吳軍
在41419 米高的平流層跳傘,是比攀登珠峰還困難的任務(wù)。后者至少還能借鑒前人的經(jīng)驗(yàn),萬(wàn)一遇險(xiǎn)也能求救,而前者面臨著完全未知的風(fēng)險(xiǎn)。但是,一位50 多歲的谷歌工程師做到了,這位世界最高跳傘紀(jì)錄的打破者叫艾倫·尤斯塔斯。
為什么一位業(yè)余愛(ài)好者能完成這個(gè)看似不可能完成的任務(wù)?
尤斯塔斯是谷歌工程與研究高級(jí)副總裁。谷歌今天還在用的員工360 度考核制度、晉升制度、崗位定級(jí)和能力評(píng)價(jià)體系,都是他設(shè)計(jì)的。而且,他不僅僅是一位技術(shù)官僚,對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和算法也極為精通。
雖然跳傘不是尤斯塔斯的主業(yè),但他跳傘的歷史非常長(zhǎng),而且是這個(gè)領(lǐng)域的高手,曾嘗試過(guò)在各種復(fù)雜條件、高難度場(chǎng)景下跳傘。另外,尤斯塔斯還會(huì)開雙引擎的噴氣式飛機(jī),這也是一個(gè)需要下功夫的復(fù)雜技能。
在我看來(lái),一個(gè)人是業(yè)余還是專業(yè),不在于他養(yǎng)家糊口的職業(yè)是什么,而在于他在一個(gè)領(lǐng)域比同行多花了多少功夫,和是否以專業(yè)的精神在做事。
由于長(zhǎng)期從事跳傘運(yùn)動(dòng),尤斯塔斯對(duì)不同高度大氣層有深刻了解。
如果你學(xué)過(guò)中學(xué)地理,可能還有印象,距離海平面平均約11000 米以下的大氣層叫對(duì)流層(中國(guó)民用航空局?jǐn)?shù)據(jù)),海拔越高,溫度越低。這一層大氣運(yùn)動(dòng)很活躍,風(fēng)雨雷電就發(fā)生在這一層。
再往上平均約11000 ?80000 米的高度,是平流層,和對(duì)流層相反,這里氣溫反而會(huì)升高,差不多能升到零度及以上,用尤斯塔斯的話說(shuō),“只看溫度,不用什么防護(hù),也能生存下去”。
尤斯塔斯忍不住想知道:人類有沒(méi)有可能在平流層中停留呢?能不能去那里體驗(yàn)或者探險(xiǎn)呢?他動(dòng)了一個(gè)念頭:上去看看。
從這么高的地方跳下來(lái),可不是一般的跳傘任務(wù),它是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程。
從2011 年開始, 尤斯塔斯就和環(huán)境學(xué)家泰伯·麥卡勒姆一同鉆研如何完成從平流層跳傘的任務(wù)。他們遇到了數(shù)不清的困難。首先是怎么上去。
目前飛機(jī)飛行的高度,一般在平流層底部,這個(gè)區(qū)域跟對(duì)流層交接,溫度還沒(méi)上升到零度,氣流也不穩(wěn)定。
要想在平流層跳傘,必須上升到更高的高度,這是目前飛機(jī)到不了的。尤斯塔斯和他的團(tuán)隊(duì)只能用氦氣球。
決定用氦氣球帶人升空以后,就要考慮氦氣球的大小和安全性。氦氣球的大小和人的負(fù)重直接相關(guān)。負(fù)重大,氣球就要做得大。不過(guò),氣球越大就越容易破損,尤其是到了平流層以后,周圍幾乎是真空,氣球在內(nèi)部壓強(qiáng)作用下會(huì)漲得非常鼓,這就會(huì)非常危險(xiǎn)。
所以,接著就要解決人的裝備問(wèn)題。
在尤斯塔斯之前,奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納完成了從39000 米高空跳傘的紀(jì)錄。鮑姆加特納用的裝備是小型密封太空艙。因?yàn)槠搅鲗涌諝鈽O為稀薄,只有千分之一個(gè)大氣壓,人除非待在一個(gè)封閉的空間里,否則無(wú)法生存。
可太空艙本身非常重,尤斯塔斯想要超過(guò)鮑姆加特納的高度,還要繼續(xù)加重。他和團(tuán)隊(duì)估算了一下,如果采用類似方案,重量差不多得到1360 公斤。
把那么重的太空艙送到平流層不是一件容易的事。這需要一個(gè)非常大的氦氣球,至少要五倍大差不多,但隨之而來(lái)的難度和風(fēng)險(xiǎn),卻遠(yuǎn)超五倍。
尤斯塔斯想到的解決方案是用太空服,這樣可以把整個(gè)裝置的重量降低到大約227 公斤。
這對(duì)太空服的要求非常高。它不能出現(xiàn)任何破損,否則人在那么高的地方必死無(wú)疑。據(jù)說(shuō)蘇聯(lián)一位飛行員試圖創(chuàng)造高空跳傘紀(jì)錄,但由于太空服質(zhì)量問(wèn)題,降落到地面時(shí)已經(jīng)凍成冰了。
尤斯塔斯找到一家為軍方提供設(shè)備的公司,專門制作了一種密封的、在真空和太空中能夠保持內(nèi)部氣壓,而且絕對(duì)保溫的太空服。
裝備問(wèn)題解決了,最后就是怎么跳下來(lái)。
人在下落時(shí),因?yàn)槭е睾苋菀姿叫D(zhuǎn),加上又穿著太空服,身后降落傘的帶子很容易纏繞在身體上,不能完全發(fā)揮作用,導(dǎo)致人被摔死。
尤斯塔斯在工程師的幫助下,設(shè)計(jì)了一種管狀的背帶子,它展開后,會(huì)像吸管一樣撐開,是剛性的,這樣就不會(huì)和身體纏繞在一起。
除此之外,這次高空跳傘還有常人難以想象的困難。比如,太空服的重心不穩(wěn)定,高空中又沒(méi)有空氣阻力,一旦人在空中翻滾,速度就會(huì)非???,血液很容易沖進(jìn)腦子,導(dǎo)致腦損傷。很多高空跳傘運(yùn)動(dòng)員都有不同程度的腦損傷,也沒(méi)法康復(fù)。
這對(duì)人的要求就很高了,需要他能夠控制自己的下落,確保自己在打開降落傘之前不翻滾。
這也是為什么開頭我會(huì)說(shuō),它比攀登珠峰難度要大得多。這類極限運(yùn)動(dòng),遇到的每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)都是完全未知的。
還有,人在下降的時(shí)候速度非??欤羁鞎r(shí)會(huì)超過(guò)音速,突破音障,這個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊波。平常人即使坐在超音速飛機(jī)中,在跨越音障時(shí)都會(huì)不舒服,更何況穿著太空服直接和大氣摩擦。
實(shí)驗(yàn)和測(cè)試也是工程思維中很重要的環(huán)節(jié)。3年準(zhǔn)備時(shí)間里,尤斯塔斯和他的團(tuán)隊(duì)做了250 次測(cè)試。2014 年10 月24 日,尤斯塔斯正式的高空跳傘開始了。整個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像小規(guī)模的火箭發(fā)射。
早晨,身著太空服的尤斯塔斯被運(yùn)到試驗(yàn)場(chǎng),在工作人員的幫助下,他被懸掛在氦氣球上。
隨后,地面工作人員松開氣球。氣球緩緩上升,帶著尤斯塔斯,用了兩個(gè)多小時(shí),上升到41419 米的高度,這比之前鮑姆加特納的紀(jì)錄足足高出了2419 米。
這時(shí),尤斯塔斯切斷他和氣球之間的紐帶,以自由落體的加速度下降。在失重狀態(tài)下持續(xù)了37000 米,這也打破了鮑姆加特納的紀(jì)錄。
終于,在離地面大約5000 米的地方,尤斯塔斯打開降落傘。尤斯塔斯正常下降速度非常快,只用了4 分半鐘,就完成了這次人類歷史上的壯舉。
最后落地時(shí),因?yàn)樨?fù)重高達(dá)227 公斤,尤斯塔斯不得不用后滾翻的姿勢(shì)保護(hù)自己。尤斯塔斯開玩笑說(shuō),這是他最難看的一次著陸。
極限運(yùn)動(dòng)挑戰(zhàn)的是人類未曾到達(dá)的極限,完成那些壯舉,不僅證明了人類在惡劣環(huán)境下的生存能力,也做出了一個(gè)又一個(gè)如何解決復(fù)雜難題的示范。
尤斯塔斯給我們的最大啟示,是一種值得學(xué)習(xí)的工程學(xué)思維——一個(gè)目標(biāo)無(wú)論多宏大、多困難,我們都可以把它拆成一個(gè)個(gè)可以執(zhí)行的小項(xiàng)目,通過(guò)完成小項(xiàng)目讓大目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
(摘自“得到app”,陳卓今圖)