太空跳傘

呂　靜

這項(xiàng)如夢(mèng)如幻般的極限運(yùn)動(dòng)，未來(lái)或許將成為一種手段，以挽救身處危難中的宇航員。

美國(guó)空軍上校喬·奇廷格站在距離地球31公里的艙邊。在乘坐氦氣球上升的途中，他犯了一個(gè)致命的錯(cuò)誤：他增壓服的手套碰到一個(gè)支桿，結(jié)果，隔絕空氣的密封口被撞壞了。要知道，這個(gè)密封口是他在超高空跳傘下落過(guò)程中活命的必要前提。

他沒(méi)有把這個(gè)事情告訴任何人。作為一個(gè)曾經(jīng)打破過(guò)兩次跳傘紀(jì)錄的老兵，他很清楚，如果地面上的長(zhǎng)官發(fā)現(xiàn)了這個(gè)情況，就會(huì)取消他的試跳，他可不想那樣。于是，奇廷格振奮起一流試飛員的精神，決定咬緊牙關(guān)堅(jiān)持試跳。

同溫層高度是一般客用飛機(jī)飛行高度的3倍，他揮動(dòng)的手暴露在接近真空的同溫層中，比正常時(shí)腫脹了2倍，刺痛難忍?？墒牵睬∏∈沁@種腫脹救了他的命：腫脹的手臂塞緊了增壓服的袖口，將其密封從而保證他的身體不受致命的低壓損傷。

奇廷格從氣球的吊籃跳下，在稀薄的空氣中，以時(shí)速1000公里快速降落，在離地面5公里的時(shí)候，他打開(kāi)了主降落傘。

從他跳下吊籃到安全著陸，歷時(shí)13分45秒。

這是1960年發(fā)生的故事。奇廷格冒險(xiǎn)所創(chuàng)造的高度紀(jì)錄至今還沒(méi)有人打破?，F(xiàn)在，一組太空企業(yè)家和極限運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者希望開(kāi)始一系列超越奇廷格紀(jì)錄的“太空潛水”。這一回人們將不再?gòu)暮馇虻牡趸@里向外跳，而是會(huì)從一種新型火箭的頭錐里向外跳傘。

這聽(tīng)上去像是一種簡(jiǎn)單的蠻勇絕技表演，但實(shí)際上這些先驅(qū)研究者都是安全專家和工程師，他們的專業(yè)知識(shí)支持他們檢測(cè)和改良增壓服、降落傘和生命維持的降落裝置，一旦太空旅游成為常規(guī)項(xiàng)目，這些都是必需的裝備。更重要的是，說(shuō)不定有一天，這些裝備可以拯救那些不能正常返回地球的太空旅行者的性命。

研究人員還將在很短的時(shí)間內(nèi)，研制出太空時(shí)代的救生船。美國(guó)麻省理工學(xué)院的宇航專家勞倫斯·楊說(shuō)：“我們有理由嚴(yán)肅關(guān)注這一技術(shù)?！彼J(rèn)為，正在計(jì)劃中的“太空潛水”有可能幫助發(fā)展未來(lái)宇航中的另一套存活系統(tǒng)。

先驅(qū)：太空旅游

太空旅行是一項(xiàng)危險(xiǎn)的追逐游戲。到目前為止，大約有460人離開(kāi)過(guò)地球，其中有22人在飛行或?qū)嶒?yàn)中喪生，死亡率大約為5％。

死者中就包括2003年死于哥倫比亞航天飛機(jī)返航空難的宇航員勞雷爾·克拉克。而她的丈夫，喬納森·克拉克，則是NASA的前外科醫(yī)生和軍事高度傘兵。喬納森·克拉克現(xiàn)在將大部分業(yè)余時(shí)間都花在研制一種設(shè)備和技術(shù)，他期望這種技術(shù)未來(lái)有可能挽救那些面臨和他妻子同樣命運(yùn)的太空旅游者。

萬(wàn)里長(zhǎng)征第一步，是將太空潛水發(fā)展為一項(xiàng)追求刺激者的運(yùn)動(dòng)。極限運(yùn)動(dòng)先要有為安全措施鋪路的記錄，以后才能普及。比如幾代賽車手的比賽，就是先由人們認(rèn)可的技術(shù)——包括最早的汽車安全帶——做先導(dǎo)、做保證的。

如今，至少有六家公司在研制新型載人火箭。其中一些公司看到，“太空潛水”可以作為萌芽期太空旅游業(yè)的收入來(lái)源。航空業(yè)的倡導(dǎo)者瑞克·塔姆林森指出，普通人未必愿意超過(guò)一次地乘坐火箭遨游太空，但極限運(yùn)動(dòng)的狂熱愛(ài)好者則將很愿意回頭玩更多次。

今年，塔姆林森和克拉克等幾個(gè)人創(chuàng)建了名為“太空潛水者”的公司，發(fā)展和倡導(dǎo)這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。在此之前，他曾在加利福尼亞的洛杉磯成立了“軌道運(yùn)動(dòng)用具公司”。目標(biāo)就是為未來(lái)的太空狂熱者設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和出租太空服。

這個(gè)小組正研究一種將“太空潛水者”發(fā)射上天的辦法。辦法第一眼看上去怪怪的。美國(guó)得克薩斯的“犰狳航空小組”一直在研究一種供太空旅游者使用的垂直起飛和垂直落地的飛船，“太空潛水”小組認(rèn)為這種工藝可以為“太空潛水”提供很好的起點(diǎn)。在飛行線路的頂端，短粗的錐形火箭在掉頭回地球之前，將滑行并產(chǎn)生一個(gè)停頓。他們計(jì)劃在火箭頂部建一個(gè)平臺(tái)，在那里身穿太空服的旅客可以飛入太空。

在飛行的頂點(diǎn)，乘客將被簡(jiǎn)單地推出飛船。接下來(lái)，就要靠太空服和生命維持系統(tǒng)、還有降落傘來(lái)確保太空潛水者安全返回地面了?？死酥赋觯畛醯慕德鋺?yīng)盡可能地快，這樣就能把“潛水者”呆在高空的時(shí)間盡可能縮短——在那樣的高空，氣溫極低且空氣稀薄到幾乎為真空。

與火箭分離以后，“太空潛水者”首先會(huì)感覺(jué)到一種出奇的寧?kù)o。奇廷格就曾有過(guò)這種體會(huì)，在30公里的高空，空氣是如此稀薄，所以完全沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的感覺(jué)，也沒(méi)有空氣的流動(dòng)或壓力的感覺(jué)，由于身下的地面是如此遙遠(yuǎn)，所以，甚至感覺(jué)不到自己正在下落。

漸漸地，隨著空氣密度的增加，對(duì)潛水者身體的壓力也開(kāi)始增大，這將造成巨大的減速。另一個(gè)人們還在研究的一個(gè)難題就是如何防止?jié)撍甙l(fā)生旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。這種旋轉(zhuǎn)會(huì)使得太空潛水者失去知覺(jué)。這種情形曾發(fā)生在那些早年進(jìn)行高空氣球跳傘的人身上。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)配備裝有穩(wěn)定腳板的增壓服，或低溫氣體高空控制噴射裝置以及減速傘來(lái)解決。就像一般跳傘運(yùn)動(dòng)員一樣，“太空潛水者”最簡(jiǎn)單的姿勢(shì)調(diào)整也可以做出花樣：你可以選擇頭朝下的姿勢(shì)，或者是小鷹展翅般的標(biāo)準(zhǔn)水平姿勢(shì)。

一旦到了離地面1公里或2公里的空中，主降落傘將自動(dòng)打開(kāi)，“太空潛水者”會(huì)輕柔地落地。

從太空服到降落傘

為紀(jì)念1960年奇廷格冒險(xiǎn)所創(chuàng)造的紀(jì)錄，犰狳航空小組第一次用于太空潛水者的火箭將被命名為“更高2”——當(dāng)年奇廷格的項(xiàng)目名為“更高”，測(cè)試人類是否具有可以在太空存活的能力是其主要?jiǎng)訖C(jī)之一。

更妙的是，犰狳航空小組的飛行器將由地面指揮。所以，當(dāng)太空潛水者跳出后，它能無(wú)人駕駛地返回地球。這樣一來(lái)，就降低了人員傷亡的危險(xiǎn)。

2009年初，“太空潛水者”公司打算開(kāi)始進(jìn)行低空測(cè)試。首先，該研究小組會(huì)將假人從火箭上丟下去，以此確定火箭的彈射系統(tǒng)是否按計(jì)劃運(yùn)作。然后，測(cè)試將用真人來(lái)做。屆時(shí)會(huì)有人從火箭上做出第一跳。開(kāi)始時(shí)將從3公里的適當(dāng)高度起跳。這些早期的試驗(yàn)將成為太空潛水的關(guān)鍵證據(jù)。塔姆林森說(shuō)：“我們需要向人們展示，人們可以很安全地離開(kāi)飛行器?！?/p>

接下來(lái)的問(wèn)題就是太空服和降落傘的設(shè)計(jì)了。該研究小組將與NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的工程師一道，利用實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)繪制出火星登陸車降落傘，這是和太空潛水者最接近的降落傘設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，如果“太空潛水”運(yùn)動(dòng)普及起來(lái)，還將為未來(lái)火星任務(wù)設(shè)計(jì)者積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。

與之配套的新型太空服也正在設(shè)計(jì)中。用于低空旅游者太空飛行的太空服將與i986年“挑戰(zhàn)者”事故以后航天飛機(jī)宇航員穿的橘紅色增壓服具有一樣的功能。這種衣服是為了保護(hù)穿著者萬(wàn)一遇到艙內(nèi)壓力減少或被迫彈出艙外的情形而設(shè)計(jì)的。專為“太空潛水”設(shè)計(jì)的最新版太空服將和宇航員太空行走所穿的衣服很相似。這種衣服將使太空潛水者有更多的運(yùn)動(dòng)自由，

同時(shí)也會(huì)在下降過(guò)程中提供生命安全支持。

在太空的真空環(huán)境或者接近真空的高空，人的血液幾乎可以沸騰。所以，保持壓力是生死攸關(guān)的事情。另外，溫度控制也是“太空潛水”中特別棘手的問(wèn)題。隨著空氣摩擦力的逐漸加大，太空服外面可能變得相當(dāng)熱，而后，隨著“潛水者”的降落速度變緩，大氣層上層的冷空氣會(huì)將太空服外層溫度降低到零下40℃左右。

所以，要使太空潛水者在每個(gè)階段都保持舒適，就需要在太空服上安裝一個(gè)運(yùn)用液體循環(huán)的溫度控制系統(tǒng)?？死讼Ｍ罱K能研制出一種萬(wàn)無(wú)一失的系統(tǒng)，以保證太空飛人在下降各個(gè)階段的生命安全。

太空跳：減速成為關(guān)鍵

假如一切都按計(jì)劃而成，付費(fèi)客戶大概在2009年年初就能開(kāi)始“太空潛水”。塔姆林森說(shuō)，他們想先從37公里的高空起跳，打破奇廷格的紀(jì)錄，然后再計(jì)劃創(chuàng)造從91公里的高空跳下的紀(jì)錄。

塔姆林森的目標(biāo)最終是研制出一個(gè)系統(tǒng)，讓宇航員直接從軌道飛船跳傘，安全返回地面。比如國(guó)際空間站的軌道高度是距離地面320公里到350公里。他認(rèn)為，高度本身并不是問(wèn)題：任何一個(gè)將人從天際返回的系統(tǒng)都要從高處向下進(jìn)行穩(wěn)定的跳躍。真正的挑戰(zhàn)是，在重返大氣層時(shí)如何分散能量的釋放。因?yàn)榇藭r(shí)，太空潛水者要從每小時(shí)數(shù)萬(wàn)公里的軌道速度逐漸減速。

對(duì)此，多年來(lái)人們已經(jīng)討論并提出了很多想法。其中之一是利用宇航員可以爬進(jìn)去的小型充氣式的“救生船”返回地球。塔姆林森說(shuō)：“最大的問(wèn)題是散熱面積要足夠大，即使用充氣船也能很好地散熱?！绷硗庖粋€(gè)必需條件是，這種飛行器在空氣氣流中應(yīng)是自動(dòng)定向的，太空乘客不需要采取任何行動(dòng)，即便是失去知覺(jué)的人乘坐也很安全。塔姆林森認(rèn)為，這種設(shè)備將成為一種軌道急救車。

塔姆林森正在期望一個(gè)時(shí)代。到那時(shí)，所有可以居住的空間結(jié)構(gòu)，從國(guó)際空間站到一些宇航公司所計(jì)劃的商業(yè)空間站，都為宇航員配備上足夠的救生船。他估計(jì)這樣的發(fā)展情景可能要從2012年開(kāi)始。

不過(guò)，至今還沒(méi)有人自告奮勇地站出來(lái)說(shuō)將做那實(shí)驗(yàn)性的第一跳。最初的“高空潛水”很可能將由設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的小組成員親自出馬。

那么，是不是克拉克打算親自嘗試這第一跳呢?他說(shuō)：“我曾完成過(guò)高空跳傘，我也愿意自己去冒險(xiǎn)，不知道是不是可以做更高的跳躍。但我肯定要參與到最初的試驗(yàn)中去。”對(duì)絕大部分普通人，克拉克的豪言壯語(yǔ)聽(tīng)上去似乎有點(diǎn)蠻干的意味，但像奇廷格這樣的人是會(huì)理解他的。