Небесный якорь — это система из двух тандемных воздушных шаров, при этом газовый шар с «нулевым давлением» прикреплен к якорю сверхдавления . Газовый шар заполнен подъемным газом и обеспечивает плавучесть , в то время как сверхдавленный шар заполнен воздухом и находится под давлением, чтобы обеспечить желаемый вес балласта. В пассивном небесном якоре сверхдавленный шар герметичен, в то время как в активной системе его давление можно изменять. Обе версии были испытаны в полете, но имели частые неудачи с лишь редкими успешными результатами. Тандемное расположение затрудняет запуск, и эта сложность может привести к провалу миссии.
Система тандемных аэростатов предназначена для увеличения времени полета аэростата нулевого давления путем гашения суточных колебаний высоты, вызванных солнечным нагревом подъемного газа и его последующим расширением. По мере того, как аэростаты опускаются, постоянный объем аэростата сверхдавления вытесняет большую массу более плотного воздуха и становится более плавучим. Аналогично, по мере их подъема система вытесняет меньшую массу воздуха, ограничивая подъем, чтобы не допустить слишком большого расширения подъемного газа и его выхода из аэростата нулевого давления.
Система Sky Anchor, изначально разработанная в Техасском университете A&M в 1976 году, обычно применяется к беспилотным воздушным шарам, но эта концепция также применялась к пилотируемым воздушным шарам. Система воздушных шаров «Earthwinds» использовала тандемную компоновку воздушных шаров для запланированной попытки рекордного кругосветного путешествия с использованием струйных ветров. Пять попыток кругосветного путешествия в начале 1990-х годов все потерпели неудачу в начале полета, а пятая попытка 1 января 1995 года была вызвана отказом нижнего балластного воздушного шара.