挑战“太空跳伞”有多难？

　　奥地利极限运动员菲力克斯·鲍姆加特纳在进行太空跳伞。

　　菲力克斯·鲍姆加特纳

　　新闻背景

　　中国首次太空跳伞项目启动仪式暨中国首套太空跳伞服新闻发布会，日前由北京金海洋航天科技有限公司在鸟巢举行，数名来自不同行业的中国太空挑战者在活动现场亮相，他们分别是一位世界跳伞冠军（女）、一位企业家和一位直升机巡线员，他们经过专业训练后将尝试“太空边缘跳伞”，并挑战太空跳伞41419米世界纪录。

　　那么，太空跳伞到底是怎么回事儿？会面临什么样的困难？我们特别约请这一项目的发起者蒋方先生向读者做个介绍。

　　勇敢者的游戏：“太空边缘跳伞”

　　首先，要了解下什么是“太空边缘”。从严格的科学观点来说，太空边缘并没有明确的界限。平流层空气稀薄，接近真空,气压只有地面附近的1%，我们可以称其为地球与太空接触的边缘。平流层又称同温层，是地球大气层里上热下冷的一层，并含有丰富的臭氧。其上半部分由于吸收了大量来自太阳的紫外线而被加热，故平流层气温会因高度而上升。后文所说的太空边缘跳伞世界纪录挑战者，他们的跳伞高度都在31至42公里之间，属于此层。

　　极限跳伞运动，分为低空跳伞（低于500米），一般高空跳伞（500米至5000米）和职业高空跳伞（7000米以上）。在职业高空跳伞中，跳伞员事先要经过气压舱训练，以适应高空气压变化；跳伞时佩带氧气设备和气压自记器。跳伞形式有个人和集体、男子和女子之分。以运动员跳离飞机至打开降落伞之间的自由坠落距离，或其他相关指标来计算成绩。

　　当然，“太空边缘”的平流层跳伞属于高难度、高挑战性的超高空跳伞，民航飞机一般的飞行高度为距地面12000米，喷气飞机的飞行高度纪录也不过37648米。这也就意味着，挑战者不可能搭乘飞机，只能以乘坐氦气球的方式到达几万米的平流层。目前世界上只有三位男性挑战者以个人跳伞的形式成功完成这一挑战。

　　所以，“太空边缘跳伞”指的是：挑战者穿戴特制高科技太空跳伞服，搭乘超级氦气球到达平流层，然后跳伞返回地面。

　　太空跳伞服：保障生命必不可少

　　从太空边缘自由降落是难以想象的长途冒险，稍有闪失就会发生不幸。而太空跳伞服是保障生命必不可少的装备。

　　高海拔位置上，人体肺里的氮气可能会发生膨胀，让人痛苦不堪，甚至威胁到生命；3.9万米高的平流层接近真空，气压只有地球的1％。血液在接近真空环境下，会立即蒸发成气体，当场毙命。该现象被称为体液沸腾。只有当高度降到6.3万英尺时，这一危险才会逐步消失。特制太空服，能承受服装内空气压力，并保持良好密封性，还要提供氧气。挑战者在起飞任务之前，还要吸几小时的纯氧，以清除人体肺部的氮气。

　　1.2万米高空以上，空气非常稀薄，没有保护措施的人，就会遭遇音障。这种声波叠合累积的结果会造成震波并对飞行物体的加速产生障碍，跳伞者可能会在12秒内失去意识。特制太空服的合成材料，可以隔绝震波。

　　在海拔3万多米的高空，甚至没有气流，人体下降的压力也很小。随着人体不断快速下降，空气变得密集，跳跃者身体承受的压力也不断增加。空气阻力会将太空服加热，通过大气层时甚至能达到232摄氏度。太空服的真空防护、热防护作用就特别重要。

　　高科技装备：为挑战者保驾护航

　　除了太空跳伞服，其他一些高科技装备也是太空跳伞不可或缺的。

　　加压太空舱 在过去三位世界太空跳伞挑战者中，鲍姆加特纳和基廷格一样，是乘坐太空舱到达平流层的，他的太空舱重量约为1315公斤，舱内有温控和适宜的气压，采用铬钼钢骨架，玻璃纤维绝缘外壳能隔离最低-56.7摄氏度的低温。太空舱高3.4米，直径2.4米，重量与一辆大众牌“甲壳虫”汽车相当，由设计美国隐形轰炸机的科学家基于阿波罗号火箭的造型设计而成。同时，该太空舱还可以经受8G速度的碰撞。

　　而尤斯塔斯团队设计了一套轻便的生命支持装置，抛弃了悬挂太空舱的方案。

　　氦气球 搭载鲍姆加特纳升空的是一个世界上最大的超级氦气球，其重量达到两吨，直径约合121米，高度超过了自由女神像（46米），相当于55层楼。相比之下，搭载基廷格升空的氦气球只有20层楼高。这款氦气球由高韧性的塑料制成，厚度仅为0.02毫米，约为家用保鲜膜厚度的十分之一。光是要给这个气球充满氦气便需要花费45分钟到1个小时的时间。

　　由于尤斯塔斯团队设计了一套轻便的生命支持装置，而且不使用悬挂吊舱，他只需要鲍姆加特纳使用氦气球的五分之一大小就可以同样到达目标高度了。

　　其他装备 一般进行太空边缘跳伞者会准备两个降落伞，一个主降落伞，一个备用降落伞，以做到万无一失。在鲍姆加特纳太空服的胸包中配备监控、追踪以及地面通讯设备，手腕上的装置可以让他实时监测速度和海拔，护目镜中装有温度调节器，防止雾霜影响视线。

　　后勤保障 为了挑战者的安全，后勤保障非常重要，从天气预报、地面放飞、空中检测、着陆救援，需要一系列的后勤支援，以防各种意外的发生。

　　延伸阅读

　　如何应对空中姿态失控

　　应对太空跳伞的挑战，科学家们还需要解决的一个问题是如何预防跳伞者旋转，因为这可能导致他们失去意识。

　　下降过程中的自由落体运动，会出现人体高速滚转的情况。如果滚转速度超过每分钟150转，那么身体的血液将通过你的眼球，其结果将是致命的。如果跳跃动作失当，挑战者会在空中失控。一旦水平旋转过快，挑战者会失去意识，大脑损伤，眼球红紫。科学家为挑战者准备了紧急降落伞，如果他需要的话可以立刻稳定在空中的状态，即便是在超音速降落时。在平时的训练中，挑战者需要通过蹦极运动来实现对身体姿态的控制。

　　史海回眸

　　三位太空跳伞世界纪录挑战者

　　“平流层跳伞之父”：

　　前美国空军上校乔·基廷格

　　时间：1960年8月16日，挑战高度：31300米

　　美国空军上校乔·基廷格，乘坐20层楼高的氦气球飞到31300米高的太空边缘，从他的气球吊舱纵身跳下，以1149公里的最大时速进行自由落体，在距地球5公里高的地方，基廷格打开了主降落伞。在离开吊舱13分45秒后安全着地。一个两次打破跳伞纪录的老兵，创造了之后52年无人可破的人类太空跳伞的高度纪录。

　　人类史“超音速”第一人：

　　奥地利人鲍姆加特纳

　　时间：2012年10月14日，挑战高度：39100米

　　奥地利极限运动员菲力克斯·鲍姆加特纳，乘坐有55层楼高的世界上最大氦气球，经过2小时30分钟的漫长飞行之后，他来到了距离地面39100米的高空。经过了5分多钟的自由坠落之后，他打开了降落伞，开始滑翔降落。最终他降落在了新墨西哥州一片广袤的沙漠之中。

　　整个过程耗时不到20分钟，却让鲍姆加特纳成功打破了尘封52年的超高空跳伞纪录以及多项世界纪录。而鲍姆加特纳在高空中的自由落体时间约为5分35秒，在飞行中的最高时速达到了1342公里/小时，打破了“自由落体最长距离”以及“最快自由落体”这两项世界纪录。而他的飞行速度还超过了音速（1224公里/小时），成为人类历史上第一个跳伞超越音速的人。

　　新世界纪录创造者：

　　前谷歌副总裁尤斯塔斯

　　时间：2014年10月24日，挑战高度：41419米

　　当天，尤斯塔斯搭乘高空氦气球，花了两个多小时才到达他的目标高度，然后用30分钟左右的时间漂浮在地球上空欣赏美景，“我可以看到地球的弧度以及黑暗的太空，真是酷极了！”尤斯塔斯从41419米的高空发出感叹。随后他切断绑在自己身上的绳索，跳向地面。在打开降落伞前，尤斯塔斯首先进行长达10分钟的自由落体运动，最大时速可达到1610公里。尤斯塔斯创造了多项世界纪录——最大海拔高度单人自由落体飞行，最长距离自由落体飞行和载人气球最大飞行高度。

　　更惊人的是，尤斯塔斯可不是你想象的冒险者，当时是一位57岁的计算机科学家，前谷歌公司的高级副总裁。