kapal udara terbaik akan menjadi desain katamaran, dengan dua balon udara dihubungkan oleh jembatan tempat instrumen akan dipasang. Ia akan terbang pada ketinggian 21 km (70.000 kaki), di mana ia dapat menghindari sebagian besar atmosfer, dan diposisikan di khatulistiwa, di mana ia dapat mengamati belahan utara dan selatan.
