谷歌前高管太空边缘跳伞大揭秘(一)
2014年,谷歌前高管阿兰.尤斯塔斯乘坐高空科学气球到达41419米高空,创造了人类高空跳伞高度的新纪录。这一壮举令全世界震惊,因为与之前奥地利人鲍勃加特纳所在的红牛平流层计划团队大肆宣传的风格截然不同,尤斯塔斯在正式跳伞之前非常低调,没有向媒体透露过任何信息,甚至拒绝了谷歌提供的帮助。时隔3年,我们将首次揭秘阿兰.尤斯塔斯这次疯狂举动由想法到实现的全部过程。
本文作者:杨宇科,黄宛宁(中国科学院光电研究院气球飞行器设计中心)
2013年5月8日,56岁的谷歌工程与研究部高级副总裁Alan Eustace在亚利桑那州柯立芝市沙漠中离地8000英尺高的上空,从飞机上一跃而下。任何人,只要当时在现场观看,都一定能目睹这奇特的一幕:Eustace穿着一件笨重的白色的太空服——就跟NASA宇航员穿的那种一样。他看起来就像是一个自由落体的米其林轮胎先生。(注:米其林轮胎先生是法国米其林公司广告中的人,它长得小小胖胖的,看起来就像是由轮胎做成的。)
米其林轮胎先生
2013年5月,Eustace在亚利桑那州柯立芝市18,000英尺的上空跳下——这是他第一次穿着太空服跳伞(Daniel Blignaut摄)
透过太空服巨大的头盔和氧气罩,Eustace看到了大地在绵延开来。但此刻他无心留恋此景。他还不太会控制太空服,和高空跳伞服不同,太空服重达265磅,里面泵满了加压空气。作为一名经验丰富的高空跳伞者,Eustace知道怎么调整自己的身体以改变方向或者是停止旋转——这个问题不可小觑,如果操作不当,可能会晕过去,然后就是死亡。当他身体开始旋转的时候——一开始缓慢地,然后越来越快——他试图稳住自己,但是结果却适得其反。他觉得自己就像是在一个水泥箱里面撞来撞去。
在10,000英尺高度时,Eustace拉开了伞绳。然而降落伞却没有打开。然后他试了一下后备伞绳,但还是没用。Eustace并没有感到恐慌,因为有三个跳伞救生员跟他一起跳了下来,他们会控制他的降落。几秒之内,其中一名跳伞员靠近Eustace并穿到另一边,猛地拉开了主伞。
Eustace现在只需要对太空服降压就行了,把太空服里面的气给放掉,Eustace就可以调整自己朝着着陆区降落了。他把手伸到太空服边上的表盘并按下它。然而并没有用,太空服还是处于加压状态,Eustace无法把手臂举过头来抓住控制降落伞的伞柄。他开始慢慢的漂移,偏离了原来的轨道。很快,他看不到跳伞救生员他们了。他试着用无线电呼救,然而却杳无音讯。他现在面临着一个更为紧迫的问题:随着他逐渐接近地面,他看到自己正径直朝着一棵巨大的树形仙人掌飞去。因为无法控制自己的降落伞,他只能尽可能的往右偏,以避开仙人掌,虽然这样会头栽葱的倒进沙子里。
他伸长脖子,环顾四周。太空服还是处于加压状态,这意味着他缺乏足够的灵活度把头盔摘下以呼吸。他又试了用无线电呼救。但还是没有任何回应。他知道跳伞救生员们应该会给救援人员发出警告,告知他们他偏离了轨道。他只是不清楚自己到底偏了多远。他估摸着氧气罐里面的氧气还能撑两个小时。如果他坐着不动,保持镇静,氧气量应该能足够维持到救援队伍发现他。他还有另外一个选择,就是再试一次对太空服降压,但是如果不成功的话,就会浪费掉大量的氧气。他决定,在还有15分钟氧气剩下之前一直等待,而一旦真的到了那绝望的一刻,他也不在乎做任何事了。
Eustace躺在仙人掌的旁边,看着氧气罐上的刻度表,太阳正肆意的炙烤着他。
12分钟过去了,他感觉漫长的就像一段永恒的岁月,终于,他听到了直升机逐渐靠近的声音。噢,太好了,他心想,此刻他如释重负。我终于不用死了。
这一次Eustace非常幸运,因为这只是一次实战演练。而他真正所准备的实战将会远比这危险:从这次演练跳跃高度的七又二分之一倍高度处跳下,这是前无古人的一个高度。一次从太空边缘进行高空跳伞的试验。
2017年4月,Alan Eustace在加州山景城的家中(Ian Allen摄)
整个故事起源于一个很天真的想法。2008年末的一天,加州山景城谷歌总部,Eustace正坐在他办公室内,此时他的老板Sergey Brin顺道来拜访了他。Brin知道Eustace过去一直都有高空跳伞的爱好,他想知道Eustace觉得从一架湾流飞机——一款Brin偶尔会乘坐的巨大而昂贵的私人喷气机上面跳下来是否可能。
湾流商务客机
Brin已经四处问过了,但几乎所有人——湾流飞机飞行员,伞兵,甚至制造这款飞机的公司都不建议这样做。湾流飞机飞行速度比普通的用于高空跳伞的飞机要快得多,快到专家们都担心人一旦离开飞机悬在空中有可能会被吸进发动机里面,或者是撞到飞机的机尾,又或者是被发动机的尾气给烧死。
Eustace既不是喷气机飞行员,也不是那些不怕死的职业冒险家。他只是一名来自佛罗里达州的工程师,在帕罗奥多从事计算机处理单元设计工作,直到2002年的一个清早,在原来的职业工作了15之久后,他才终于在一顿早餐上被Larry Page说服,加入他正不断崛起的公司中。Eustace已经有26年没有试过高空跳伞了,但这个想法激起了他的兴趣:他不相信那些怀疑者们是对的。作为一名工程师,他更愿意从基本原则入手去解决一个问题。如果那是不可能的,到底是为什么呢?尾气的轨迹是怎样的?联邦航空局是否允许规避用户手册,在飞行过程中打开机门呢?
接下来的几个月里,在公务缠身无暇分心之际,Eustace仍一直努力地尝试着回答这些问题。最终,他让一名跳伞员从另一款高速飞机Cessna Caraven上面跳了下来。所幸,这名跳伞员平安着陆,并且他还拍摄了降落的过程。当Eustace把这条短片带回给Brin时,Brin似乎很意外,他没想到Eustace居然会跟进他这个想法。但是,到了这时侯,Eustace已经上钩了——而且他也开始考虑自己亲自尝试跳伞。他要做的就是重新熟悉跳伞装备,并且跳几次试试。
Cessna Caraven的速度还不算太高
2010年8月,Eustace给自己放了几天假,他跑到洛杉矶的郊区,在职业特技跳伞员Luigi Cani的指导下,练习了几次跳伞。他们两人一拍即合——Cani为人友好热心,似乎对任何事情都乐于尝试。他非常喜欢关于湾流飞机的那个想法。
几个月之后,Eustace在山景城的家中,这天电话响起。是Cani打来的。他问Eustace是否听过一个叫Felix Baumgartner的人,这个人准备尝试一次更为大胆的挑战:他准备从平流层的上部超过100,000英尺的高度跳下,以打破高空跳伞的记录。Cani已经找到了一名赞助商,准备发起一场较量,他想听听Eustace在跳伞装备上对他有什么建议。
奥地利极限跳伞高手:鲍勃加特纳
Eustace非常高兴。虽然他坚信Baumgartner在这场竞争中已经遥遥领先——他得到了能量饮料公司红牛的支持,该公司招募了超过36名有NASA,空军和航空航天工业从业背景的队员——但是他喜欢Cani,他也希望Cani能带来一些良性竞争。所以他同意竭尽全力去帮助Cani。但是因为经费短缺,Cani的愿望落空了。
Eustace深入思考了这件事。他过着平静安逸的生活。他不关心时事,也不追求刺激。但是这可是一生中难得的一次工程挑战。忘记湾流飞机吧。他自己也可以尝试从平流层跳下来,经费从自己的积蓄里面掏。他想了几个月,并给Cani打电话,希望得到他的祝福。Cani会心一笑的说:“去吧”。
大气层分成五层。随着高度增加,空气越来越稀薄,直到最后进入外太空。最靠近地面的一层,对流层,是气温变化的一层。下一层,海拔33,000到160,000英尺的高度之间,是平流层。进入平流层,就标志着开始进入了所谓的”临近空间“——我们在地面所感受到的这个星球和神秘的宇宙之间的分界。
截止目前世界高空跳伞高度前五名
在上世纪50年代末太空竞赛开始之前,关于高空的大多数科学研究都集中在平流层。从上世纪30年代开始,科学家们用高空气球收集气象数据,并记录上层大气的各种变化。然后,在1960年,美国空军上校Joseph Kittinger搭乘高空科学气球上升到31.35km的高度——并跳了下来。Kittinger参与的是Excelsior计划,该计划是前太空时代的一项军事行动,旨在研究宇航员高空紧急跳伞的可行性。在更早的一次试验中,Kittinger从23.3km的高度跳下,这几乎要了他的命:他的设备发生故障,他失去了意识;他能得救全靠他的自动紧急降落伞。接下来的一次跳伞,他从22.7km高度跳下,这回情况好多了。他的第三次试验——创造了一项尘封了超过50年之久的高空跳伞记录。
1960年,基廷格上校的世纪一跳(31.35km高度)
不久之后NASA就把一名宇航员送上了轨道,他们雄心勃勃地要把人送到月球上去。就在太空计划不断扩张之际,却发生了一系列气球载人的灾难事故,大部分利用高空科学气球探索平流层的载人飞行计划也就被放弃了。
终于,直到2010年,在得到了来自Kittinger本人的支持以及红牛公司的巨额赞助之后,Baumgartner宣布他将要向Kittinger创下的记录发起挑战。这些年有很多人联系过Kittinger,希望他能帮助他们打破这个记录,但是Baumgartner是这些人中第一个有可靠的科学支持系统——红牛公司专家团队的帮助的。Baumgartner充满活力的个人生活进一步的使这一计划得到了宣传,吸引了许多媒体的关注。
2013年鲍勃加特纳的惊世一跳创造了人类超音速跳伞新纪录
Eustace是一名让人意外的竞争者。Eustace是Martin Marietta(洛马公司前身)一名航空航天工程师的儿子,从小到大,Eustace一直都很喜欢飞机,但是他18岁第一次从飞机上跳下来的时候(是被最好的朋友拖着一起去尝试的),他更多的是感到一种矛盾的心情而不是兴奋。装备原始到只有工作服,厚靴子,军用降落伞,就这样,Eustace艰难地着陆了。这是一次不愉快的体验。他不知道他操作的是否正确,而他显然也不打算再尝试了。
然后教练把评估报告发给了他。他的朋友跳的很糟糕,但是教练认为Eustace跳的“完美“。所以一周之后,当他的朋友又回去试的时候,Eustace也跟着去了。第二次Eustace享受多了:他不那么紧张了,也能记住他干了些什么。他一次又一次地去跳伞,终于,在第10次跳伞之后,他把精力投入到一种更高性能的降落伞上面去。然后他学会了站立着陆,而不是倒下然后打滚。他学会鱼跃,俯冲,空翻,减速,加速,直到后来,高空跳伞对他来说更像是飞行而不是下落。
尤斯塔斯(中心)1981年在他获得中佛罗里达大学计算机科学博士期间,与他的朋友们一起进行跳伞(汤姆.普隆卡)
(未完,待续)