较真丨4万米高空跳伞视频热传,这是真的

较真要点(赶时间?看要点就够了):
1、跳伞是地球人感受自由落体速度的运动。目前人类高空跳伞高度的最高记录来自于谷歌高级副总裁艾伦·尤斯塔斯(Alan Eustace),跳伞高度为41419米。
2、4万米高空跳伞,要经过温度很低的同温层和大气流动情况复杂的对流层。跳伞者要面临速度、气温、气压、天气等诸多不确定因素的挑战,有些可能带来死亡危险。
3、高空跳伞的服装装备是航天员级别的太空服,不仅要能承受服装内的空气压力,保持良好的密封性,同时还具有提供氧气,对抗极端温差、辐射和太空粒子的影响等诸多功能。
查证者:张伟丨中国科学院空间应用中心研究员
近日,有网友在“较真辟谣神器”小程序中留言询问,某4万米高空跳伞视频是真的吗?虽然这个跳伞壮举很让人不可思议,但确实是真的。
一、4万米高空跳伞,要经过温度很低的同温层和大气流动情况复杂的对流层
跳伞是地球人感受自由落体速度的运动。
网友询问的视频展示的是2012年10月14日,奥地利极限运动员菲力克斯·鲍姆加特纳(Felix Baumgartner)在距离地面39100米的高空跳伞的过程。他刷新了当时的“自由落体最长距离”(3.65万米)以及“最快自由落体”(1342 千米/小时)两项世界纪录,成为了人类历史上第一个跳伞超越音速(1224千米/小时)的人。
(网友询问的视频)
目前人类高空跳伞高度的最新世界记录来自于谷歌高级副总裁艾伦·尤斯塔斯(Alan Eustace)。2014年10月24日,时年57岁的他从41419米的高空跳下来,而且平安降落到了地面上。尤斯塔斯的自由落体时间为4分27秒,超出了鲍姆加特纳4分22秒的自由落体时间;他的自由落体最长距离为3.76万米,打破了鲍姆加特纳3.65万米自由落体最长距离的世界纪录。
但是最快自由落体速度的世界纪录仍由菲力克斯·鲍姆加特纳保持。尤斯塔斯自由落体达到的最高速度为1321千米/小时,略小于鲍姆加特纳自由落体的最高速度1342千米/小时。
(尤斯塔斯创纪录高空跳伞报道)
按照垂直高度和大气扰动来分,大气层可分为五层:对流层、平流层、中间层、热层和散逸层,再高就是所谓的外太空了。41419米高度的跳伞,高度位于平流层。所以只能称之为高空跳伞或超高空跳伞,而不是外太空跳伞。
平流层距离地面为10~50千米,平流层顶空气流动相对平稳,水蒸气很少。平流层的中下层(从平流层底到35~40千米)温度较低,对应区域气温可达零下四五十度,且基本保持稳定,因此这一区域也得名同温层。
平流层之下是对流层,也最接近地表,空气对流非常明显,天气现象复杂,人类在地面上遇到的云雨等气象现象都发生在这一层。对流层的高度大概在从地面到10~12千米内,在大约6千米高度以上,气温将低至零度以下,出现冰晶或过冷水滴。
尤斯塔斯从4万米高空跳伞,必须要经过温度很低的同温层,以及大气流动情况复杂的对流层。
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(高空跳伞高度示意图)
二、高空跳伞其实面临速度、气温、气压、天气等诸多不确定因素的挑战,有些可能带来死亡危险
如果挑战者只穿着普通跳伞服的话,整个降落过程的摩擦和温度快速变化将远超人体的可接受范围。
随着人体的快速下降,空气密度增加,跳伞者的身体受到的压力也会不断增大,这个时候跳伞服的防护就不够了,须有太空服,不然人会在这种持续增加的压力下很快死去。
平流层的气压只有地表的1%,接近于真空。液体在接近真空的环境下,会立即蒸发成气体,人体会出现体液沸腾的现象。此时一旦太空服的密封性出现问题,跳伞者就会当场毙命。
高空空气稀薄,超音速下坠容易产生音爆。物体运行速度在接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障。突破音障时,由于物体使周边的空气迅速压缩并累积为很高的声学能量,这些能量传到人的耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆。所以,跳伞者需要太空服来隔绝音爆的震波,否则可能会在十几秒之内失去意识。
另外,如果没有加压太空服,跳伞员在穿越对流层时,高速运动之下产生的气流冲击也是远超人体极限的,更别说近地表还有大量云雾、尘埃,不可预测的强对流或高密度气流等因素,都可能对人体造成高速碰撞和损伤。
降落至地面时,如果降落点的环境很复杂,也可能对人体带来伤害。
三、高空跳伞者的保命装备是具有诸多强大功能的高科技太空服
为了这惊人的一跳,尤斯塔斯进行了34个月的设备研发和训练准备。飞机是不可能将挑战者送到4万米高空的,尤斯塔斯选择了乘坐氦气球。在升到高空之后,尤斯塔斯用一个小型爆炸装置切断了连接跳伞服与氦气球的绳索,开始了惊心动魄的降落之旅。
这场降落用了大约15分钟,其中自由落体的时间为4分钟27秒,下降过程中的最高速度达到了367米/秒,超过了340米/秒的声音速度,地面上的检测人员还观察到了高速下坠产生的小型音爆。这位自信的挑战者在打开降落伞之前,还在空中表演了两次空翻。
下坠过程中,挑战者唯一可以依赖的“救命法宝”的就是一身特制的高科技太空服。不同于以往的高空跳伞者,尤斯塔斯并没有坐在“太空舱”内升空,反而采用了一套整合了生命保障系统的太空服,所以大家可以见到气球是直接吊着他本人升空。
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(尤斯塔斯跳伞中和跳伞前准备)
尤斯塔斯的太空服,需要能够承受服装内的空气压力,并保持良好密封性,同时还要提供氧气。这套太空服类似于航天飞机宇航员所穿的太空服,采用了外部保护性外壳和热微流星体服(TMG)。 TMG可以用于保护穿戴者免受极端温差、辐射和太空粒子的影响,每个TMG都是由20层以上的织物组成,其中的许多保护性材料跟阿波罗登月时用的太空服一样。太空服内部还有固定系统,确保穿戴者能够保持在原位,同时还具有灵活性和机动性,让穿戴者在压力下也能完成任务。尤斯塔斯在太空服最里面还穿了一件液体冷却服,以保持他的体温。这件太空服的气囊采用了聚氨酯压力气囊,这种材料具有更好的抗老化性能,而且更轻薄。
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(尤斯塔斯身着太空服)
四、在四万米高空看风景:太美了
到四万米高空看风景是什么体验?还是让尤斯塔斯来告诉你吧。在21336米的高度,他发现天空变暗了,到了24384米的地方,他看到了地球的曲线开始出现。他说,“太美了。你可以看到漆黑的太空,也可以看到大气层,之前我从没看到过这样的美景。”
尤斯塔斯的梦想是,能开发一个能让人类探索太空的系统,可以让太空探索像海洋探索一样成为普通人也能做的一项活动。
本文编辑:zolazhang
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