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几何学的细节——气球容量的计算——双层气球——气球的外表——吊篮——神秘的仪器——供应和储备——最后的总量
弗格森博士筹划他的探险计划已经很长时间。我们很容易理解，用气球作为空中飞行的绝妙工具，是博士一直最关心的问题。
开始，为了不使气球的体积太大，他决定向气球内填充氢气，因为氢气和空气的重量比为14.5:1。制造氢气很容易。在迄今为止的飞行试验中，氢气产生的效果最令人满意。
根据精确的计算，博士发现，他在旅行中携带的必需品和仪器的总重量达4000磅，因此他必须找到足够升力的气球来承载这样的重量，而气球的容量必须足够大。
移动重4000磅的物体需要44847立方英尺的空气。或者换一种说法，44847立方英尺的空气大约重4000磅。
如果将容积为44847立方英尺的气球内充满氢气，而代替普通空气——氢气的重量仅是普通空气的1/14.5，那么气球的重量则为276磅，这样就会产生一个3724磅的重量差，打破空气的平衡。气球内的气体重量与气球四周的空气重量之间的差异，就会形成气球的升力。
可是，如果把我们说的44847立方英尺的气体全部充入气球，气球就会被充得满满的。不过，这样做不行，因为随着气球在大气层中的高升，空气的密度会越来越小，那么气球里的气体就会逐渐膨胀，并可能胀破气球，因此气球内的气体一般只能填充总容积的三分之二。
但是，博士根据只有他自己才会明白的计划，他决定只向气球内填充一半的气体，因为他必须携带44847立方英尺的氢气，而且还要使他的气球具有几乎双倍的容积。
博士将气球的外形设计为最适宜的椭圆形，水平直径为50英尺，垂直直径为75英尺1。如此一来，这个椭圆形的气球的容积就增加到了90000立方英尺。
如果弗格森博士可以同时使用两个气球，那么他成功的机会就会增大，因为即使其中一个气球在空中破裂，他也可以通过丢弃随身携带的重物，靠另一个气球维持正常运行。不过，如果必须使两个气球保持相等的升力，操作起来就会变得非常困难。
经过长时间的苦思冥想，弗格森博士终于找到一种巧妙的方法，既汇集了同时使用两个气球的长处，又克服了操作上的困难。他让人制作了两个大小不等的气球，并将小的一个装在大气球里面。外面的那个气球的尺寸就是刚才说过的。里面那个气球与外面的气球形状相同，只是体积较小，水平直径为45英尺，垂直直径为68英尺，因此里面这个小气球的体积只有67000立方英尺。小气球可以在四周的气体中自由浮动，而两个气球之间有一道阀门，可以根据需要将它们连通。
这种设计的长处是，如果不得不排除一些气体使气球下降，可以先放掉大气球中的一些气体，甚至必要时将大气球中的气体全部排空，也不会影响里面的小气球。这时，可以将外面那个气球像抛掉多余的重物一样扔掉，而剩下的这只小气球尽管装满氢气，却也不会像只装一半气体的气球那样在气流中摇摆。
此外，即使出现意外事故，比如外面的大气球不幸被撕破，里面的小气球也能依然完好无损。
两只气球都是用坚固而又轻柔的里昂丝绸制作，而且外面涂了一层马来橡胶。这种粘稠树脂性物质具备绝对的防水性，同样也耐酸和绝对防止气体外泄。气球的椭圆形顶部采用了双层丝绸设计，因为那里承受的压力最大。
这种经过加工的气球表层可以长久保持气体不泄漏，而它的重量每9平方尺仅为半磅。因此，外层大气球的表面积为11600平方英尺，重量为650磅。里面的小气球的表面积为9
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