本週末，奧地利冒險家菲利克斯·鮑姆加特納計劃乘坐熱氣球飛到太空邊緣。然後，在到達12萬英尺高空後，他將縱身躍入未知的太空。
只有壓力艙測試、電腦建模以及一名飛行員在超音速緊急彈射後倖存的故事，才能給身為專業定點跳傘運動員的鮑姆加特納和他的支持團隊帶來一絲慰藉。
但有幾件事可以肯定。在加壓太空衣的短暫時間內，鮑姆加特納將成為世界上速度最快的人。事實上，從小型太空艙跳出後僅30秒，他就能在稀薄的高層大氣中突破音速，達到每小時690英里（約1130公里）。如果他能在12到15分鐘後安全降落，他將創造至少四項新的世界紀錄：最高的跳傘高度、最長的自由落體時間、第一個在自由落體中達到超音速的人，以及最高的載人熱氣球飛行高度。
能量飲料公司紅牛正以數千萬美元的未公開金額支持「平流層計畫」（Stratos project）（這筆資金還不包括先前因訴訟而導致該計畫擱置一年多的庭外和解金）。然而，專案團隊成員堅稱，他們的努力並非只是一場宣傳噱頭。
「我們的目標是科學。你參與這樣的實驗不是為了創造紀錄，而是為了獲取知識，」平流層團隊的關鍵成員約瑟夫·基廷格說。
1960年，基廷格創造了當時世界上最高最快的跳傘世界紀錄。這位前空軍指揮飛行員不僅在長達五年的訓練過程中幫助鮑姆加特納，還在太空艙、生命維持系統和其他設備的研發方面發揮了重要作用。
「我認為我們所有人都致力於科學研究，如果這是一場噱頭，我們都不會參與其中，」基廷格說。
基廷格表示，鮑姆加特納的任務完成後，平流層計畫團隊將「我們掌握的所有數據」分享給商業航太公司和美國太空總署。他們認為，這些機構計劃將太空人送入極其惡劣的環境，因此平流層計畫的可靠數據或許能夠幫助太空人在亞軌道事故中倖存下來。
收集數據應該很容易。但要安全地發射一個600英尺高、3000萬立方英尺的氣球，氣球末端還繫著一個人，那就是另一回事了。
迎接挑戰
用氦氣球將望遠鏡送至太空邊緣的天文學家們對這個問題深有體會。例如，BLAST望遠鏡的最後一次發射幾乎使這台設備癱瘓。
「要讓氣球升空，一切都必須完美無缺。如果我們能做到這一點，我們就取得了巨大的成就，」鮑姆加特納說。 “沒有氣球升空，就沒有跳躍。”
Stratos 需要將一個重達 2900 磅的太空艙——加上鮑姆加特納和他笨重的太空服——提升到至少 12 萬英尺的高度。這個氣球是由一種聚乙烯材料製成，這種材料與洗衣店用來包裹乾洗衣物的薄塑膠袋非常相似。即便如此，氣球本身的重量也約為 3000 磅。
這種裝置非常脆弱：一陣突如其來的強風吹動氣球緊繃的外皮，就可能導致任務失敗。 「氣球很有可能被撕裂，」鮑姆加特納說。
Stratos計劃從新墨西哥州羅斯威爾發射氣球。這片半乾旱地區以氣候極為穩定聞名。然而，在長達3小時的上升過程中，局部風切也可能對氣球構成威脅，因此團隊將在正式發射前使用氣象氣球進行偵察。
如果鮑姆加特納乘坐的飛船在長達3小時的上升過程中發生故障，他的太空艙配備了緊急降落傘，可以讓他安全著陸。然而，太空艙在8月份的一次97000英尺（約3000米）跳傘後遭受了嚴重損壞，迫使任務團隊更換了其外部組件（據稱內部壓力球並未破損）。目前尚不清楚該裝置在從120000英尺（約36500公尺）高空墜落後會如何——無論鮑姆加特納是否在艙內。
穿戴裝備
如果鮑姆加特納獲得跳傘許可，那麼一件重達36磅的太空衣將他與一個充滿敵意的世界隔開，那個世界會讓他血肉模糊，甚至可能引發沸騰症。暴露在這種環境中可能會導致氣泡逸出進入血液，這是一種致命的疾病。
值得慶幸的是，鮑姆加特納將佩戴一個裝滿數據密集型儀器的胸包，以幫助地面控制人員監測太空潛水員並記錄科學數據。有些儀器會密切監測鮑姆加特納的生命體徵，例如心率和氧氣攝入量，以觀察他的身體對一項前所未有的極限——音速——的反應。這項極限挑戰至今無人穿著太空衣突破（並活著回來）。
貝勒醫學院的喬納森·克拉克博士曾是美國太空總署太空梭乘組醫生，他表示，團隊並不特別擔心這項壯舉本身，因為這項壯舉很可能發生在約10萬英尺的高空。 （鮑姆加特納可能不知道自己已經超越了音速，所以太空衣甚至設計成如果他真的超越了音速，就會發出提示音。）
真正令人擔憂的是衝擊波相互作用，或者超音速衝擊波碰撞所帶來的潛在威脅。如果鮑姆加特納在跳傘過程中頭部先著地、如同子彈般的姿勢受到影響，這種空氣動力加熱就有可能撕裂他的太空衣。
隨著超音速飛行速度的增加，加熱效應也隨之增強。事實上，在X-15空天飛機的早期測試中，熱空氣穿透了飛機的外殼，「像乙炔焊炬一樣切斷了電線和管道」。
克拉克說：“在我看來，衝擊波相互作用是最大的未知數……我們對此了解甚少。由於以前沒有人做過這件事，這些數據對於推進人類探索將具有無可估量的價值。”
除了向下傳輸鮑姆加特納臉部的視訊畫面（這將有助於地面控制人員評估他的健康狀況）之外，胸前的能量包還能遙測GPS位置、大氣溫度、海拔高度、慣性和速度。它還能讓這位太空跳傘員與地面進行通信——特別是與基廷格的通信，基廷格計劃在跳傘的每一個步驟中指導鮑姆加特納。
最大的危險之一是平旋，當轉速超過每分鐘120轉時，即使是最強壯的跳傘員也會被擊倒。 「旋轉的可能性與高度成反比。我就是這麼過來的，」基廷格在談到他參與「精益求精」太空跳傘計畫的一次嘗試時說道。 “離心力太大了，我根本無法收回手臂來控制它。”
如果鮑姆加特納進入無法控制的旋轉狀態，他太空衣上的特殊減速傘將自動展開，幫助他穩定姿態。但如果太空衣受損，他將面臨致命的低氣壓和缺氧環境。
克拉克說：“我最擔心的是這種環境下導致人們死亡的那些因素，例如狂熱和消極的自我認知。”
持久的成功？
如果鮑姆加特納能夠忍受危險的熱氣球之旅和超音速自由落體，他就可以去做他最擅長的事情了：墜落地球，拉開降落傘，然後降落到地面。
「自由落體剩下的部分和普通的跳傘差不多，」他說。 “只是速度更快，但你感覺不到速度，因為沒有參照物。高空幾乎沒有聲音，所以你聽不到噪音。”
這次跳躍能否成功，以及嘗試過程中收集到的科學數據對政府計畫或商業航太公司是否有價值，還有待觀察。 （許多公司並沒有研發加壓太空衣或逃生系統的計畫。）
儘管如此，鮑姆加特納和他的團隊中的關鍵成員仍然決心堅定。
「這是尖端科學，這是現代太空探索時代，」鮑姆加特納說。 “太空探索越來越受歡迎，那些人…需要保護。”
“我們想向世界證明，在這樣的環境下是可以生存的。在這方面，我們算是先驅者，希望將來人們能夠使用我們的設備和技術。”
註：本文原刊於 Txchnologist.com，經授權改編。
