3.6万米世界第一跳:揭秘高科技极限跳伞装备

身穿特制宇航服的菲利克斯·鲍姆加特纳(Felix Baumgartner)14日从接近3.9万米的太空边缘跳伞，最终历时4分22秒平安降落到美国新墨西哥州的指定地点。虽然他创造的载人气球最高飞 行、最高自由落体、无助力超音速飞行等多项世界纪录还有待国际航空联合会的认证，但无可否认，这位43岁的奥地利冒险家成功挑战人类极限完成了史无前例的壮举。那么，这堪称人类史上最“奋不顾身”的一跳，究竟要怎样完成呢?

首先，想要从那么高跳下来，就得先升上去，而鲍姆加特纳所乘坐的载具是一个世界最大的超级氦气球，这个气球重达两吨，比自由女神像还要高，光是给它充满氦气就要花费45分钟到1小时。让我们通过下面的图片直观地知道这次鲍姆加特纳乘坐的气球有多么霸气侧漏。

俗话说好马配好鞍，以超音速做自由落体运动自然也需要一身好衣服，下图便是为鲍姆加特纳特制的飞行服，呃……看上去这更像是一件宇航服。

然后，我们可以从下图中详细了解这次极限挑战的全过程，图中同时还列出了鲍姆加特纳预计将要创造的几项新纪录。为了让你对12万英尺的高度有一个感性的认识，图中特别列出了一些与之对比的高度，比如珠穆朗玛峰。

“太空边缘”跳伞成功落地

完成宇航服加压后，这位极限运动员头部向下纵身跳向地球，按照预测，其下降速度在短短40秒内可从0飙升至1120公里/小时，超过了音速。在距离沙漠着陆点只有最后1500米时，他打开降落伞，并最终成功着陆。

跪在地上的鲍姆加特纳，胜利地举起了拳头。地面任务控制中心内爆发出热烈欢呼，向这位勇士表示祝贺和敬意。

鲍姆加特纳曾是美军跳伞表演队成员，迄今为止已经从客运飞机、直升机、摩天大楼及其他地标性建筑上成功跳伞2500多次。为挑战自由落体跳伞的更高极限，他筹备及严格训练了5年，并“出血”12.5万英镑购置可经受住低温和低压的特制宇航服。

即便有宇航服保护，跳伞过程仍然危险重重。距地面3.9万米的平流层接近真空，气压只有地球的1%，如果宇航服或头盔破裂，超低气压将导致鲍姆加特纳血液沸腾，危及生命。

今年3月和7月，他分别成功挑战了约2.1万米和2.9万米高空跳伞。原定于上周进行的这次创举，因风速太大被迫推迟。

鲍姆加特纳14日打破的多项世界纪录还有待国际航空联合会的认证，但毫无疑问他已经超越“平流层跳伞之父”乔·基廷杰1960年创造的天际跳伞高度极限。

鲍姆加特纳接受媒体采访时表示：“对我来说，最大的挑战莫过于成为人类史上第一个通过自由落体进入超音速的人，但这不是主要动机。该项目旨在收集未来有可能拯救宇航员、飞行员甚至太空游客生命的数据，将对设计目前仍是空白的地球周边区域的急救措施做出重要贡献。”

跳伞装备揭秘

同温层热气球

此次创纪录的跳伞所面临的第一个技术挑战是如何进入太空边缘。鲍姆加特搭的跳伞高度达到12.8万英尺，是商业客机飞行高度的数倍，喷气飞机的飞行高度纪录也不过123520英尺(约合37648米)。这也就意味着，他不可能搭乘飞机进入这一高度。鲍姆加特搭采取的方式是搭乘由氦气球搭载的吊舱，吊舱的体积与一艘小型太空飞船相当。大导演詹姆斯-卡梅隆曾独自一人潜入海底7英里(约合1.1万米)，鲍姆加特的跳伞高度是这一深度的近4倍。与卡梅隆一样，他也是独自一人完成挑战。从地面起飞到进入指定高度，他搭乘的氦气球共用了3个小时。

鲍姆加特胸部安装的电子设备加压吊舱

鲍姆加特搭乘的吊舱重2900磅(约合1315公斤)，它的命运完全由天气掌握。在7月进行的一次试跳中，吊舱在硬着陆时受损，修复受损的吊舱迫使太空跳伞的日期向后推迟。与卡梅隆的深海潜水器类似的是，吊舱也是一个加压球，直径8英尺(约合2.4米)，采用玻璃纤维和环氧树脂制造，这一点与卡梅隆的深海潜水器不同，后者采用金属，直径4英尺(约合1.2米)。上升过程中，吊舱的压力增至8个大气压，相当于海平面上空1.6万英尺(约合4876米)的大气压。

与赛车驾驶室类似，吊舱被铬钼钢管制造的一个笼形结构环绕，外层使用隔热玻璃纤维壳，让吊舱能够经受住零下-56.7摄氏度的低温考验。吊舱底部采用铝材料蜂窝结构，在降落过程中保护吊舱。蜂窝结构装有一次性缓冲垫，使其能够经受住8G冲击力考验。

红牛将同温层热气球描述为一个“40英亩(约合242亩)的干洗袋”，采用塑料薄膜带制成，厚度只有0.0008英寸(约合0.02毫米)。如果将热气球完全铺展开来，面积接近200万平方英尺(约合16.2万平方米)。塑料薄膜带由聚酯纤维胶带加固。发射时，这个装满氦气的气球高度相当于55层楼，上升过程中，热气球不断膨胀，最终所充氦气将达到3000万立方英尺(约合85万立方米)，此时的热气球高334英尺(约合101米)，直径424英尺(约合130米)，接近圆形。热气球所用的氦气能够装满两辆卡车，充气过程接近一个小时。

高度牢固的加压跳伞服

鲍姆加特的跳伞服基本上就是一件高度牢固的航天服，重8磅(约合3.6公斤)，采用合成材料，压力达到3个大气压，保护他免遭极端温度侵害。此外，跳伞服还可以为鲍姆加特提供纯氧。红牛团队为鲍姆加特准备了两个降落伞，一个主降落伞，一个备用降落伞，以做到万无一失。在自由下落大约5分钟后，鲍姆加特进入密度更大的大气层，在速度降至大约每小时172英里(约合每小时277公里)之后，他会打开主降落伞。如果下落速度超过每秒115英尺(约合每秒35米)或者高度较低，自动防故障装置将打开主降落伞。15分钟后，鲍姆加特会安全降落地面。

凭借此次惊人一跳，鲍姆加特打破了高空跳伞的高度和速度纪录。根据红牛团队的测量，他的最大下落速度接近每小时730英里(约合每小时1174公里)，不仅打破此前的纪录，同时突破音速(接近每秒690米)。他的胸包内装有一个仪器包，用于记录自由下落时的速度，以确定是否突破音障。红牛的测量结果显示，鲍姆加特跳下吊舱一分钟后的速度接近每秒690米。高度较低的跳伞，速度受制于大气阻力，在超过10万英尺(约合3万米)的高空，速度因空气阻力小而大幅提高。

下落过程中，鲍姆加特借助随身携带的摄影机将画面实时传给控制中心。除了翻滚时外，鲍姆加特在下落过程中大部分时间都可以与控制中心对话。跳下吊舱后大约4分22秒，他顺利打开主降落伞，而不是他希望的6分钟，可能原因在于下落速度超过预计。

加速计和阻力伞

很多人都看到过飞机失控旋转的画面，高空跳伞面临同样的危险，加之人体旋转的速度超过飞机，这种危险更大。失控旋转足以让人丧失意识，出现红视，并导致脑损伤。为了确保安全，红牛团队为鲍姆加特安装了一个特制的阻力伞，将在跳伞服上的加速计读数连续6秒超过3.5G后打开，起到稳定作用。下落过程中，鲍姆加特曾在中途发生翻滚，但很快调整过来。

一系列仪器设备

“谷歌眼镜”的摄影机和天线可用于报道低空跳伞，由于此次惊人的跳伞高度，红牛团队需要使用更为复杂先进的成像设备和通讯技术。吊舱装有9台高清摄影机和3台4K摄影机，同时还装有3台高分辨率数码相机。至关重要的电子元件装在一个加压桶里，电线长度达到2英里(约合3200米)。

在吊舱上的12台摄影机中，8台装在外面充满氮的防护罩内，3台装备里面。所有这些摄影机都由地面人员进行远程遥控，共使用3个微波信道。鲍姆加特的跳伞服装有3台高清摄影机，臀部2个，胸部1个，任何一台都足以完成现场直播的工作。地面上的工作人员使用联合远程宇航成像和转播系统跟踪吊舱和鲍姆加特的飞行过程。借助于几架大型望远镜以及安装在一台4吨机动底座的高性能变焦镜头，这一系统能够让天线锁定目标。