在太空边缘自由落体

这是一次疯狂的行动。

如果一切顺利的话，一个月之后，一项新的跳伞世界纪录会就此诞生。届时，奥地利飞行员Felix Baumgartner将乘坐一个由氦气球牵引的密闭舱，上升至海拔12万英尺（约36.6千米）的高空，随后走出舱体一跃而下，直到离地面距离1500米时才打开降落伞着陆。整个过程中，他的下落速度甚至一度能达到超音 速。

Baumgartner声称自己届时将处于太空的边缘，这个说法可并不是夸张。波音747的飞行高度通常是14千米，而36.6千米意味着他要从比民航客机飞行高度高近3倍的地方往下跳。而无论是美国空军（USAF）还是美国国家航空航天局（NASA）都认定，宇航员的标准就是他们是否在超过80.4千米的高度飞行过。

但与宇航员坐在航天飞行器中穿梭往返不同，Baumgartner参与的这项名为“红牛平流层”（Red Bull Stratos）的任务，是不借助任何飞行器、只身在高纬度完成的一次超音速飞行。这会又一次改写人类在航空航天领域的历史。

Baumgartner本人已经有过一次惊人之举，他曾经用碳纤维滑翔伞飞跃英吉利海峡。看起来他就是一个极限运动的爱好者。不过，关于这次“红牛平流层”计划，可不仅仅是为了刷新一个数字那么简单。

这一次Baumgartner的搭档是Joe Kittinger，一位退役的美国空军少校，曾在1960年创造在10.28万英尺（约31.3千米）高度跳伞的纪录。这个纪录已经维持了50多年。曾经有不少人试图挑战，甚至有人为此不幸丧生。

Kittinger现在是“红牛平流层”计划的核心发起者，并且负责全程指挥。在Baumgartner下降过程中，还要与他进行必要的协调对话。在Kittinger看来，无论是自己在52年前的纵身一跃，还是Baumgartner即将实施的这次行动，都不仅仅只是为了打破纪录。

“我们在为人类探索未知世界提供更多信息。”Kittinger这样告诉《第一财经周刊》。按他的说法，这是在为未来的太空探索测试新一代的抗压服。这方面的测试目前只能在真实的情况下进行，无法利用仪器模拟。因为没人知道在那样一个海拔高度、在超音速的情况下，究竟会发生什么。

根据人类对于12万英尺高空仅有的了解，可以肯定的是，人一旦暴露在高纬度环境下，如果不采取有效的防护措施，瞬间就会威胁生命。

地球大气分为五层，人类生活在最低的对流层，而Baumgartner将进入对流层上方的平流层。在那里，空气已经十分稀薄，几乎是一个真空环境。如果没有足够的氧气供给，他会窒息而死。

此时，气压也会变得非常低。这对抗压服提出了非常高的要求，衣服上任何一个小小的缝隙都会导致严重后果。“那里的气温通常维持在零下60摄氏度左右。他会开始吐血，血液将沸腾蒸发，四肢肿胀，眼球中的水分会丧失。”这一计划的技术总监Art Thompson说，“这将比任何一部科幻电影里描述的场景都要恐怖百 倍。”

按照计划，Baumgartner将在跃出舱门35秒左右后达到音速，继而冲破音障，他将持续自由落体长达6分钟，直到空气浓度增加导致阻力增大使他的速度放慢。

的确够冒险的，这个过程大概足够拍摄一部惊心动魄的纪录短片。除了要为探索太空、太空旅行做贡献之外，“红牛平流层”计划实际上还有另一个更接近现实的目的，那就是为高纬度飞行的普及化奠定基础。

未来民用航空的发展趋势将是高纬度和超音速飞行。一个来自航空业的共识是，超音速客机非常适合中长线的航程，它将大大缩短飞行时间，带来更高的燃油经济性。

超音速客机的飞行高度几乎比普通亚音速客机高三倍。至今仅有两种超音速客机曾经批量生产并投入商业营运，分别为英国、法国联合研制的协和飞机，以及俄国在前苏联时期使用的图－144。

由于存在技术上和安全性方面的种种挑战，目前两款飞机都早已停飞。但航空业并没有停止对超音速客机的研发。眼下，美国、欧洲、日本都有了针对新一代超音速客机的研究计划。

与民航客机一样，高纬度超音速飞行同样需要安全逃生措施。但目前的科学研究还无法证明在更高的纬度，逃生是否可能，以及该如何实施。

这将有一连串的未解之谜：降落过程中如果达到甚至超越音速，人体能承受的了吗？一件超级抗压服能不能解决过程中的所有问题？GPS系统到了那个高度还能运作吗？降落伞还能提供必要的稳定保护吗？

如何获取这些问题的答案，对超音速客机的未来意义重大。

为了保证“红牛平流层”这一前所未有的计划成功，从2007年起，该计划的科研团队就开始着手研发创新的技术装备，包括座舱、抗压服以及降落伞，尤其是后两者。“同52年前我的那一跳相比，如今最大的技术突破在于全压力服以及降落伞系统。”Kittinger说。

新的抗压服是由David Clarks公司研制的，包括手套、头盔和衣服三部分。它有点像现有航天飞行器中为逃生准备的航空服的升级版。从内到外共有4层面料，采用防火、保温以及抗压材料制成，有一个小阀门，控制气压大小。

David Clarks公司从1941年开始设计航空服。现在这家公司在新产品上实现了一个重大突破，成功运用了一种户外运动服中的Gore-Tex材料，在抗压的同时把水分排出。这是传统抗压服无法做到的。按照计划的生命支援工程师Mike Todd在一段视频中的介绍，传统的抗压服只能用一个塑料袋将水分收集在内部，因此一旦出汗，就会觉得有点凉。

新的抗压服还做出了许多特别的定制和改进。为了在跳伞过程中更好地控制身体，剪裁比传统太空服更为贴身；独特角度设计的头盔，是完全根据Baumgartner的头型来设计的；他的手套上还有很多镜子，帮助他在头盔里有更宽广的视野。此外，必备的东西当然还包括了供氧设备。

尽管如此，Baumgartner仍然感到抗压服的笨重和不自在。加上头盔，全套抗压服的重量达到36磅（约16.3千克）。他必须在实施跳伞前的这些时间里，尽可能多地穿着这套衣服让自己适应它，这样才不至于临时感到紧张和慌乱。这也是Kittinger向他传授的经 验。

在抗压服背后，Baumgartner将背上一个类似登山包一样的白色装备，这是降落伞系统。在此之前，还从来没有人为超音速飞行设计过降落伞。

整个降落伞系统包括3个部分，一顶主降落伞，一顶预备降落伞，以及一个小型的应急稳定伞。普通降落伞的大小差不多将近100平方英尺（约9平方米），而这次计划将使用的主降落伞达到270平方英尺。

计划跳伞顾问Luke Aikins介绍说，伞的材质和设计都更加坚韧稳定，以对抗在降落过程中强大的冲击波。这让整个装备的重量也达到了日常降落伞包的3倍，重达27千克。

气流中的冲击波将是Baumgartner完成计划过程中最大的挑战，尤其是气流之间相互碰撞产生的干扰。在以往研究超音速飞机时，科学家研究出了运用空气动力学原理，尽量避免机翼在高纬度持续受到冲击波影响的方法。而Baumgartner则要依靠自身的控制力，保持头部在前、手臂在侧的三角姿势。

这并不容易。一旦他失去控制，冲击波的拖拽作用力会将他的手臂扭断。此外，他还很有可能进入水平螺旋（flat spin）状态。这一状态如果得不到及时控制，血液会一股脑涌向脚底或者大脑，导致致命的后果。

一个微型的应急稳定伞就是因此而设计出来的，也是整套降落伞系统最具创新的地方。一旦使用者陷入紧急状态，就可以用手套上的小按钮打开这顶小伞，重新让自己回到自由落体状态。

抗压服的手腕部分还安装着重力仪设备，这款设备内置的感应器会自动感应，在必要时可以自动打开应急稳定伞。

更巧妙的是，这顶小伞还可以在开启之后被切断。在普通的降落伞上，应急功能一旦开启就不能被切断，因为它是跳伞运动员的最后一道保护。

但对于“红牛平流层”计划来说，必须考虑那些特殊的情况。毕竟应急伞提前打开，就意味着使用者将耗费更多的时间才能着陆，这会让他出现缺氧状况。而手动切断的应急伞，可以让使用者重新回到自由落体，直到他到了合适的高度再打开主降落伞或者备用降落 伞。

“要考虑的东西太多了，很多人都提议，往这个伞包里加上更多保护措施。而我的任务是尽量做到精简，保证安全设备是真正能提供保护，避免潜在威胁。”Aikins说。

伞包两侧还装配有两个氧气罐，能为Baumgartner提供长达10分钟的呼吸所需要的氧气。由于在自由落体过程中几乎没法回头看究竟打开哪个降落伞，这3顶伞都有各自的把手，依靠触摸就能打开和切断。把手也经过特别设计，即使戴着手套也能轻松操控。

运气足够好的话，Baumgartner将只需要在离地面约1500米时打开主降落伞即可，否则，他很有可能没法达到超音速飞行。

目前这一计划已经顺利完成了前两次试跳。第一次试跳在今年3月，高度为7.1615万英尺；第二次试跳在2012年7月，高度超过了9.7万英尺。两次均从美国罗斯维尔机场升空，降落在新墨西哥州的荒漠里。最后一跳的具体时间将取决于天气状况。

“经过漫长的努力之后，如今终于只差最后一步了，我感到非常兴奋。”Baumgartner说—这当然是难免的。

他希望若干年之后普通人也能出现在太空时，可以回看这段历史，记住自己以及“红牛平流层”项目的团队曾经做过什么。

这次计划中所记录的所有数据将同许多科研团体和技术公司进行共享。他们还会在2013年的国际航空航天医学大会上发表主题演讲，届时更多数据和研究成果将会被披露。相信SpaceX以及Virgin Galactic这样从事航空业务的新兴公司会非常感兴趣。

距离Baumgartner最后一跳的时间已经越来越近了。你可以认为他是一位极限运动的爱好者，而有所不同的是，他改变了世界。

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