太空跳傘如何突破極限

66年前，駕駛X-1試驗(yàn)飛機(jī)的美國人查爾斯·耶格爾成為世界上第一個(gè)突破音速的人。去年，奧地利跳傘高手費(fèi)利克斯·鮑姆加特憑借血肉之軀突破音速，就此創(chuàng)造歷史。2012年10月14日，在美國新墨西哥州的羅斯威爾，鮑姆加特乘熱氣球搭載的吊艙進(jìn)入39千米的高空，而后縱身躍下，一舉打破高空跳傘的高度和速度紀(jì)錄。這項(xiàng)驚人大冒險(xiǎn)之所以能夠成功，除了要?dú)w功于鮑姆加特自身的勇氣外，還與一系列科技武器密不可分，例如熱氣球、加壓吊艙、加壓跳傘服以及多種電子設(shè)備等等。

熱氣球和加壓吊艙

太空跳傘所面臨的第一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)是如何進(jìn)入太空邊緣。鮑姆加特的跳傘高度達(dá)到12.8萬英尺（約39千米），是商業(yè)客機(jī)飛行高度的數(shù)倍，噴氣式飛機(jī)的飛行高度紀(jì)錄也不過12.35萬英尺（約合37.65千米）。這也就意味著，他不可能搭乘飛機(jī)進(jìn)入這一高度。鮑姆加特采取的方式是搭乘氦氣球。從地面起飛到進(jìn)入指定高度，他共用了3個(gè)小時(shí)。

氦氣球所搭載的吊艙體積與一艘小型太空飛船相當(dāng)，重約1300千克。吊艙其實(shí)是一個(gè)加壓球，采用玻璃纖維和環(huán)氧樹脂制造。上升過程中，吊艙的壓力增至8個(gè)大氣壓。與賽車駕駛室類似，吊艙被鉻鉬鋼管制造的一個(gè)籠形結(jié)構(gòu)環(huán)繞，外層使用隔熱玻璃纖維殼，讓吊艙能夠經(jīng)受零下50多攝氏度的低溫考驗(yàn)。吊艙底部采用鋁材料蜂窩結(jié)構(gòu)，在降落過程中保護(hù)吊艙。

同溫層熱氣球就像一個(gè)巨型的“干洗袋”，采用塑料薄膜制成，厚度只有0.02毫米。如果將熱氣球完全鋪展開來，面積接近約16萬平方米。塑料薄膜由聚酯纖維膠帶加固。發(fā)射時(shí)，這個(gè)裝滿氮?dú)獾臍馇蚋叨认喈?dāng)于55層樓，上升過程中，熱氣球不斷膨脹，最終所充氦氣將達(dá)到85萬立方米，此時(shí)的熱氣球高約100米，直徑約130米，接近圓形。

加壓跳傘服

鮑姆加特的跳傘服基本上就是一件高度牢固的航天服，重約3.6千克，采用合成材料，可承受壓力達(dá)到3個(gè)大氣壓，保護(hù)他免遭極端溫度和壓力的侵害。此外，跳傘服還可以為鮑姆加特提供純氧。鮑姆加特準(zhǔn)備了兩個(gè)降落傘，一個(gè)主降落傘，一個(gè)備用降落傘，以做到萬無一失。在自由下落大約5分鐘后，鮑姆加特進(jìn)入密度更大的大氣層，在速度降至大約每小時(shí)277千米之后，他會打開主降落傘。

鮑姆加特胸前裝有一個(gè)儀器包，用于記錄自由下落時(shí)的速度，以確定是否突破音障。測量結(jié)果顯示，鮑姆加特跳下吊艙一分鐘后的速度接近每秒690米（即音速）。高度較低的跳傘，速度受制于大氣阻力，在超過3萬米的高空，速度因空氣阻力小而大幅提高。

加速計(jì)和阻力傘

很多人都看到過飛機(jī)失控旋轉(zhuǎn)的畫面，高空跳傘面臨同樣的危險(xiǎn)，加之人體旋轉(zhuǎn)的速度超過飛機(jī)，這種危險(xiǎn)更大。失控旋轉(zhuǎn)足以讓人喪失意識，出現(xiàn)紅視，并導(dǎo)致腦損傷。為了確保安全，鮑姆加特身上安裝了一個(gè)特制的阻力傘，將在跳傘服上的加速計(jì)讀數(shù)連續(xù)6秒超過3.5G后打開，起到穩(wěn)定作用。下落過程中，鮑姆加特曾在中途發(fā)生翻滾，但很快調(diào)整過來。

電子設(shè)備

“谷歌眼鏡”的攝影機(jī)和天線可用于報(bào)道低空跳傘，由于此次驚人的跳傘高度，鮑姆加特需要使用更為復(fù)雜先進(jìn)的成像設(shè)備和通訊技術(shù)。至關(guān)重要的電子元件裝在一個(gè)加壓桶里，電線長度達(dá)到3200米。

吊艙上11臺攝影機(jī)中，8臺裝在外面充滿氮的防護(hù)罩內(nèi)，3臺在裝備里面。所有這些攝影機(jī)都由地面人員進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，任何一臺都足以完成現(xiàn)場直播的工作。地面上的工作人員使用聯(lián)合遠(yuǎn)程宇航成像和轉(zhuǎn)播系統(tǒng)跟蹤吊艙和鮑姆加特的飛行過程。借助于幾架大型望遠(yuǎn)鏡以及安裝在一臺4噸機(jī)動底座上的高性能交焦鏡頭，這一系統(tǒng)能夠讓天線鎖定目標(biāo)。