Salto de la estratosfera

En la infinita oscuridad del cielo negro que brillan las estrellas, parecen muy cercanas y de alguna manera no reales. Estoy mirando un altímetro, ya diecinueve mil metros. A esta altura, la caída ocurre a la tasa más alta. Cuando alcanzó una altura de doce mil metros, la velocidad disminuyó, los dispositivos de tensión del traje de gran altitud se debilitaron. Suspiro libremente, enderezo mi cuerpo y me giro boca abajo. Caer se vuelve muy fácil. Debajo del Volga con sus numerosos afluentes. Aunque se usa un chaleco salvavidas marino sobre equipos de gran altitud, no tengo ganas de nadar ...
De las memorias de E. N. Andreev sobre el asalto a la estratosfera, 1 de noviembre de 1962.

El Día de la Cosmonáutica vendrá pasado mañana, y luego una sonda con nuestro servidor y varios módems satelitales a bordo volarán a la estratosfera. En el próximo artículo, hablaremos sobre la implementación técnica de nuestro " Centro de datos espaciales ", y hoy proponemos recordar algunos de los logros de los últimos años: saltos en paracaídas desde la estratosfera.


Durante siglos, la gente ha soñado con volar como pájaros. Ahora volar en la atmósfera ya no sorprende a nadie, estamos acostumbrados. Volar se ha convertido en un entretenimiento rutinario y popular. Y todo comenzó con "aviones más ligeros que el aire": globos. Al comienzo de nuestra era, comenzó la historia de las "linternas chinas": ligeras conchas de papel que se elevaban hacia el cielo gracias al aire cálido de la vela atada a ellas. Como muchos otros inventos, esta idea se utilizó con fines militares: para enviar señales a las tropas.


Y solo después de muchos siglos un hombre salió al aire. Los famosos hermanos Montgolfier diseñaron un globo en el que la gente voló por primera vez en el aire.


Ha pasado más de un siglo, "la aviación es más ligera que el aire" se ha convertido en una industria de transporte completa, y luego fue reemplazada por "vehículos más pesados ​​que el aire". Pero el pensamiento técnico se desarrolló y el deseo de ir más allá y elevarse aún más llevó al desarrollo de la estratónica: volar globos estratosféricos a alturas que no todos los aviones pueden escalar. En la historia de la estratónica hay tragedias y triunfos no peores que en la aviación y la astronáutica, hay hitos.

En la Era de la Iluminación, se creía que a más de 12 kilómetros la atmósfera termina y comienza el espacio sin aire. La ciencia moderna distingue muchas capas en la estructura de la atmósfera que difieren en propiedades físicas y composición. La estratosfera es el rango de alturas de 11 a 50 km. Los dispositivos "más livianos que el aire" que se elevan a esta capa se llaman estratostatos.

Los primeros "globos de estratosfera" fueron los científicos Auguste Piccard y Paul Kipfer. En 1930, Piccard construyó el primer estratostato bajo el nombre de FNRS-1, que es una abreviatura de la Fundación Nacional para la Investigación Científica (Fonds National de la Recherche Scientifique). Junto con Kipfer Picard en 1931 subió a una altura de 15,7 km.


Durante su larga y agitada vida, el belga realizó 27 vuelos en estratosferas, inventó el batiscafo y se sumergió en la Fosa de las Marianas a una profundidad de casi 11 km.

Después de FNRS-1, los vuelos a una altura sin precedentes también estaban interesados ​​en la URSS. La tensa situación internacional nos hizo pensar en aviones militares de gran altitud, inaccesibles para los combatientes de la época y las armas antiaéreas. Además, queríamos explorar los rayos cósmicos recientemente descubiertos: la radiación ionizante natural que llega a la Tierra desde el espacio. Los datos obtenidos con la ayuda de globos estratosféricos no tripulados no fueron suficientes, y el 30 de septiembre de 1933 despegó el primer globo estratosférico tripulado soviético: "URSS-1". Subió a una altura récord de 19 km.


Los soldados desempeñan el papel de lastre:


Los héroes que lo pilotearon fueron tres pilotos: Ernst Birnbaum, Konstantin Godunov y George Prokofiev. Godunov trabajó como jefe de la oficina de diseño, que creó el caparazón del globo estratosférico, mientras que Birnbaum y Prokofiev sirvieron en el Ejército Rojo y eran experimentados pilotos de globos. Ernst continuó volando incluso más tarde, y durante la Gran Guerra Patria, mandó los globos de bombardeo de Moscú. El destino de George fue trágico, se suicidó a la edad de 36 años.

El siguiente experimento soviético, el globo estratosférico "Osoaviahim-1", llevaba el nombre de la organización sociopolítica "Sociedad de Asistencia para la Defensa, la Aeronave y la Construcción Química", cuyos ingenieros desarrollaron el aparato.


Tradicionalmente, uno de los pilotos del globo estratosférico era su diseñador jefe, el ingeniero Andrei Vasenko. El equipo tenía un ambicioso programa de ciencias dirigido por el académico Abram Ioffe. En vuelo, planearon estudiar los rayos cósmicos, estudiar la composición de la atmósfera y el campo magnético de la Tierra. Además, decidieron llevar a cabo un experimento biológico a bordo y tripularon la "tripulación" de moscas Drosophila. El copiloto, físico Ilya Usyskin, graduado del Politécnico de Leningrado, fue responsable de los experimentos científicos a bordo. El comandante de la tripulación era un piloto militar, Pavel Fedoseenko, que tenía muchos años de experiencia volando en globos, comandó un destacamento aeronáutico en la Guerra Civil y se graduó del departamento de construcción de aeronaves de la Academia de la Fuerza Aérea. "Osoaviahim-1" estableció un récord mundial, alcanzando una altitud de 22 km sobre el nivel del mar, pero el vuelo terminó en tragedia: la tripulación sopló demasiado gas del cilindro, y cuando comenzó a amanecer, el gas restante se enfrió, el estratostato comenzó a descender rápidamente y a una altitud de 2 km del globo y se estrelló.

Otro experimento relativamente exitoso fue el globo estratosférico bis URSS-1.


El comandante de la tripulación era Kristap Zille, un experimentado piloto-globo militar, jefe de personal de la 4a División Aérea. El copiloto era un ingeniero militar Yuri Prilutsky, y se suponía que Alexander Verigo, profesor del Observatorio Geofísico del Estado, se dedicaría a trabajos científicos. No fue por nada que llamaron al estratostato "URSS-1 bis": tenían la carcasa de un globo y una góndola como el primer estratostato soviético, pero también estaba equipado con un paracaídas de rescate. El programa científico prometía estar saturado, entre los equipos había instrumentos astronómicos: un espectrógrafo y un dispositivo para estudiar el brillo del cielo; equipo de fotografía aérea; Electrómetros de arpillera, dos cámaras Wilson, termómetros, un barómetro y dos altímetros. Fuera de las góndolas colgaban vasos para tomar muestras de aire y muchos otros instrumentos. Aunque se evitó una tragedia como Osoaviahim-1, la misión no se puede llamar completamente exitosa. Habiendo alcanzado una altura de 16 kilómetros, la tripulación completó un programa científico y comenzó a disminuir, pero la velocidad era demasiado alta, hubo una fuga de hidrógeno, la descarga de lastre no mejoró la situación. Los pilotos decidieron no usar un paracaídas en góndola, porque el aterrizaje con él habría resultado ser demasiado rígido y el equipo científico no podría soportarlo. En cambio, decidieron aligerar la góndola saltando de ella con paracaídas. A una altitud de 3.5 kilómetros, Verigo saltó, luego, a una altitud de 2 kilómetros: Prilutsky. Zille se quedó solo; dejando caer todo el lastre restante, llevó la tasa de disminución a aceptable. Sin embargo, habiendo decidido ir a lo seguro, antes de abordar se bajó de la góndola y se subió a las escaleras en su lado exterior. Pero la precaución resultó ser innecesaria, el globo estratosférico hizo un aterrizaje suave, los instrumentos científicos y el piloto restante no resultaron heridos.

Todos los experimentos soviéticos posteriores terminaron sin éxito e incluso trágicamente.

En el verano de 1934, la URSS-2 se quemó al principio, afortunadamente nadie resultó herido.

El globo estratosférico de la URSS-3 tampoco pudo cumplir su misión. Su tripulación incluía: Coronel Prokofiev, ingeniero de brigada Semenov e ingeniero militar de segundo rango Prilutsky. Prokofiev era originalmente el comandante de la División Aeronáutica de Pruebas Experimentales, pero fue removido de su puesto después de un accidente en el campo de entrenamiento. El lanzamiento se pospuso muchas veces, como resultado, el globo estratosférico despegó en el otoño de 1937, pero el globo se rompió a una altitud de menos de un kilómetro. La góndola cayó, la tripulación resultó gravemente herida, luego de lo cual los pilotos se recuperaron en el hospital durante varios meses.

En el verano de 1938, debido a la falla del sistema de soporte vital, la tripulación del observatorio estratosférico VVA-1, llamado así por la Academia de la Fuerza Aérea Zhukovsky, murió. Al aterrizar, con una tripulación ya muerta, el globo estratosférico cayó sobre una línea de alta tensión y se incendió.

En el verano de 1940, inmediatamente después del comienzo, "Osoaviahim-2" colapsó. La altura era muy pequeña y los pilotos escaparon con moretones.

Después de una serie de fracasos, la idea de la estratónica finalmente fue desacreditada a los ojos del liderazgo de la URSS y los experimentos se detuvieron permanentemente. Un nuevo período de construcción de estratostatos soviéticos comenzó muchos años después, con el comienzo de la era espacial, para desarrollar nuevas tecnologías. El globo estratosférico del Volga se lanzó en 1962 para probar el aterrizaje del vehículo de descenso de la nave espacial, el salto y el rescate.


La tripulación consistió en dos paracaidistas de prueba. El globo estratosférico se elevó a una altura de 28,6 kilómetros, Yevgeny Andreev fue expulsado y aterrizó con éxito, y Pyotr Dolgov saltó con un paracaídas, pero murió debido a la despresurización del traje espacial.

En el extranjero, tampoco se mantuvo alejado de la conquista de la estratosfera.

En los años 1933-1934, Jean Picard, el hermano gemelo de Auguste Picard, que vivía en los Estados Unidos, construyó el globo estratosférico Century of Progress. En el primer vuelo, subió a una altura de 17.5 kilómetros. Curiosamente, el patrocinador del vuelo fue el propio Henry Ford. En el segundo vuelo, Jean tomó a su esposa, Jeannette Ridlon, quien se convirtió en la primera mujer stratonaut. En el verano de 1934, los científicos Orville Anderson, Albert Stevens y William Kepner despegaron en el globo de la estratosfera Explorer I. A una altitud de 18 kilómetros, el proyectil se rompió y la tripulación saltó con paracaídas, todos aterrizaron a salvo.

Al año siguiente, los mismos Anderson y Stevens despegaron en el globo estratosférico Explorer II. El vuelo fue exitoso, establecieron un récord de altura de 22,066 metros, que duró más de 20 años.


Luego, los estadounidenses hicieron una larga pausa, y los siguientes vuelos ya eran pruebas de tecnología espacial, como en la URSS, y no fueron realizados por entusiastas con patrocinadores privados, sino por la Fuerza Aérea de los EE. UU. De 1955 a 1958, el proyecto Man High estuvo en funcionamiento, en el marco del cual verificaron los sistemas de soporte vital en la estratosfera, estudiaron el bienestar de la tripulación en condiciones cercanas al espacio, descubrieron el efecto de los rayos cósmicos en una persona y probaron los sistemas de aterrizaje con eyección. Durante las pruebas, se lanzaron tres estratostatos: Man High I, Man High II y Man High III. Joseph Kittinger se convirtió en el primer piloto, e inmediatamente estableció un récord de altura de casi 30 kilómetros. El segundo globo estratosférico con el piloto David Simons se elevó aún más: 30,942 metros. El tercer globo estratosférico fue pilotado por Clifton McClure. Muchos desarrollos de este programa se introdujeron más tarde en la nave espacial del programa Mercury.



Además de los estratostatos tradicionales con góndolas presurizadas, a fines de la década de 1950, los estadounidenses realizaron vuelos extremadamente riesgosos en cabinas abiertas, probando los trajes de pilotos de aviones y astronautas, y también practicaron saltos en paracaídas a gran altitud. Las pruebas se llevaron a cabo como parte de los proyectos Excelsior en los que participó el mencionado Joseph Kittinger.

Kittinger completó tres saltos, casi muriendo en el primero. En el otoño de 1959, llegando a una altura de 23.300 metros, saltó de la góndola, pero un paracaídas estabilizador que funciona mal lo introdujo en un sacacorchos salvaje con una velocidad de rotación de 2 revoluciones por segundo y sobrecargas de hasta 22 g. El piloto perdió el conocimiento y se salvó solo gracias al sistema automático que abrió el paracaídas de emergencia. El segundo salto fue desde una altura de 22,760 metros. Durante el tercer salto de 1960, hubo una ligera despresurización del traje espacial y Kittinger se lesionó la mano, pero estableció todo un conjunto de registros: altura: 31.300 metros; una velocidad de caída de 988 km / hy un tiempo de caída de 4 minutos y 36 segundos.


Paralelamente a los ensayos puramente militares, Man High y Excelsior se sometieron a vuelos científicos bajo el programa Strato Lab. Las tareas principales fueron las observaciones astronómicas y la investigación de rayos cósmicos. De 1956 a 1961, se realizaron 9 vuelos a altitudes de 12,000 metros a 34,668 metros, que luego rompieron récords. En uno de los vuelos, el piloto Alfred Meiksel realizó primero una observación astronómica a través de un telescopio montado en la góndola del globo de estratosfera ONR STRATOLAB a una altitud de 12 kilómetros. El siguiente telescopio, que voló en la góndola del aparato STRATOLAB HIGH IV para estudiar Marte, se elevó a una altura de 24,689 metros.


Este récord de observación a gran altitud a través de un telescopio fue roto solo por el Hubble orbital.

Uno de los vuelos científicos bajo el programa Stargazer fue realizado por el mismo Joseph Kittinger. En el invierno de 1962, él y el astrónomo William White treparon a una altura de 19 kilómetros e hicieron observaciones astronómicas durante más de 15 horas.

Ha pasado medio siglo y una investigación única se ha convertido en entretenimiento y publicidad. En 2010, Red Bull patrocinó un ambicioso proyecto de salto largo estratosférico como una campaña publicitaria para su marca.

Para el proyecto, eligieron al famoso deportista extremo Felix Baumgartner, un skater austríaco y un jugador de béisbol que había trabajado con la compañía durante muchos años.

Después de dos saltos de entrenamiento (desde altitudes de 21,818 y 29,610 metros), el 14 de octubre de 2012 Baumgartner subió a una altura que se convirtió en el próximo récord de vuelos tripulados en un globo de estratosfera: 39 kilómetros. Además, estableció varios récords más durante el salto: la velocidad de caída libre por encima de la velocidad del sonido es de 1357.6 kilómetros por hora, y la distancia más larga que una persona ha volado en vuelo libre es de 36,402.6 metros. El video de salto fue transmitido en vivo y fue visto por 8 millones de espectadores.


El segundo salto entretenido no se hizo esperar. Alan Eustace, vicepresidente de Google, saltó desde una altura aún mayor de 41,419 metros el 24 de octubre de 2014. A diferencia de todos los vuelos anteriores, los diseñadores decidieron prescindir de una góndola y conectar el traje espacial directamente al cilindro, y dispararlo con un squib a la altura máxima. Esto dio grandes ahorros en peso y permitió aumentar más.


A juzgar por el hecho de que todavía no se planean otros saltos, los pensamientos de los amantes exóticos adinerados están preocupados por entretenimientos aún más inusuales: vuelos suborbitales, que varias compañías planean ofrecer pronto.


El 12 de abril, lo invitamos a participar en nuestro experimento y enviar un mensaje de felicitación al servidor en la estratosfera.

Source: https://habr.com/ru/post/447420/


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