1874年11月30日,美國人約翰·杰弗里斯與法國人布蘭查德一道,乘坐熱氣球對上層大氣進行了人類首次研究。
在這次飛行中,他們攜帶著不少測量儀器從泰晤士河上空飛過,包括水銀氣壓計、溫度計、比重計、驗電器、地圖、羅盤,以及特制的記錄裝置。此外,他還在吊籃里捆綁了幾只特別大的瓶子,目的是裝盛不同高度上的大氣,準備帶回來提供給劍橋科學家亨利·卡文迪許,供他進行分析。
杰弗里斯向英國皇家學會提交了一份備忘錄,說明他乘氣球飛行的主要目的是為了進行多種實驗,而并非僅僅為了娛樂。他說:“我的飛行需要明確掌握以下4點情況:第一,氣球隨時升降、懸停和漂浮的能力;第二,槳板和翼翅等助動裝置的效果;第三,測量大氣在不同高度上的溫度和其它狀態;第四,觀察風在不同高度上的路徑變化,以有助于了解有關大氣流動的一般理論?!?/p>
就在這次飛行中,杰弗里斯對飛行的情況進行了一次真正科學意義上的記錄,包括:高度、氣溫、靜電強度、云朵形狀等,而且每隔一定時間就重復進行一遍。他還給卡文迪許收集來高層的大氣,又根據本人記錄整理出氣球飛行路線的剖面形狀,發現它反映出了氫氣球飛行的一點共性,就是它并不是人們原先設想的那樣呈拋物線形狀,而是由于在平衡位置附近波動而形成的上升與下降交替的路徑。
這次飛行共持續了1小時21分鐘。在空中杰弗里斯還向朋友塔耶爾空投了一封信,這可算是最早的一封航空郵件,這封信至今還保存在安麥斯特大學的斯奈爾物理博物館里。
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