Ich würde auch sagen, löst Euch von dem Gedanken, daß Styropor eine Isolierung ist. Wird zwar im Sprachgebrauch so gehandhabt, aber - Styropor ist ein "Temperaturgefälle", sprich es verlangsamt das Auskühlen, kann es aber nicht verhindern.
Ihr müßt also anhand der Daten "Eurer" Styroporsorte sehr genau berechnen, wie lange eine Temperatur innerhalb eines zulässigen Bereiches (!) gehalten werden kann. Und der Ballon könnte ja auch zufällig länger oben unterwegs sein, als geplant, also Zugabe.
Das Fenster solltet Ihr 3 fach machen mit dünnen Klarsicht-Folien anstatt einer Plexi (o.ä.) Platte. Und dazwischen ein paar Trockenkrümel verrutschsicher anbringen. Ich denke, da habt Ihr wenig Wärmeverluste an der Stelle. Folien können bei Temperaturwechsel im Gegensatz zu einer Platte auch keine optischen Verzerrungen reinbringen.
Vielleicht solltet Ihr auch das ganze Equipment vor dem Start innen noch auf eine zulässige Temperatur vorwärmen, ich denke mal so 40...50 Grad hält alles aus. Da könntet Ihr noch ein paar Minuten Sicherheit herausschinden.