热气球是一种虽不常见，但出现时间很早的航天飞行器，其升空的基本原理是利用加热的空气或某些密度低于气球外空气密度的气体产生浮力飞行，球囊内空气被加热后密度变小，质量轻于球囊外相同体积的冷空气，于是球囊产生浮力而升空，就好像冰块在水中上浮一样。我们都知道热气球在起飞前要往里面充气，常用的气体还有氢气和氦气，但是一般都会选用氦气，那么为什么会选用氦气充入气球内呢？
一、密度比空气小：一种气体能够应用于热气球，因素在于其密度，即这种气体的密度一定比空气小，这是由热气球的升空原理所决定的。氦气的密度远小于空气（空气的密度为1.29kg/立方米，氮气的密度为0.1786kg/立方米）。这一点就符合热气球的气体要求，能够在热气球气囊内产生向上的浮力，带动热气球升空。
二、化学性质安全：氦气是惰性气体，化学性质很不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。同时氦气在所有气体中液化的难度名列前茅，是不能在标准大气压下固化的物质。这种稳定的化学性质能够保证氦气在使用过程中不会出现意外状态，适合填充热气球。此外，氦气是不可燃气体，也没有助燃性，因此不会出现燃烧或爆炸等意外事故，与氢气相比更为安全。
三、储备含量丰富：氦气是仅次于氢气的宇宙中含量第二的元素，占星系星体大约24%的质量。氦气广泛存在于天然气油田和放射性矿脉中。
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