En matière d'astronomie, les grands télescopes règnent. Une stratégie possible consiste à installer de puissants instruments d'observation sur des dirigeables de haute altitude, qui peuvent flotter au-dessus de la plupart des atmosphères obscurcissantes. La vue depuis la haute atmosphère est presque aussi bonne qu'en réalité en orbite, et elle peut être obtenue pour une fraction du prix du vol d'un télescope en orbite.
Un rapport récent rédigé par Robert A. Fesen du Département de physique et d'astronomie du Dartmouth College, suggère que le moment est venu pour les astronomes et les organismes de financement d'envisager sérieusement les véhicules «plus légers que l'air» pour les futurs télescopes. Ces dirigeables remplis d'hélium seraient capables d'atteindre de hautes altitudes, puis utiliseraient des hélices à énergie solaire pour maintenir une position constante. Ils pourraient transmettre leurs données sur Terre pour analyse.
Jusqu'à présent, la plupart des recherches sur les dirigeables ont été effectuées par les sociétés militaires et de communication. Les véhicules étaient considérés comme une alternative moins chère aux satellites, dont le développement et le lancement pouvaient coûter des centaines de millions de dollars. De plus, une fois lancés, les satellites sont hors de portée pour effectuer des réparations ou des mises à niveau. Un dirigeable pourrait être ramené sur Terre, entretenu, puis remis en place.
Fesen propose qu'un dirigeable à haute altitude soit une plateforme fantastique pour l'astronomie:
… À une altitude de 85 kft, un télescope astronomique connaîtrait un ciel pratiquement parfait au-dessus de chaque nuit avec une qualité d'image approchant la limite de diffraction de l'ouverture principale. Un télescope optique avec un miroir léger de seulement 20 pouces de diamètre (classe 0,5 m) avec une stabilité de pointage suffisante et de grands réseaux CCD pourrait fournir des images à large champ avec FWHM = 0,25 arcsec, le rendant supérieur au système d'imagerie sur n'importe quel sol télescope. Et il pouvait le faire nuit après nuit tant que la plate-forme restait à cette altitude. En outre, un tel télescope stratosphérique pourrait également fournir un soutien scientifique fiable à une multitude de missions spatiales pour un coût estimé à quelques pour cent d'un satellite conventionnel en orbite basse (LEO).
Certains des défis qui ont affligé l’industrie militaire et des télécommunications pour faire décoller les dirigeables ne seront pas vraiment un problème pour la science. Les détecteurs de télescopes et les matrices CCD ne nécessitent pas beaucoup d'énergie. Ce n'est pas un problème de sécurité nationale si le courant d'un dirigeable tombe en panne et qu'il atterrit dans un autre pays.
Les plus grands défis pour l'astronomie seront de réduire les poids des instruments afin qu'un petit dirigeable puisse les porter à l'altitude et de développer un système de suivi qui puisse fournir aux astronomes la précision dont ils ont besoin. Heureusement, ces problèmes sont déjà en cours d'élaboration pour d'autres observatoires spatiaux, comme le télescope spatial James Webb Next Generation.
Fesen propose que le meilleur dirigeable soit une conception de catamaran, avec deux dirigeables reliés par un pont où les instruments seraient attachés. Il volerait à une altitude de 21 km (70 000 pieds), où il pourrait éviter la majeure partie de l'atmosphère, et serait positionné à l'équateur, où il pourrait observer les hémisphères nord et sud.
