欲飞大气层顶端的世界最大热气球突然爆炸

http://www.sina.com.cn 2003年09月07日10:07 信息时报

　　挑战最高纪录还看明年

　　人类已经多次走出大气层，甚至登上了月球。但在传统的飞机和气球上升的极限高度与大气层顶层之间，仍有一片空白区域。除了有运载火箭或航天飞机匆匆掠过以外，很少有人到达这里。英国两名热气球狂热爱好者安迪和科林精心筹备数年之后，在9月2日，终于决定踏上创纪录之举，乘坐热气球飞升到3.96万米的大气层顶端。不幸的是，在充气过程中气

球意外爆炸，挑战热气球飞行高度的壮举被迫终止。

　　但不断向各种极限挑战的人类是不会放过这一片空白的，也许明年的这个时候安迪和科林还会卷土重来。

　　53岁的科林·普里斯科特和48岁的安迪·埃尔森都是驾驶气球飞行的爱好者。多年以来，挑战载人气球飞行高度的世界纪录，一直是他们两人的梦想。安迪和科林将自己的目标定为39600米以上--这个高度是地球大气层的边缘，地球与太空的分界线。如果科林与安迪能成功突破3.96万米高度，亲手触摸大气层，他们将打破美国两名热气球爱好者已经保持了42年的世界纪录，那次的飞行高度是34593米。

　　看看天空本来的颜色

　　两位飞行员计划在同温层（大气层最高层）停留一个小时并做实验。他们还希望能在气球上拍摄大量照片并通过卫星微波传回地面，在因特网上做一次现场直播。由于那时99％的地球大气都在他们脚下，他们将飘浮在天空的顶端---“没有空气折射，我们可以看见漆黑一片的太空，那是天空本来的颜色”。

　　身负多种科学测验使命

　　计划挑战升高纪录的这个气球充气伸展开后，差不多有美国帝国大厦那样高。在气球下方悬挂的舱室内，科学家安装了测量宇宙辐射的设备，还有一个类似捕蝇纸一样的装置，用于收集太空灰尘。“这些灰尘能为研究早期宇宙的化学成分提供线索。”位于康沃尔的罗斯兰气象台台长布雷恩·希恩解释说。以前，科学家曾经用美国生产的U2高空侦察机收集太空灰尘，但这次气球的设计上升高度是U2飞机飞行高度的两倍。

　　看看天空本来的颜色

　　按照原计划，气球升空时还将携带一架名为“Zephyr3”的太阳能小飞机。这架飞机重12公斤，能够在围绕气球450米的范围内活动。

　　英国负责南极调查的大气科学家阿兰·罗杰斯说，“如果气球成功升空，其提供的数据将是以往只能通过模型推测出来的结果，因此科学价值很大。” 由于气球爆炸，这些科学计划都被暂时搁置。要弄清气球爆炸的原因可能耗时不菲，这就可能错过最适宜气球升空的季节。

　　但QinetiQ的空间技术负责人阿兰·赫斯克尔认为，气球爆炸对科学计划的影响不会太大。他说：“卫星发射都可能爆炸。气球爆炸只不过是一个小失误”。

　　他们面临的挑战

　　科学家说，安迪与科林两人的太空之旅将面临多重危险，其中包括高空极度寒冷、低气压和高能量辐射。氦气球飞出大气层后，飞行平台上的环境将与火星相似：气温下降到－70℃，辐射是乘坐商业航班的4倍。

　　太空服抵抗恶劣环境

　　在海拔4572米的高度，飞行员要面临的威胁是缺氧。曾多次乘气球环游世界的琼斯将负责这次飞行任务的地面控制工作。他表示：“一旦升到约10000米高空，人就无法独立呼吸；在约13000米高空，飞行员就必须穿上压力服，否则血液就会沸腾；而到了约40000米高空，大气压将降低到只有海平面的1/1000，而且温度也只有－60℃。在那种环境下，只要是太空服出了一点差错，飞行员就会在不到半秒钟的时间内丧命。”

　　非常幸运的是，太空服可以帮助飞行员抵抗最恶劣的飞行环境，因为气球将到达的同温层平均温度在－56.5℃左右。虽然没有雪雨风霜，只有水平方向的风，也不是人体能抵御的。

　　空气中的氮产生致命疼痛

　　在如此高度下，地面空气中最大的成分氮将成为飞行员的一个致命伤害。飞行员在飞行开始之前必须清除体内的氮，否则在上升的过程中溶解于血液和组织中的气体会产生气泡。这种气泡会导致体内尖锐的“深部痛”和“像有某物钻入骨头那样痛”，这种病症被称为“弯曲症”。这对飞行员是一个潜在的致命点，为避免这个，飞行员在飞行出发两小时之前就开始呼吸纯氧气。他们接受的训练

　　为了成功地上太空，艰苦的体力和脑力训练是必不可少的。在39600米的高空，因为地球引力的减小飞行员的身体会变轻，但是一件宇航服重达10公斤，而且飞行员脚上重负荷靴子和宇航服里面的衣服也有一定的重量，所以这些都影响了飞行员的行动。当宇航服膨胀以后，飞行员就更加行动艰难了。

　　雷诺汽车F1赛车小组工作人员专门为安迪和科林的地面训练设计了一套程序。训练旨在增强两人的毅力、体力、对缺氧状态的适应力和中心平衡性。身穿笨拙宇航服而保持行动灵活性对飞行员来说是至关重要的。在整个飞行过程中，安迪和科林都会被绳索绑在椅子上，因此，平稳的呼吸和良好的血液循环系统也是保证飞行员安全的重要因素。

　　在飞行过程中，安迪和科林必须完成一连串的任务，所以他们必须要保证行动的灵敏性。在发生突发情况后，宇航员行动敏捷才能自救。

　　在雷诺汽车F1赛车小组工作人员设计的训练计划中，有一个专门锻炼反应能力的项目。在位于苏格兰西南部港埠的训练基地，工作人员在一块4平方米的甲板上，放置了20个红色灯泡，灯泡一亮，安迪和科林就必须伸手去关掉亮着的，而旁边的灯泡又会自动点亮，诸如此类，反反复复地训练增强安迪和科林的反应能力。

　　“英国狂人”飞翔40年

　　安迪与科林均为商业气球飞行员，具有超过40年的飞行经验。他们曾于1999年试图环航地球，花了17天18小时25分钟从西班牙飞越太平洋，最后在日本海岸着陆。虽然未获成功，但此举创造了低空驾驶飞行器的耐力世界纪录。

　　安迪·埃尔森 49岁

　　安迪·埃尔森是QinetiQ 1计划的飞行员和项目主管，他负责设计和制造热气球。

　　安迪毕业于英国西部港口城市布里斯托尔的一间劳斯莱斯技术专科学校，后来安迪进修了航空工程学。20世纪80年代，安迪成为一名狂热的热气球爱好者他曾经构思了无数乘坐气球环游世界的设想。在参加过世界级的热气球比赛后，安迪开始着力于研究和发展高空飞行所必须要求的逃生系统。1991年，安迪驾驶热气球成功飞跃珠穆朗玛峰，这是热气球史上第一次。

　　科林·普里斯科特 53岁

　　科林·普里斯科特是世界最大热气球经营商“飞行图片”公司的常务董事，飞图公司是世界上最大的气球制造公司，同时专门经营空中摄影生意，他的公司还参与过多部好莱坞电影的空中场景拍摄工作。在“QinetiQ 1”的飞行中，他协助安迪并且负责将他们在太空拍到的图片传回地球。25岁那年，科林搭乘阿富汗公主的热气球开始平生第一次热气球飞行，从此他成为热气球飞行爱好者。

　　QinetiQ1——空中的帝国大厦

　　寄托着安迪和科林梦想的热气球名为“QinetiQ1”号，被其制造者称为世界上最大的载人气球，它可是热气球家族中名副其实的巨无霸———高达387米，差不多与纽约市帝国大厦同高，体积为125万立方米，是常规热气球的400倍。充满氦气后，方圆近500公里范围内都可用肉眼看到它。体积：125万立方米

　　“QinetiQ1”号的球囊为什么要这么大呢？海拔高达30480米或更高高度的大气密度很低，在不停加热下气球内的氦气不停向外溢出，气球内的氦气密度才能比外界空气小，热气球才能浮起。而“QinetiQ1”号要飞至39600米的高度，热气球必须有足够大的体积容纳逐渐向外流逝的氦气，这样，上升到大气密度很低的高度时才不至于气球内的氦气只剩到无法举起气球和飞行舱。“QinetiQ1”号够承载125万立方米氦气。充满这么多氦气需要2个小时，充满气后气球重达1.7吨。气球将依靠氦气泵启动点火，可持续飞行12小时，前提是气球一切正常。

　　材料：超薄聚乙烯

　　“QinetiQ1”的球囊用多达5吨的极薄的聚乙烯材料制成，这种材料的厚度相当于普通家庭使用的保鲜袋的厚度，但是在糅合特殊添加物成分后，这种材料对外界环境的抵抗能力大大加强，当温度下降到－70℃的情况下这种材料仍然安然无恙。

　　虽然聚乙烯材料制成的球囊膜非常薄，但是想要在上面戳一个洞也不容易。假使“QinetiQ1”球囊真的有一个洞，它也不会像普通玩具气球那样爆炸。甚至是热气球上有一个7厘米大的洞，也只能向外泄露一点点氦气，这不会对飞行造成什么真正的影响。

　　天气：微风

　　当然，“QinetiQ1”热气球也有致命伤，那就是进入大气层以后要面对的疾风。热气球高达381米，在它膨胀的时候如果一阵强疾风刮过就很可能将它撕得粉碎。热气球升空一般选择风不大的天气，若热气球要上升到24000米以上的高空就要求更微弱的风，否则四面八方吹来的强风会将飞行过程中的热气球撕破。

　　“QinetiQ1”热气球之所以选择在夏天升空，是因为夏天24000米高空上的风比一年内其他季节的风的可预测性要大得多，而且风向一般都是从东向西。到了冬天，高空中的风向会更加的混乱无秩序。

　　寿命：一次

　　飞行结束后，“QinetiQ1”热气球和飞行舱将会降落到海上，英国皇家海军将会接他们回去。因为制成球囊聚乙烯材料是如此薄，在海中球囊也很可能会被撕破。所以，像所有环绕地球飞行过的热气球一样，“QinetiQ1”也只能飞行一次。

　　创纪录的飞行高度

　　1927年 8100米

　　美国伊利诺斯州的郝瑟哪·葛雷乘热气球飞行到8100米的高度。

　　1928年 15360米

　　奥地利的奥格斯·皮卡特和查勒·奇普费首次乘坐封闭的飞行舱热气球上升到15369米的空中。

　　乔治·普可韦刷新热气球飞行高度到18691米。汤玛斯和彻斯特从美国俄亥俄州起飞，成为世界首个进行现场直播的热气球飞行。

　　1934年 18000米

　　前苏联的夫多斯恩科、瓦斯恩科和维斯钦乘热气球上空成功，但气球在下降过程中发生意外，3人身亡，他们的骨灰撒在克里姆林宫外。

　　不久后，美国的威廉·凯纳、阿尔伯特·史蒂芬斯和奥维尔·安德森乘热气球升到18000米的高度，他们是首次用肉眼看到地球弧度的人。在氢气球爆炸以后，他们3人背着降落伞顺利返回地面。

　　1956年 25800米

　　美国海军马克勒姆·罗斯和李·莱威斯进行两次热气球飞行试验，第二次达到了25800米的高度。

　　1957年 28800米

　　美国空军将士乔伊·克汀戈乘坐热气球上升到28800米高空。2个月后，大卫·西蒙斯打破30000米的纪录，他在1958年再次搭乘热气球上空，成为搭乘热气球在空中过夜第一人。另外，大卫·西蒙斯还创下高空30750米的跳伞纪录，至今为止还没有人能打破这个纪录。

　　1959年 30450米

　　26岁的美国空军军士克里夫敦·马克鲁乘坐热气球升到30450米高空。

　　1961年 34668米

　　美国海军飞行员马尔科姆·罗斯和维克托·普拉瑟从墨西哥湾一艘航空母舰上，搭乘热气求升空，创下迄今仍保持的34668米世界纪录，相当于珠穆朗玛峰的4倍，这个纪录已经保持了42年。本版编译尘尘