高科技與太空極限跳傘

□ 高峰

費(fèi)利克斯·鮑姆加特納準(zhǔn)備跳出吊艙

奧地利極限跳傘運(yùn)動(dòng)員費(fèi)利克斯·鮑姆加特納在美國新墨西哥州上空39045米高空縱身跳下，不僅使其成為人類史上從太空跳向地球的第一人，也開創(chuàng)了人類無助力飛行超音速的紀(jì)錄。

2012年10月14日，一個(gè)巨大的氣球帶著鮑姆加特納乘坐的太空艙從新墨西哥州的羅斯韋爾機(jī)場升空，開始了這次不同尋常的旅行。經(jīng)過137分鐘飛行，氣球在39000米上下飄浮，地面指令長基廷格在19點(diǎn)48分發(fā)出指令“我們走”。鮑姆加特納隨即開始起跳前的各項(xiàng)準(zhǔn)備。20點(diǎn)03分，艙門打開，鮑姆加特納便縱身躍向地球。自由落體4分19秒后，他打開降落傘。20點(diǎn)16分，他在一片荒草地上平安著落。

首位超音速人

2007年12月11日，費(fèi)利克斯·鮑姆加特納成功挑戰(zhàn)當(dāng)時(shí)的世界第一高樓臺(tái)北101大樓

據(jù)國際航空聯(lián)合會(huì)專家透露，他自由落體的時(shí)速達(dá)到1342.8公里，相當(dāng)于該區(qū)域音速的1.24倍，成為人類史上第一個(gè)無助力飛行超音速的人。他同時(shí)創(chuàng)下了氣球載人飛行最高紀(jì)錄和世界最高跳傘紀(jì)錄。平安落地后，歐洲宇航局、美國宇航局、奧地利總統(tǒng)菲舍爾及世界各地的無數(shù)觀眾，都向他表示祝賀。

高科技含量的跳傘

航空專家為這次任務(wù)研制了專用氣球、太空艙和航天服。送太空艙升空的氣球用聚乙烯和聚脂纖維生產(chǎn)，厚度僅0.02毫米，相當(dāng)于普通塑料袋厚度的十分之一。這個(gè)密度并不高的柔軟材料卻有極強(qiáng)的耐寒功能，能經(jīng)受零下90攝氏度的低溫。瘦高型的氣球充滿氦氣離開地面時(shí)，高度為168米，相當(dāng)于一幢近60層的高樓。但升得越高，氣球就越“胖”，升到3.9萬米時(shí)，直徑超過102米。氣球的容積為85萬立方米，充一次氣要6萬美元；其展開面積為161876平方米，相當(dāng)于23個(gè)足球場；充氣前的自重為1682公斤，相當(dāng)于一輛中檔小轎車重量。生產(chǎn)一個(gè)氣球需4-5周，售價(jià)70萬美元。

面積大、材料薄、自重輕，是這個(gè)特制氣球的最大特點(diǎn)。由此帶來的一個(gè)最大弱點(diǎn)就是“怕風(fēng)”，尤其是離地300米以內(nèi)。一旦隨風(fēng)起舞的沙粒等雜物撕破氣球，急救降落傘未及時(shí)打開，太空艙就會(huì)墜地。為防止氣球受損，對(duì)升空現(xiàn)場有嚴(yán)格要求。如氣球不能直接在水泥或?yàn)r青地面上展開，必須墊放無塵工業(yè)塑料布。工作人員必須戴全棉手套，身上不能有任何硬物件。升空前的準(zhǔn)備約需8小時(shí)，其中充氣需要1小時(shí)。充氣后，氣球?qū)⒁悦糠昼?00多米的速度攜帶約1.4噸重的太空艙和其他設(shè)備升空。隨著空氣越來越稀薄，氣球越升越慢。當(dāng)大氣中的空氣與氣球內(nèi)的空氣一樣稀薄時(shí)，氣球會(huì)時(shí)升時(shí)降。這時(shí)，跳傘員將打開太空艙跳出。

1999年，費(fèi)利克斯·鮑姆加特納登上巴西里約熱內(nèi)盧30米高的基督耶穌像并跳傘成功

費(fèi)利克斯·鮑姆加特納在宣布將挑戰(zhàn)世界紀(jì)錄的新聞發(fā)布會(huì)上和前世界紀(jì)錄保持者喬·基廷握手

他起跳15分鐘后，氣球同太空艙會(huì)自動(dòng)分離，太空艙會(huì)借助降落傘回到地面，氣球也會(huì)在自動(dòng)排空氦氣后墮落地面。受氣球特點(diǎn)的影響，這次“太空跳”對(duì)天氣的要求很高，只能在地面無風(fēng)、空中無云、視線清晰的地區(qū)進(jìn)行，地面風(fēng)速不能超過每小時(shí)6.5公里。

這次使用的太空艙在美國加利福尼亞生產(chǎn)，構(gòu)造分3層：最內(nèi)層是壓力艙，內(nèi)徑2米，有89個(gè)開關(guān)和按鍵，其中相當(dāng)部分是為緊急情況設(shè)計(jì)的。在跳傘員升空時(shí)，艙內(nèi)將保持0.5個(gè)左右的大氣壓力，艙內(nèi)還有供氧和供熱系統(tǒng)；外面是保護(hù)層，起到保溫和保護(hù)的作用；最外面是個(gè)鳥籠狀的掛架，以便將太空艙掛在氣球下并安裝攝像頭等設(shè)備。

航天服是對(duì)原有航天服的改進(jìn)，增強(qiáng)了生命保障和維持系統(tǒng)的功能。由專門生產(chǎn)航天服和抗荷服的美國克拉克公司生產(chǎn)。3.6公斤重的頭盔帶有通話和供熱系統(tǒng)，可以提供多種來源的純氧。起跳前，可以提供飛行艙搭載的液氧；起跳及下落過程中，可以通過自帶的一對(duì)氧氣瓶供氧，供氧量為10分鐘。航天服的重量為12.7公斤，起跳前，要保持航天服內(nèi)約0.24個(gè)大氣壓力，用既可防火又可防極端寒冷的材料生產(chǎn)，必須經(jīng)受超音速和零下70攝氏度的嚴(yán)寒。太空艙升空時(shí)的記錄顯示，在18000多米高空時(shí)，溫度達(dá)到零下67.8攝氏度。

離開太空艙后，這套生命維持系統(tǒng)是跳傘員進(jìn)入低層大氣前的唯一保護(hù)。為了確保鮑姆加特納能以最佳姿勢進(jìn)入自由落體狀態(tài)，穿越地球高層大氣，工程師在航天服背部增加了兩個(gè)固定“飛翼”，以便在高層大氣中保護(hù)他。

這次的起跳高度屬于太空邊緣的平流層，空氣稀薄。鮑姆加特納離開太空艙約40秒后進(jìn)入超音速。在29000米左右，空氣密度增加，飛行速度放慢。到27000米左右回到亞音速。到10000米時(shí)，航天服壓力減輕，肢體活動(dòng)能力改善。到1500米左右打開降落傘。鮑姆加特納說，開傘后，雙肩承受的20噸巨大壓力頓覺減輕。

創(chuàng)下三項(xiàng)人類紀(jì)錄

鮑姆加特納這一跳創(chuàng)下了3項(xiàng)人類紀(jì)錄：1.人類無助力超音速飛行紀(jì)錄。該高度的音速為每小時(shí)約1100公里，而他的速度為每小時(shí)1342.8公里。2.載人氣球最高飛行紀(jì)錄。他以39045米打破了由美國海軍軍官羅斯和普拉澤在1961年創(chuàng)造的34668米紀(jì)錄。3.最高自由落體起跳紀(jì)錄。迄今的紀(jì)錄是31333米，由美國飛行員喬·基廷格在1960年創(chuàng)造。而他的起跳線高出了7000多米。

氣球?qū)①M(fèi)利克斯·鮑姆加特納帶上39045米高空