Red Bull Stratos - H πτώση σε νούμερα

Η υπερηχητική ελεύθερη πτώση του Felix Baumgartner από τις παρυφές του διαστήματος στις 14 Οκτωβρίου 2012 πραγματοποιήθηκε με ακόμη μεγαλύτερη ταχύτητα από ό,τι είχε εκτιμηθεί αρχικά: 1,25 Mach. Το συγκεκριμένο στατιστικό στοιχείο ήταν ένα μόνο από όσα περιλαμβάνει η λεπτομερής αναφορά των αποτελεσμάτων που προέκυψαν μετά από την τρίμηνη ανάλυση των στοιχείων της αποστολής και ανακοινώθηκαν από τους επιστήμονες της ομάδας Red Bull Stratos.

Τα ποικίλα επιστημονικά ευρήματα, στα οποία περιλαμβάνονται και τα πρώτα δεδομένα μετρήσεων των οργανικών λειτουργιών ανθρώπου σε πτώση ταχύτερη από τον ήχο, οδήγησαν και σε αναθεωρήσεις ορισμένων από τα αρχικά αριθμητικά στοιχεία του άλματος, τα οποία όχι μόνο πρόσφεραν σημαντικές γνώσεις στους επιστήμονες για τα μελλοντικά αεροδιαστημικά ταξίδια, αλλά και έσπασαν αρκετά υφιστάμενα ρεκόρ. Ένα από αυτά, η μέγιστη κάθετη ταχύτητα του Baumgartner, αναθεωρήθηκε, φτάνοντας τα 1.357,6 χλμ./ώρα, δηλαδή 1,25 Mach, από την αρχική εκτίμηση των 1.342,8 χλμ./ώρα, δηλαδή 1,24 Mach. Με τη βοήθεια της ανάλυσης των επιπλέον καταγεγραμμένων στοιχείων, το υψόμετρο από το οποίο έγινε το άλμα διαφοροποιήθηκε ελαφρώς, στα 38.969,4 μέτρα, συγκριτικά με την προηγούμενη εκτίμηση των 39.045 μέτρων.



Το σημαντικότερο εύρημα από την ανάλυση των δεδομένων της αποστολής ήταν ήδη πασιφανές στα εκατομμύρια των θεατών από όλο τον κόσμο που παρακολούθησαν ζωντανά το άλμα: Η ελεύθερη πτώση του τολμηρού Αυστριακού απέδειξε ότι, με τον κατάλληλο εξοπλισμό και τη σωστή εκπαίδευση, ο άνθρωπος μπορεί να σπάσει το φράγμα του ήχου με ασφάλεια. Η συγκεκριμένη διαπίστωση είναι ζωτικής σημασίας για την αεροδιαστημική βιομηχανία κατά την αναζήτηση απαντήσεων στα ερωτήματα σχετικά με τη διαφυγή πληρωμάτων και επιβατών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, ιδίως τώρα που στον ορίζοντα διαφαίνονται και τα εμπορικά διαστημικά ταξίδια.
Τα στοιχεία οριστικοποιήθηκαν όταν οι επιστήμονες της αποστολής διεξήγαν μια ιδιωτική αναθεώρηση ομοτίμων, τη Red Bull Stratos Scientific Summit, στο California Science Center στις 23 Ιανουαρίου 2013. Στους συμμετέχοντες περιλαμβάνονταν αστροναύτες της NASA, αξιωματικοί της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ και εκπρόσωποι εμπορικών αεροδιαστημικών εταιριών όπως η Virgin Galactic, Northrop Grumman, SpaceX, XCOR, Sierra Nevada Corporation και άλλες. Ανακοινώθηκαν, επίσης, τα τελικά αριθμητικά στοιχεία που υποβλήθηκαν για την έγκριση των ρεκόρ, όπως η ελαφριά αναθεώρηση προς τα πάνω της υπερηχητικής ταχύτητας του Baumgartner.

Η Red Bull Stratos ήταν μια ιστορική αποστολή στα όρια του διαστήματος κατά την οποία ο Baumgartner, επαγγελματίας BASE jumper, πραγματοποίησε ένα όνειρο ζωής: να πηδήξει από ένα θαλαμίσκο που είχε ανέβει σε υψόμετρο 39 χλμ. δεμένος σε ένα αερόστατο ηλίου. Έτσι, έγινε ο πρώτος άνθρωπος που έσπασε το φράγμα του ήχου σε ελεύθερη πτώση, καταρρίπτοντας, ταυτόχρονα, και αρκετά άλλα ρεκόρ. Από τη σύλληψή της κιόλας, η αποστολή θεωρούνταν ένα πρόγραμμα δοκιμαστικών πτήσεων με στόχο την ιατρική και επιστημονική πρόοδο του ανθρώπου στον τομέα των πτήσεων.
Η δημοσίευση των ευρημάτων της αποστολής είναι το αποκορύφωμα της πενταετούς ενεργής ανάπτυξης αυτού του προγράμματος δοκιμαστικών πτήσεων και τα στοιχεία κυμαίνονται από τεχνικές καινοτομίες μέχρι ιατρικά και μετεωρολογικά. Ορισμένες από τις πιο πολυαναμενόμενες πληροφορίες ήταν τα πρώτα στοιχεία σχετικά με τον οργανισμό του Baumgartner, όπως ο καρδιακός και αναπνευστικός ρυθμός του σε κομβικά σημεία κατά την άνοδο και την ελεύθερη πτώση-ρεκόρ προς τη Γη.



Η παρακολούθηση των οργανικών λειτουργιών του Baumgartner παρείχε στους επιστήμονες πάνω από 100 εκατομμύρια σημεία δεδομένων, όπως τα πρώτα δεδομένα για ανθρώπινο οργανισμό που κινείται με υπερηχητική ταχύτητα. Τα στοιχεία που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα δεν περιλαμβάνουν απλά τον καρδιακό και αναπνευστικό του ρυθμό, αλλά επιπλέον αποκαλύπτουν τις δυνάμεις που ασκήθηκαν σε αυτόν σε συγκεκριμένες σημαντικές φάσεις της αποστολής.

Ο 43χρονος Baumgartner βίωσε την απόλυτη απώλεια βάρους επί 25,2 δευτερόλεπτα κατά το αρχικό στάδιο της ελεύθερης πτώσης. Κατόπιν, πέρασε μία φάση κατά την οποία στριφογύριζε διαρκώς, φτάνοντας τις 60 περιστροφές το λεπτό, ενώ παρέμεινε σε επίπεδη περιδίνηση (flat spin) επί περίπου 13 δευτερόλεπτα. Για να σταθεροποιήσει την τροχιά του, επιστράτευσε την εμπειρία του από τις ελεύθερες πτώσεις που είχε πραγματοποιήσει στο παρελθόν. Όλα τα στοιχεία των οργανικών λειτουργιών του ήταν εντός των προβλεπόμενων ορίων και δεν ξεπέρασαν σε καμία περίπτωση τα όρια ασφαλείας. (Για παράδειγμα, ο μετρητής επιτάχυνσης της βαρύτητας που φορούσε ο Baumgartner στον καρπό του δεν κατέγραψε σε καμία περίπτωση τα 6 συναπτά δευτερόλεπτα σε 3,5 G που θα ενεργοποιούσαν το άνοιγμα του αλεξιπτώτου σταθεροποίησης, ενώ η περιοχή για την οποία υπήρχε η μεγαλύτερη ανησυχία –το κρανίο του Baumgartner– παρέμεινε κάτω από τα 2 G σε όλη τη διάρκεια της περιδίνησης).

Ο Baumgartner περιγράφει την αίσθηση της ελεύθερης πτώσης καθώς επιτάχυνε και περνούσε το φράγμα του ήχου: «Είναι σα να αιωρείσαι στο διάστημα και μετά επιταχύνεις πολύ γρήγορα, αλλά δε νιώθεις τον αέρα, επειδή η ατμοσφαιρική πυκνότητα είναι πολύ μικρή. Για σχεδόν 35 δευτερόλεπτα δεν ένιωθα τον αέρα γύρω μου, αφού ουσιαστικά δεν υπήρχε αέρας. Αισθανόμουν αβοήθητος, πράγμα πολύ ενοχλητικό για έναν επαγγελματία των ελεύθερων πτώσεων. Και μετά, όταν επιτέλους μπαίνεις σε πυκνότερη ατμόσφαιρα, πρέπει να διατηρείσαι απόλυτα συμμετρικός, αλλιώς αρχίζεις να στριφογυρίζεις, όπως έπαθα εγώ».

Διαστημική στολή και αλεξίπτωτο
Τα επιστημονικά επιτεύγματα της αποστολής περιλαμβάνουν το σχεδιασμό και την επιτυχημένη εφαρμογή καινοτομιών στη στολή συμπίεσης και το ατομικό αλεξίπτωτο• τη δημιουργία νέων πρωτοκόλλων ιατρικής θεραπείας, όπως ένα πρωτόκολλο για τη φυσαλίδωση το οποίο αναμένεται να γίνει το νέο πρότυπο αντιμετώπισης αυτού του φαινομένου, και η χρήση ενός νέου αλεξίπτωτου για την ανάκτηση ωφέλιμων φορτίων από μεγάλα υψόμετρα που ενδεχομένως να προσφέρει πιθανά οφέλη τόσο για τους επιβάτες όσο και για τα φορτία.

Η διαστημική στολή του Baumgartner σχεδιάστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχει την απαραίτητη κινητικότητα κατά την ελεγχόμενη ελεύθερη πτώση, καθώς και τροποποιήσεις για βελτιωμένη οπτική οξύτητα, παρακολούθηση με GPS και θερμική προστασία. «Μ’ αυτή τη στολή θα μπορούσε να είχε πάει και στο φεγγάρι, ενώ παράλληλα είχε τη δυνατότητα να πέφτει κάτω με το κεφάλι και να νιώθει άνετα» λέει ο Mike Todd, ο μηχανικός υποστήριξης ζωής από την εταιρεία Sage Cheshire Aerospace που έντυνε προσωπικά τον Baumgartner πριν από κάθε άλμα. 



Ως τότε, δεν είχε φτιαχτεί ποτέ ατομικό αλεξίπτωτο για υπερηχητική ελεύθερη πτώση. Το ιδιοφυές σύστημα που δημιουργήθηκε για τον Baumgartner περιλάμβανε πληθώρα καινοτομιών, από μια ειδικά σχεδιασμένη διάταξη χειρολαβών μέχρι το μοναδικό όργανο μέτρησης του υψομέτρου που είχε σχεδιαστεί για την εξαιρετικά μεγάλη κάθοδο. Όμως η μεγαλύτερη καινοτομία ήταν ένα σύστημα ευστάθειας (drogue) και μια συσκευή μέτρησης της επιτάχυνσης της βαρύτητας σχεδιασμένα για να σταθεροποιήσουν τον Baumgartner στην περίπτωση μόνο που η περιδίνησή του άγγιζε επικίνδυνα επίπεδα, χωρίς να ενεργοποιούνται αν –όπως κι έγινε τελικά– κατάφερνε να ελέγξει την περιδίνηση μόνος του.

Δημιουργήθηκαν, επίσης, νέα ιατρικά θεραπευτικά πρωτόκολλα. Πάνω από τα 19.200 περίπου μέτρα, το νερό εξατμίζεται. Έτσι, το αίμα κυριολεκτικά βράζει, φαινόμενο που ονομάζεται φυσαλίδωση και μπορεί να έχει πολύ σοβαρές συνέπειες, ιδίως για τους πνεύμονες. Ως μέτρο ασφαλείας σε περίπτωση απρόβλεπτης έκθεσης στο περιβάλλον της στρατόσφαιρας, η ιατρική ομάδα της Red Bull Stratos δημιούργησε ένα θεραπευτικό πρωτόκολλο που για πρώτη φορά χρησιμοποιεί επιτόπου ένα ειδικό σύστημα εξαερισμού. «Δημιουργήσαμε ένα πρότυπο κλινικής πρακτικής που θα αποτελέσει μια από τις σημαντικότερες προσφορές αυτού του προγράμματος» είπε ο δρ Jonathan Clark, διευθυντής του ιατρικού τμήματος της Red Bull Stratos ο οποίος έχει συμμετάσχει έξι φορές ως ιατρός στις πτήσεις του Διαστημικού Λεωφορείου. «Η Red Bull Stratos έχει ήδη αρχίσει να δίνει χειροπιαστά αποτελέσματα που θα επιτρέψουν στους διαστημικούς ταξιδιώτες του μέλλοντος να έχουν πιθανότητες επιβίωσης αν εκτεθούν στο κενό σε αυτή τη ζώνη κινδύνου».
Νέα ήταν και η εισαγωγή ενός ειδικού συστήματος αλεξίπτωτου. Στα ωφέλιμα φορτία σε μεγάλα υψόμετρα, τα αλεξίπτωτα ανάκτησης ανοίγουν πλήρως μόλις το ωφέλιμο φορτίο απελευθερωθεί από το αερόστατο. Όμως το αλεξίπτωτο του θαλαμίσκου της Red Bull Stratos διέθετε ένα ύφασμα συγκράτησης στην περίμετρο το οποίο κρατούσε το άνοιγμα λίγο κάτω από τα 5 μέτρα διάμετρο για το αρχικό τμήμα της καθόδου, επιτρέποντας στο θαλαμίσκο να πέφτει πολύ γρήγορα (με σχεδόν 560 χλμ./ώρα) πριν το αλεξίπτωτο αναπτυχθεί πλήρως. Το αποτέλεσμα ήταν ο θαλαμίσκος να παρασυρθεί σε απόσταση μειωμένη κατά το ένα τρίτο (και η πρόβλεψη της ζώνης προσεδάφισης να γίνει με μεγαλύτερη ακρίβεια) και ο χρόνος καθόδου να μειωθεί κατά τα δύο τρίτα, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις. Όπως λέει ο Don Day, ο μετεωρολόγος της αποστολής, «το πρόγραμμα Red Bull Stratos θα θέσει νέα πρότυπα για τις στρατοσφαιρικές πτήσεις και το ωφέλιμο φορτίο σκαφών με βάρος ελαφρύτερο από τον αέρα».

Νέα στοιχεία ρεκόρ

Μετά από αρκετές εβδομάδες ανάλυσης των στοιχείων της αποστολής, ο Brian Utley, επίσημος παρατηρητής του Contest and Records Board της National Aeronautic Association των ΗΠΑ, ήταν σε θέση να δώσει νέες πληροφορίες σχετικά με τα στοιχεία των παγκόσμιων ρεκόρ, τα οποία βρίσκονται υπό έλεγχο για επιβεβαίωση από τη διοίκηση της Fédération Aéronautique Internationale (FAI), διαδικασία που συνήθως παίρνει αρκετό χρόνο:

Μέγιστη κάθετη ταχύτητα:* 1.357,6 χλμ./ώρα / 1,25 Mach
Προηγούμενη εκτίμηση: 1.342,8 χλμ./ώρα / 1,24 Mach

Μέγιστο υψόμετρο εξόδου (άλματος): 38.969,4 μέτρα
Προηγούμενη εκτίμηση: 39.045 μέτρα 

Κάθετη απόσταση ελεύθερης πτώσης:* 36.402,6 μέτρα
Προηγούμενη εκτίμηση: 36.529 μέτρα

*χωρίς αλεξίπτωτο ευστάθειας ή συσκευή σταθεροποίησης

Ο Utley τόνισε ότι το υψόμετρο από το οποίο έκανε το άλμα του ο Baumgartner ήταν 24% μεγαλύτερο από το προηγούμενο γνωστό μεγαλύτερο υψόμετρο εξόδου, τα 31.333 μέτρα του άλματος του Joe Kittinger το 1960. Επίσης, επιβεβαίωσε τον αρχικό καταγεγραμμένο χρόνο της ελεύθερης πτώσης του Baumgartner (4 λεπτά, 20 δευτερόλεπτα) και το γεγονός ότι το αερόστατο του Baumgartner έφτασε στο ανώτατο υψόμετρο των 39.068,5 μέτρων (μεγαλύτερη γνωστή επανδρωμένη άνοδος) και κατέβηκε ελαφρά, καθώς ο Αυστριακός ετοιμαζόταν να κάνει το άλμα.
Ο Utley τόνισε, επίσης, ότι η κατηγορία «μέγιστης κάθετης ταχύτητας» είναι καινούργια για την FAI και δημιουργήθηκε ακριβώς εξαιτίας των ρεκόρ που καταρρίφθηκαν από το πρόγραμμα Red Bull Stratos.

Η έρευνα συνεχίζεται

Οι συντελεστές της ομάδας Red Bull Stratos συνεχίζουν να αναλύουν εις βάθος τα στοιχεία, ενώ τα αποτελέσματα αναμένεται να ανακοινωθούν σε άρθρα, συνέδρια και αλλού. Όμως η πραγματική αξία της αποστολής θα γίνει αντιληπτή σταδιακά, καθώς νέα προγράμματα και αποστολές θα αντλούν έμπνευση από τις πληροφορίες που παρέχει η αποστολή του Baumgartner με στόχο να πραγματοποιήσουν νέες καινοτόμες προσπάθειες.

«Οι ειδικοί που συμμετείχαν στην αποστολή είναι εκπληκτικοί• πράγματι χρειάζονται οι καλύτεροι άνθρωποι του κόσμου για να φέρουν επιτυχημένα σε πέρας μια αποστολή όπως η Red Bull Stratos» δηλώνει ο Baumgartner. «Προστάτεψαν τη ζωή μου, ενώ παράλληλα κατέρριψαν κάθε όριο στα δικά τους πεδία, με τον ίδιο τρόπο που κι εγώ κατέρριψα το φράγμα του ήχου».

Ο Baumgartner πρόσθεσε: «Δεν μπορώ να σκεφτώ μεγαλύτερη τιμή για τον εαυτό μου και για τους συνεργάτες μου από το να γνωρίζω ότι οι άνθρωποι θα χρησιμοποιήσουν τα στοιχεία της αποστολής μας για να οδηγήσουν με ασφάλεια την αεροδιαστημική στο επόμενο επίπεδο• ή για να κεντρίσουν το ενδιαφέρον των παιδιών για την επιστήμη• ή απλά ως έμπνευση για να κυνηγήσουν τους δικούς τους στόχους. Ανυπομονώ να δω τι θα σημάνει η πραγματοποίηση των δικών τους ονείρων για όλους μας».

Πηγή: www.redbull.com.gr