Ред бул стратос

Из Википедије, слободне енциклопедије
Лого пројекта Ред бул стратос
Назив пројекта
Ред бул стратос
Други назив пројекта
Мисија на ивици стратосфере
Организатор пројекта
Ред бул Аустрија
Време реализације
14. октобар 2012.
Учесници
Феликс Баумгартнер
Земља
Flag of the United States.svg Сједињене Државе
Држава
Flag of New Mexico.svg Нови Мексико
Место
Розвел
Сајт
http://www.redbullstratos.com/

Ред бул стратос (енгл. Red Bull Stratos) је један од бројних маркетиншких[a] и комерцијалних[b] пројекта у екстремним спортовима познате светске куће Red Bull GmbH за производњу енергетских напитака Ред бул из Аустрије, у коме је један од најпознатијих БАСЕ падобранаца Феликс Баумгартнер извео скок из стратосфере са висине од око 38.969,4 m, из специјалне капсуле и хелијумом напуњеног балона, и тиме надмашио рекорд пуковника Јозефа Китинџера, који је успешно скочио са висине од 31.000 m, и рекорд Малкома Роса у лету балоном (34.668 m).[2][3]

Након што је реализација Ред бул стратос пројекта, првобитно планираног за 9. октобар 2012. више пута одлагана због јаких ветрова на простору Новог Мексика,[4] коначно је успешно остварен 14. октобра 2012. Тако је захваљујући овом пројекту Феликс постао први светски суперсонични падобранац.

Историјат[уреди]

Феликс Баумгартнер иницијатор пројекта
  • Феликс Баумгартнер и компанија Red Bull GmbH 2005. започели су сарадњу и прве договоре како би поставили основе за реализацију пројекта Ред бул стратос. Овим пројектом је реализацијом падобранског скока из стратосфере требало, поред маркетиншке и материјалне користи за њене учеснике, поставити неколико светских рекорда у падобранству и проширити границе могућности људског тела на великим висинама.[5]
  • Године 2007. под техничким руководством Арта Томпсона, започело је планирање и организација тимова за реализацију пројекта. Те године у компанији енгл. Sage Cheshire Aerospace у Ланкастеру, Калифорнија, САД започет је развој капсуле.[6]
  • Године 2008. Ред бул стратос тиму се прикључује пуковник Јозеф Китинџер члан енгл. National Aviation Hall of Fame и званични рекордер у скоку падобраном и први пут састаје са Феликсом Баумгартнером. Компанија Дејвид Кларк (енгл. David Clark Company) те године по први пут у историји астронаутике прихвата да произведе висинско одело за неки од невладиних ваздухопловних програма.
  • Године 2009. Фелик Баумгартнер је први пут извео обуку и применио нову висинску обуку у одело под притиском, укључујући неколико падобранских скокова из авиона са 27.000 стопа.
  • Медицински тим пројекта се проширује, а на место руководиоца тима постављен је да један од учесника у програму и члан посаде Спејс шатла, ваздухопловни лекар Џонатан Кларк, који је са својим тимом започео развој превентивномедицинских сигурносних протокола. Те године започео је и развој падобрана падобранских система, а обезбеђен је је и хелијумски балон намењен успону специјално конструисане капсуле на велике висине.
  • Јануара 2010, први пут је објављено да ће Феликс Баумгартнер уз помоћ тима научника и спонзорство Red Bull GmbH, покушати да постави светски рекорд у скоковима падобраном из стратосфера.[7] Баумгартнер је према овим најавама требало да обави скок са висине од 36.600 m из капсуле прикачене за балон испуњен хелијумом, и постане први падобранац који је скочио са највеће висине и сопственим телом „пробио“ границу брзине звука.[8][9][10]
  • Дана 12. октобра 2010, Red Bull GmbH је објавио да се реализација пројеката привремено одлаже, због тужбе суду поднете од стране Данијела Хогана. Хоган је у тужби поднетој Вишем суду Калифорније, са седиштем у Лос Анђелесу, САД априла 2010, тврдио да је он 2004. осмислио идеју о падобранским скоковима са ивице стратосфере, а да су компанија Red Bull GmbH и Баумгартнер украли ту његову идеју.[11][12] Након што је тужба решена у ван судском поступку јуна 2011,[13] 5. фебруара 2012, Дејли Телеграф је објавио да ће реализација пројекта Ред бул стратос бити настављена.[14]
Пуковник Јозеф Китинџер (1999), званични рекордер у скоку падобраном из стратосфере (из капсуле на десној слици 1960), и један од кључних људи у реализацији пројекта Ред бул стратос Пуковник Јозеф Китинџер (1999), званични рекордер у скоку падобраном из стратосфере (из капсуле на десној слици 1960), и један од кључних људи у реализацији пројекта Ред бул стратос
Пуковник Јозеф Китинџер (1999), званични рекордер у скоку падобраном из стратосфере (из капсуле на десној слици 1960), и један од кључних људи у реализацији пројекта Ред бул стратос

Циљ пројекта[уреди]

Др Џонатан Кларк, медицински директор, у својој изјави за јавност, најбоље илуструје неке од циљева које је требало остварити у пројекту Ред бул стратос:

Ми ћемо овим пројектом поставити нове стандарде у авијацији. Никада пре Феликса није неко достигао брзину звука без улажења у авион.. Ред Бул стратос пројект има за циљ да тестира нову опрему и развије нове процедуре за боравак човека на великим висинама и савладавање екстремних убрзања. Циљ пројекта је да се унапреди безбедност „свемирских професионалаца“, као и потенцијалних свемирских туриста.[15]

Пројакат Ред бул стратос имао је више циљева; почев од маракетиншког преко такмичарског или спортског са циљем да се поставе или правазиђу бројни рекорди у падобранству остварени пре више од 50 година (1960.),[16] па све до оних „озбиљнијих“—научних који су требали да дају одговоре на безброј питања, у бројним неистраженим областима ваздухопловне и космичке медицине, ваздухопловства и астронаутике.

Овим пројектом по први пут је требало савладати звучну баријеру људским телом (без летелице) и сазнати шта се у том тренутку у њему дешава.

Такође требало је прикупити и мноштво других података о променама у људском телу које се могу јавити у случају хитног напуштања свемирских и других летелица у стратосфери и прикупити безберој научних података о карактеристикама промена у телу и заштитној (висинској) опреми за будуће пројекте.[16] како би се наставило са унапређењем безбедности летења на великим висинама.

Иако се у бројним медијима наводи „да је Феликс скочио са ивице свемира“ та тврдња је нетачна. По постојећим ставовима у науци линија разграничења између свемира и земљине атмосфере је тзв Карманова линија која је према Међународној аеронаутичкој федерацији (ФАИ) на висини од 100 km (а према другим мерењима 118 km).[17] Према томе Феликсов скок са 39 km није био са ивице свемира већ са много ниже висине. Иако се у бројним медијима наводи „да је Феликс скочио са ивице свемира“ та тврдња је нетачна. По постојећим ставовима у науци линија разграничења између свемира и земљине атмосфере је тзв Карманова линија која је према Међународној аеронаутичкој федерацији (ФАИ) на висини од 100 km (а према другим мерењима 118 km).[17] Према томе Феликсов скок са 39 km није био са ивице свемира већ са много ниже висине.
Иако се у бројним медијима наводи „да је Феликс скочио са ивице свемира“ та тврдња је нетачна. По постојећим ставовима у науци линија разграничења између свемира и земљине атмосфере је тзв Карманова линија која је према Међународној аеронаутичкој федерацији (ФАИ) на висини од 100 km (а према другим мерењима 118 km).[17] Према томе Феликсов скок са 39 km није био са ивице свемира већ са много ниже висине.

Метеоролошки услови неопходни за реализацију пројекта[уреди]

Накупљање леда на капсули и балону угрозило би реализацију пројекта.
Активности сунца, редовно су праћене у пројекту Ред бул стратос.
Уз помоћ сателита и компјутерских модела донета је одлука о датуму реализације пројекта.

Један од основних и значајних фактора који су могли бити од утицаја на успешност реализације пројекта Ред бул стратос, биле су метеоролошке појаве и њихова непредвидивост, као једна од карактеристика времена, које су могле да се јаве или погоршају у моменту реализације пројекта.

Ветар[уреди]

У моменту реализације пројекта у атмосфери није смело да да буде ветра, јер је осетљивост система на ветар расла са величином балона који је у пројекту и Ред бул стратос био изузетно велики (850.000 m³).

Опасност од удара ветра била је највећа у току полетања балона. Хелијумски балон чији су зидови дебели само 0,002 cm (или 10 пута тањи од врећице за сендвич), могли су се лако поцепати, ако би били ухваћени од стране вишетонског крана који је позиционирао балон и капсулу у моменту лансирање. Зато је полетање балона одлагано неколико дана, све до коначне реализације пројекта 14. октобра 2012., јер је брзина ветра у те дане била већа од 2 km на час на нивоу тла и до неколико стотина метара на већој висини.

Утицај ветар и његове брзине на балон и капсулу стално је праћен и током коначне реализације пројекта—посебно када је балон био на граници стратосфере, где је турбуленција уобичајена појава. Одређивање правца и брзине ветра на различитим висинама омогућавало је тиму на земљи да прати кретања балона усмераваног струјањем ветра, и предвиди зону слетања, чак и пре лансирања балона.

Падавине и влажност[уреди]

За реализацију пројекта одсуство падавина, било у виду снега, леда, кише или магле, било је од изузетног значаја, јер би у супротном оне могле да теже угрозе видљивост али и учинак балона.

Падавине било које врсте, па чак и вишак влаге, могао би да спречи лансирање балона и реализацију пројекта, јер би прекомерни утицај влаге и мраза изазвао накупљање леда на балону, што би ометало полетање или пењање балона. Потенцијално створен лед, тежак више стотина килограма, додатно би оптеретио целокупну тежину опреме (балона и капсуле) и значајно утицао на брзину, трајање и висину успона.

Облачност[уреди]

У складу са прописима Федералне агенције за авијацију, САД, предвиђено је да балон примењен у пројекту Ред бул стратос несме летети ако је на небу облачност већа од 5/10 или ако је хоризонтална видљивост (у сваком тренутку) мања од 5 km.

Ови услови видљивости на небу, неопходни су како би се омогућило боље визуелно праћење успона балона и капсуле, а Феликсу Баумгартнеру пружили најбољи могући услови за његово правилно усмеравање у току слободног пада.

Активности сунца[уреди]

Активности сунца, као што су сунчане ерупције и брзина експлозивних активности на његовој површини, редовно су праћене у пројекту Ред бул стратос. Наведене активности сунца су могле да утичу на појаву „соларних олуја“ а оне на рад ГПС система преко сателита и радио комуникација кроз атмосферу. Срећом захваљујући развоју метеорологије, прогнозери су могли више дана унапред да уоче долазеће соларне олује којима је за постизање ефеката у атмосфери Земље, потребно много времена - обично више дана. То је обезбеђивало, стручном тиму пројекта, доста времена, да правовремено изврше планирања датума реализације пројекта, како би се у току мисије избегле сметње изазване активностима сунца.

Праћење и предвиђање метеоролошких услова[уреди]

Пошто су напред наведени метеоролошки фактори могли бити од директног утицаја на реализацију Ред бул стратос пројекта, тим метеоролога минуциозно је све време анализирао претходне и тренутне временске профиле. Применом компјутерских модела за прогнозу времена они су настојали да што тачније предвиде временске услове у атмосфери до висине од 40 km, и својим саветим помогну руководећем тиму у доношењу коначне одлуке о дану и часу лансирања и других одлука у току реализације мисије.

Чак и у случају неочекиване промене временских услова, само неколико сати пре полетања или током саме мисије, метеоролошки тим је био у стању да контролном (руководећем) тиму пројекта правовремено обезбеди континуирано обавештавање о метеоролошким условима, како би он Феликса правовремено обавестио о свим важним промена неопходним за безбедан лет.

Потенцијалне опасности и медицински проблеми које је требало решити у пројекту[уреди]

Дијаграм показује промене вредности притиска (зелена линија) и температуре (црвена линија) на различитим висинама, чијим ће негативним утицајима бити изложено Феликсово тело у току скока.

Ако би у току реализације пројекта Ред бул стратос тело феликса Баумгартнера, чак и на краће време остао незаштићено, његов организам и физиолошки процеси у њему би били изложени негативним утицајима средине који владају у стратосфери, и у таквим условима он би могао би да преживи само неколико секунди. Листа утицаја укључује; температуру далеко испод нуле (>-800), премало кисеоника за дисање (до 0mmHg) , тенденцију неконтролисаног окретања (тумбања) у току слободног пада и притисак ваздуха, толико низак, да без физичке и физиолошке заштите, изазива поремећаја праћене „хладним кључањем крви“ и декомпресионим поремећајима.

Иако у стратосфери не влада потпуни вакуум, број молекула ваздуха и кисеоника у њему, је тако мали, да у овим условима човек може да борави (без фаталних последица), само уз примену одговарајућих мера техничке и превентивно-медицинске заштите. Зато је за потребе овог пројекта развијен читав низ медицинских и других процедура заштите, које су проистекле из вишегодишњег проучавања негативних утицаја кратркотрајног и дугоротрајног излагања неповољним утицајима висине организма пилота, падобранаца и астронаута.

Користећи ова искуства, тим лекара и дугих специјалиста у оквиру пројекта Ред бул стратос створио систем и протоколе заштите организма феликса Баумгартнера од неповољних утицаја висине, који је у овом пројекту подржан; специјално дизајнираном капсулом под натпритиском, висинским оделом са кацигом и пратећим кисеоничким системом, с циљем да се минимизирају ризици и последице утицаја високе надморске висине.

Промене у атмосфери са висином[уреди]

Листа утицаја атмосфере на организам Баумгартнера укључује; температуру далеко испод нуле (>-800), премало кисеоника за дисање (до 0 mmHg) и притисак ваздуха, толико низак, да без физичке и физиолошке заштите, изазива промене праћене „хладним кључањем крви“ и декомпресионим поремећајима.

Атмосфера земље почев од њене површине полагано постаје све ређа и постепено нестаје у свемиру. Не постоји коначна (јасна) граница између земљине атмосфере и свемира, али је из практичних разлога она одређена тзв. Кармановом линијом или висином од 100 (118) km. До ове границе атмосфера је подељена на три дела; мезосферу (6-20 km), стратосферу (20-50 km) и тропосферу (50-85 km). Три четвртине масе земљине атмосфере налази се унутар мезосфере или 11 km од површине Земље. До висине од 32 km (средишни део стратосфере) садржано је 99 % укупне масе атмосфере, а преосталих 1% отпада на висину од 1.000 km.

Реализацију пројекта Ред бул стратос Феликс Баумгартнер је започео са висине од 39.045 m, или из стратосфере, која се простире између мезосфере и тропосфере, од 20 до 50 km висине, и у којој су гасови одвојени у облику слојева према њиховој тежини. То је најнегостољубивији део земљине атмосфере, у коме се температура непрестано снижава од -55°С (на средњим ширинама и на половима) до -85°С (на екватору), а затим расте све до 0°С у стратопаузи. У таквим условима изложен великим температурним разликама Феликс Баумгартнер је провео извесно време у слободном паду.

Стратосфера, се у свом доњем делу зове још и озоносфера. Слојеви стратосфере су нестстабилни због температурне инверзије. Разлог лежи у распадању молекуларног кисеоника (О2) у озон (О3) под утицајем Сунчевих краткоталасних (200 nm), ултравиолетних зрака. Кисеоник апсорбује ове по човека штетне зраке и при томе се дели и везује у троатомски облик кисеоника-озон. Што је већа удаљеност од Земље, већи је удео соларних УВ зрака па тиме и удео озона. Стратосфера садржи 90% атмосферског озона. Са опадањем атмосферског притиска и порастом соларног зрачења највећа концентрација озона јавља се на висининама од 20 до 50 km. Високе концентрације озона јављају се такође у озонским рупама (озонским рукавцима) озоносфере, које се могу пружати у дубину атмосфере до 14 km.

У напред наведеним физичким карактеристикама стратосвере одвијао се слободног пад Феликса Баумгартнера па је његово тело било изложено великим температурним променама и интензивном УВ зрачењу, од којих га је штитило специјално дизајнирано висинског одело са термогрејачима и слојем ваздушних комора испуњених топлим ваздухом, и заштитна кацига са заштитним визиром од УВ зрачења.

Оно што је такође било од посебног значаја за боравак феликса Баумгартнера на висини већој од 39 km је и пад атмосферског притиска и недостатак кисеоника у ваздуху или пад парцијалног притиска кисеоника у атмосфери, који је на висини изнад 19.000 m (Армстронгове границе) раван нули (што је приказано на доњој табели).

Парцијални притисак кисеоника рапидно опада са висином, а то снижење одговара опадању целокупног барометарског притиска (види табелу десно) у атмосфери. У односу на ниво мора, где парцијални притисак кисеоника износи 159 mmHg, на 11.000 m он износи 1/4 или 37 mmHg, а на 19.000 m, или на нивоу Армстронгове границе, 0 mmHg.


Промена атмосферског притиска и парцијалног притиска кисеоника и угљен диоксида у ваздуху и плућима са висином
Висина(m) Атмосферски притисак (mmHg) Притисак О2 у ваздуху (mmHg) Притисак О2 у плућима(mmHg) Притисак СО2 у плућима(mmHg)
на нивоу мора 760 (664-803) 159 109 40
5.500 380 75 40 31
11.000 155 37 12 30
15.000
Функционална (витална) граница атмосфере
87 18 0 30
19.000
Армстронгова граница атмосфере
47 0 0 30
30.480 8,4 0 0 30

С обзиром да кисеоник одржава живот, снижење барометарског притиска на 87 mmHg, колико износи парцијални притисак водене паре и угљен-диоксида у плућима (што одговара висини од 15.000 m)—онемогућава улаз кисеоника из спољашње атмосфере у алвеоле плућа јер су оне већ испуњене (заузете) укупним барометарским притиском који одговара парцијалном притиску угљен-диоксида и водене паре. Како оба ова гаса потичу из влажне средине тела, ништа се неби променило и кад би се околни ваздух састојао од чистог кисеоника.

Зато за висину од 15.000 метара кажемо да је то функционална (витална) граница атмосфере, на којој је „време чисте свести“ након наглог губитка притиска (нпр декомпресије капсуле или висинског одела и кациге) само 15 секунди, што значи да би живот Феликса Баумгартнера на овој висини зависио искључиво од мале резерве кисеоника у његовом телу која износи око 1 литар.

Дизбаризам[уреди]

Vista-xmag.png За више информација видети Декомпресиона болест, Хипобарија и Баротраума

Као последица боравка и искакања са великих висина, у мисији Ред бул стратос, постојала је опасаност да у случају било какве грешке и отказа опреме у телу Феликса Баумгартнера због излагања хипобарије настану баротрауматски поремећаји у телесним шупљинама и декомпресиона болест. Дизбаризам, праћен наведеним поремећајима у телу Феликса Баумгартнера је могао настати нагло и неконтролисано праћен експлозивним губитком притиска у случају хаварије на капсули балона или отказа системима за регулацију притиска и дисања, оштећења висинске опреме (висинског одела и кациге) или недовољне (лоше прорачуната) количине кисеоника у боцама потребне за дисање до окончања падобранског скока.

Дизбаризам је у овој мисији могао бити последица;

  • нагле неконтролисане декомпресије (промене притиска гасова) у капсули балона, након хаваријског снижавања притиска, због квара или неконтролисаног отварања врата капсуле и грешке у управљању системима
  • нагле неконтролисане декомпресије (промене притиска гасова)у Феликсовој заштитној опреми (оделу и заштитној кациги), због неправилне подешености опреме, квара на заштитном оделу, отказа или губитка дела заштитне опреме и кисеоничког система са кацигом.

Основни узрочник декомпресионе болести, која се у овим условима могла јавити, у телу Баумгартнера, били би гасни мехурићи азота због наглог пада парцијалног притиска кисеоника у његовим плућима изазвани променом амбијенталног притиска[18] који би из раствореног стања у крви и ткивима прешли у гасне мехуриће, који би се потом нагомилали у телесним течностима и ткивима Баумгартнера.[19]

У току боравка на великим висинама, када се због ниског парцијалног притиска кисеоника, гасови удишу под повишеним притиском, како би се компензовала снижена вредност атмосферског притиска, долази до њиховог повећаног растварања у течностима организма. Са повећањем притиска удахнутог ваздуха (што се дешавало и у телу Феликса Баумгартнера са порастом висине лета), настаје лагано растварање гасова у течностима ткива све до одређене количине која представља максимално засићење течности гасовима на достигнутом притиску.

Уколико би се притисак у ваздуху који удише Феликса Баумгаратнера нагло смањио, дошло би до издвајања гаса из течности ткива, његовог тела, како би се поново постигао притисак околине. Уколико би се притисак смањивао постепено, гас би се издвајао без икаквих проблема. Међутим, уколико би се промена притиска вршила убрзано, (као што је то случај након наглог губитка притиска у капсули балона), или заштитном оделу), молекули гаса би се груписали у гасне мехуриће. Тада би притисак у плућима Баумгаратнера био мањи од притиска у херметизованој капсули или оделу. Растворени гасови, би тежили да се издвоје из ткива (у чему би предњачио азот ). Ако не би могли да се издвоје довољно брзо формирали би мехуриће, што би могло довести до појаве декомпресионе болести. Ако би пропусти у декомпресији били већи, болест би се јавила брже и по правилу знаци болести би били тежи, а ако би пропусти били мањи симптоми би се јавили касније и вероватно би се радило о лакшем облику декомпресионе болести.[20] У зависности од тога где би дошло до накупљања мехурића, зависило би и у којим ткивима и органима Баумгаратнера би дошло до поремећаја. Постоје докази да би неоткривени, занемарени или асимптоматски декомпресиони поремећаји могли довести и до неповратног органског и функционалног оштећења организма Феликса Баумгартнера.[21]

Како би се спречили и правовремено открили ови поремећаји, и превентивно деловало, опрема је редовно проверавана у свим фазама мисије а лекар тима Ред бул стратос је детаљно прегледаовао Феликса Баумгартнера, непосредно након доскока и перманентно неколико наредних дана над њим вршио здравствени надзор.

Слободни пад (брзина и убрзање)[уреди]

У току пројекта Ред бул стратос планирано је да тело Феликса Баумгартнера слобосним пададом савлада брзину звука, односно да достигне и превазиђе - брзину којом се крећу звучни таласи кроз ваздух. Брзина звука у ваздуху, зависи од густине ваздуха и температуре нпр у хладнијем ваздух, звук путује спорије.

На око 30 km надморске висине, пројектом је планирано да се тело Феликса Баумгартнера мора кретати брзином већом од 1110 km на сат како би достигло брзину звука, познату и као 1 мах. Како је тело Феликса (14. октобра 2012 у току реализације пројекта) достигло брзину од 1340,59 km на час, он је био први човек у историји који је сопственим телом савладо и превазишао брзину звука.

Кружно кретање (тумбање)[уреди]

Ротација тела (кружно кретање-тумбање) код слободног пада какав је планиран у мисији Ред бул стратос био је посебно опасан јер се на великим надморским висинама, због мањих сила пригушивања у разређеној атмосфери, тумбање може јавити у свим правцима и свим степенима интензитета у било којој фази слободног пада тела.

Зато је у току слободног пада, једно време Феликса Баумгартнер био животно угрожен, јер је изгубио контролу над кретањем тела које је било изложено кружној ротацији (тумбању) у смеру глава–пете, око попречне осе тела, због;

  • дејства силе успорења (силаском у гушће слојеве атмосфере)
  • дејства ветра или ваздушних струјања у атмосфери

Истраживања (енгл. Walchner-а) током 1958, спроведена на висини од 83.000 фита, показала су да људско тело може да развије брзину ротирања (тумбања) и до 465 обртаја/мин.[22]

Слична истраживања (енгл. Weiss, Edelberg, Charland, и Rosenbaum) која су они 1954. вршили на животињама и људима, како би установили границе толеранције тела на ротацију, показала су да ако је центар ротације у пределу срца, несвестица код људи настаје у року 3 до 10 сек на 160 обртаја/мин, а да је фатална брзина ротације од 400 обртаја/мин.[22]

Тумбање изазива комбинација позитивног и негативног убрзања, а учинак варира од локације центра ротације. Када је, срце центар ротације, кардиодинамички и општи циркулациони поремећаји су максимални. Истраживања на животињама су показала да је на 150 обртаја/мин, са центром ротације у срцу, артеријско-венска разлика притиска и пулса сведена на мање од 5 mmHg а срчани излаз на нулу. У ткивима се у овим условима, јавља недостатак кисеоника и појава хипоксије, а у мозгу крварења из оштећених зидови крвних судова због јако великих вредности систолног притиска изазваног ротацијом.[22] Тај осећај изазван прерасподелом крви у телу услед тумбања Феликс је овако описао по повратку на земљу:

„Па, имао сам велики притисак у глави, али нисам се осећао као да ћу пасти у несвест... После одређеног броја обртаја, постоји само један начин да крв изађе из тела, а то је кроз очи. То значи да сте мртви. То је оно чега сам се највише плашио... Док сам се вртео првих 10, 20 секунди, ниједног тренутка нисам помислио да ћу изгубити живот... У тим ситуацијама, наравно, да је паклено, не знате да ли ћете се извући из неконтролисане ротације. Наравно да је било застрашујуће. Борио сам се све време јер сам знао да мора постојати тренутак када ћу успети да исконтролишем пад.“[23]

Хидраулични учинци, прерасподеле крви у току ротације најизраженији су у оним регионима тела који су најудаљенији од центра ротације. Када је центар у доњим деловима тела, може се јавити; конјуктивално крварење, периорбитални оток и крварење у синусима и средњем уву.[22]

Праг (нивои) вредности за појаву петехијалних крварења у конјунктивама су експериментално одређени, и варирају; [22]

  • са центром ротације у карличном гребену, од 3 сек на 90 обртаја до 2 минута на 50 обртаја/мин,
  • са центром у срцу, од 4 секунде на 120 обртаја/мин до 10 минута на 45 обртаја.

Имајући у виду да је Феликс, након повратка на земљу навео доживљај јаког притисак крви у очним јабучицама, може се претпоставити да је он доживео јак кардиодинамички и општи циркулациони поремећај, са нагоном на повраћање изазван убрзањем, на граници губитка свести. Накнадном обрадом података утврђено је да је број обртаја његовог тела у току тумбања био око 60 у минути, и да је трајало око 13 секунди.[2]

Опрема[уреди]

Балон[уреди]

Техничке и конструктивне карактеристике балона
Карактеристике
Тип
  • Ваздухоплов примењен у пројекту, био је стандардно дизајниран балон, чија се конструкција и израда заснивала на истим оним принципима и материјалима који се преко 60 година примењују за израду балона који се у научне сврхе примењују за летове на великим надморским висинама (са или без људске посаде).
  • Балон на велику висину подиже хелијум, којим се пре полетања он пуни. Хелијум је подесан за ову намену јер је лакши од ваздуха, незапаљив и нетоксичан (за атмосферу ако грешком у њу доспе).
Материјал
  • Балон је израђен од полиетиленских (пластичних) трака високих перформанси, дебљине, само, 0,002 сm.
  • Укупна површина, полиетиленских трака балона је 161.874 m².
  • У структуру балона инкорпорирана су полиестерска влакна, која имају за циљ да ојачају полиетиленске траке на оним местима која су предвиђена да трпе оптерећења прикаченог терета (капсуле, падобрана и друге опреме).
Величина, тежина, обим и облик
  • Балон примењен у пројекту имао је запремину 850.000 кубних метара (и био је 10 пута већи од балона Јозефа Китинџера из 1960).
  • Потпуно отворен балон, са порастом висине ширио се до облика у виду неправилне лопте, која је на 39.000 m изнад мора имала висину зграде од 55 спратова.
  • Дужина ненапуњеног балона, пре лансирања, била је 180,56 m.
  • Висина самог балона, на полетању, била је 167,6 m, а висина балона од његовог врха до дна капсуле 211,86 m.
  • Тежина ненапуњеног балона била је 1.681 килограма.
  • Величина балона на 39.000 м изнад мора, била је 102 m у висину и 129 m у пречнику.
Red Bull Stratos - Capsule elevation (sr).png

Капсула[уреди]

Капсула под повишеним притиском, са специјалним седиштем и пратећом опремом за прикупљање важних научних података за будуће мисије, омогућила је екстремном спортисти Феликсу Баумгартнеру, вишечасовни боравак у нејнегогостољубивијем слоју земљине атмосферестратосфери. Капсула са својим системима за одржавање живота, до достизања задане висине за падобрански скок, штитила је све време физиолошке системе Феликса Баумгартнера од екстремних услова који владају у стратосфери: температуре и до – 65°С, ултравиолетног зрачење, сниженог садржаја кисеоника и сниженог ваздушног притиска. Захваљујући уграђеним системима у капсулу, Феликсовом телу је омогућена регулација: температуре у висинском оделу, нормални притиска ваздуха и кисеоника у плућима за њихово константног снабдевања кисеоником, што је омогућавало природно дисање, без потребе за дисањем под натпритиском и веће напрезање плућа и срчано-судовног система.

Капсула је конструисана и произведена у фирми Sage Cheshire Aerospace у САД, као резултат петогодишњег заједничког рада међународног истраживачког тима на челу са техничким менаџером пројекта Артом Томпсоном и водећих стручњака у области авијације и астронаутике. Зато је њена конструкција засноване је на примени тренутно најсавременије опреме у авио и космичкој индустрије, у овој области.

Конструкција капсуле[уреди]

Капсула је сферична структура пречника 6 стопа, у облику крушке, тешка 1.315 килограма, која у суштини представља пресуризовану кабину са диференцијалним притиском [c] од око 0,5 бара који одговара условима на надморској висини од око 4.800 метара, што је приказано на овој табели:

Промена притиска и температуре у атмосфери и промена притиска, температуре и концентрације кисеоника у капсули са висином и брзина пењања балона у мисији Ред бул стратос
Висина(m) Притисак у атмосфери (bar) Притисак у капсули (bar) Концентрација О2 у оделу (%) Температура у атмосфери (°С) Температура у капсули (°С) Брзина пењања балона (km/h)
12.000 0,117 0,579 26,0 -55,2 +15,1 198
15.000 0,117 0,579 25,5 -65,4 +13,9 95
20.000 0,076 0,538 30,8 -64,1 +13,1 30
25.000 0,046 0,550 25,4 -49,7 +12,3 18
30.000 0.027 0,526 26,3 -25,7 +12.7 46
32.500 0,023 0,556 21.5 -24,1 +12,3 35,9
39.068
Након отварања врата на капсули
0,003 0,003 21,5 -6,1 +9,9
Главни делови капсуле[уреди]

1. Пресуризована сфера (енгл. pressure sphere), направљена је од фибергласа (пластике ојачане епоксидним материјалима) и обојена противпожарном бојом), са улазним отвором и прозорима направљеним од акрила (плексигласа). У централном делу капсуле смештана је инструмент табла са екраном, камерама и седиштем. У унутрашњости сфера је све време лета била под диференцијалним притиском (око 0,5 бара) у односу на атмосферски који се са висином стално снижавао (све до 0,003 бара) тако да током успона Феликс није имао потребу да надувава висинско одел, што му је олакшавало управљање системима и штитило га од хипобарије.

Red bul stratos projekt.2.JPG

2. Кавез-кош (енгл. cage), који са спољне стране окружује пресуризовану сферу направљен је од јаких челичних легура челика (хром-молибдена, које се често користи у ваздухопловној индустрији и мотоспорту) и даје јој потребну чврстину. На кавезу се налази и рам са прикључцима на којима се капсула привезује за балон, а такође и делови терета, падобранске системи за слетање капсуле.

3. Омотач-љуштура (енгл. shell), окружује пресуиризовану сфера и метални кавез-кош и део је капсуле која је видљива за посматрача. Шкољка је од специјалне пене прекривена фибергласом и бојама, и има за циљ да обезбеди заштиту и топлотну изолацију капсуле у стратосфери, где је температура у просеку око (-56.7°С). Висока је 11 стопа, са базом пречника 8 стопа. Њена широка, заобљена база пружа сигурну платформу на свом ободу која ће помоћи капсули да одржи стабилност током спуштања на земљу.

4. Основа и уложак за гњечење (енгл. base and crush pads), пречника 8 стопа је најшири део капсуле који има за циљ да основном панелу са доње стране капсуле пружи заштиту. Основа капсуле се састоји од 2 инча дебелог панела од алуминијумског сендвич саћа који штити капсула од оштрих предмета током слетања и обезбеђује простор за монтажу оквира балона, система за контролу и других система, као што су батерије (извори напајања за системе капсуле и камере). Са спољашње стране основе налази се уложак или јастучић за гњечење, састављен од саћастих ћелија папира покривених фибергласом и противпожарним епокси смоламама. Јастучићи су пројектовани да издрже оптерећење у моменту додира са земљом од 8 g, и обезбеди апсорпцију удара падобрана за слетање капсуле. Улошци за гњечење намењени су за једнократну употребу и морају бити замењен након сваког лета капсуле. Њихова функција гњечења, проверена је од стране инжењера у више од 150 тестова издржљивости.

Висинско одело[уреди]

Фазе у реализацији пројекта[уреди]

Red bul stratos projekt.JPG

Физиолошка напрезања организма Феликса Баумгартнера у току реализације пројекта[уреди]

У току реализације пројекта Баугартнерово срца достигло је максималну учесталост срчаног ритма од 185 откуцаја у минути (након изласка из капсуле). У периоду пре лансирања, за време удисања 100% кисеоника, учесталост срчаног ритма се кретала од 40 до 100 откуцаја а током успона балона од 60 до 100 откуцаја. У току слободног пада учесталост Баумгартнеровог срчаног ритма кретала се од 155 до 175 откуцаја, тако да је у тренутку када је телом, на путу ка земљи, достигао брзину од 1,25 маха, била 169 откуцаја. Након отварања падобрана и лебдења са њим учесталост срчаног ритма се кретала од 155 до 180 откуцаја. У моменту пред и у току доскока на земљу учесталост срчаног ритма била је 163 а у току лета хеликоптером до контролног центра мисије око 100 откуцаја у минути.

Учесталост дисања или број удисаја била је највећа током слободног пада и кретала се од 30 до 43 удисаја у минути.

У почетној фази слободног пада, због јако мале густине ваздуха и велике брзине пропадања, тело Баумгартнера је било 25,2 секунде изложено апсолутном бестежинском стању, да би након тога, ушло у фазу ротације (тумбања) у трајању од око 13 секунди, која је при максималној брзини пропадања достигла око 60 обртаја у минуту.

Сви анализирани подаци након мисије говоре да су физиолошка напрезања Баумгартнеровог организма била у предвиђеним границама, и никада преко граница безбедности. (Нпр, g мерач који је носи на зглобу никада није показао да је тело Баумгартнер било изложено оптерећењу дужег трајања од 6 секунди на 3,5 g, тако да је изложеност његова лобања оптерећењу, остала испод 2 g ​​за време трајања тумбања.

Физиолошка напрезања Феликс Баумгартнер којима је био изложен у току реализације скокова са различитих висина
15. март 2012 27. јул 2012 14. октобар 2012
Висина скока
21.828,3 m
29.610,0 m
38.969,4 m
Трајање < 0,1 G
6,1 sec
9,3 sec
25,2 sec
Број срчаних откуцаја
140-180
115-182
143-185
Број респирација
22,1-33,8
25,0-39,2
22,1-43,1
Оптерећење у моменту отварања падобрана
3,21 g
3,49 g
3,27 g
Оптерећење у моменту доскока
4,06 g
4,11 g
3,04 g

Баумгартнер је овако описао кретање сопственог тела у току слободног пада, брзином већом од звука:

То је осећај као кад лебдите у простору, а онда се одједном почнете да се крећете веома брзо - али ви не осећате струјање ваздух, јер је његова густина толико мала, да скоро 35 секунди нисам могао да осетим струјање ваздуха око мене. У суштини око мене није било ничега. Та врста безоосећајности и беспомоћности је напорна за професионалне падобранаце. А онда, када се коначно уђе у гушћи слој ваздуха морате тело држати у потпуно уравнотеженом положају јер у супротном почиње тумбање, што се мени једног момента и догодило.

Резултати пројекта[уреди]

У оквиру пројекта „Ред бул стратос“ Феликс Баумгартнер је скоком из стратосфере оборио три светска рекорда:[2][24]

  • Пробио границу брзине звука (1.224 km/h), слободним падом (у току слободног пада Феликсовово тело, достигло је брзину од
    377,1 m/sec или 1.357,6 km/h или 843,6 mph или 1,25 М.[2][4]
  • Остварио највиши лет балоном, којим је управљао човек
    39.045 m или 128.100 фита.[2]
  • Савладао највишу висуну слободним падом тела изнад земљине површине
    36.402,6 m или 119.431,1 фита.[2]

Једини светски рекорд који Феликс није остварио (а био је планиран), је рекорд у дужини слободног пада који је према прорачуну требао да траје између пет и шест минута. Укупно трајање слободног пада до отвараља првог падобрана било је 4 мин 20 сек.[2][25][26][27] Укупно трајање скока (до контакта са земљом) било је 9 мин 9 сек.[25]

Бивши и рекорди остварени у мисији Ред бул стратос[уреди]

Назив рекорда Бивши рекордери Датум Бивши рекорди Феликс Баумгартнер
Flag of Austria.svg Аустрија
Могући рекорди?
Висина скока
Џозеф Китинџер[28]
Flag of the United States.svg Сједињене Државе
16. август 1960.
31.333 m
38.969,4 m
Остварен по мишљењу:
CSC USA [2]
FAI [29]
Висина слободног пада
Јевгениј Андрејев[30]
Flag of the Soviet Union.svg СССР
1. новембар 1962.
24.500 m
36.402,6 m
Остварен по мишљењу:
CSC USA [2]
FAI [29]
Време трајања слободног пада без стабилизујућег падобрана
Јевгениј Андрејев[31]
Flag of the Soviet Union.svg СССР
1. новембар 1962.
4 мин
30 сек [d]
4 мин
20 сек
[2]
Није остварен
Изнад брзине звука
Први пут у историји 14. октобра 2012.
1.357.6 km/h = 1,25 М
Остварен по мишљењу:
CSC USA [2]
FAI [29]
Брзина током слободног пада
Рекорд није остварен до 14. октобра 2012.
1.357.6 km/h = 1,25 М
Остварен по мишљењу:
CSC USA [2]
FAI [29]

Напомене[уреди]

  1. ^ На реализацију мисије Ред бул стратос, главни спонзор „Ред бул“ уложио је 50 милиона евра а зарадио шест милијарди долара смо од реклама (или 12.000%).[1]
  2. ^ Након скока Феликса Баумгартнера, „Ред бул“ је само у једном дану увећао вредност компаније, која је скочила са 14 на 17 милијарди евра.
  3. ^ Презуризована кабина са диференцијалним притиском, слична кабини авиона, која има за циљ да смањи ризик од појаве декомпресионих поремећаја, независно од висинског одела.
  4. ^ Јевгениј Андрејев је 1. новембра 1962, скочио са висине од 25.458 m изнад Совјетског града Вољск и свој падобран отворио на 958 метара. Овим скоком он је поставио два светска рекорда; рекорд у дужини слободног пада (24.500 метара) и рекорд у трајању слободног пада (4 мин и 30 сек). Андрејев је безбедно слетео у близини града Саратова.[32]

Извори[уреди]

  1. ^ „Bugarin: Feliks mi je ukrao ideju, „Red bul“ zaradio šest milijardi $ на kurir-info.rs, 18.10.2012“. www.kurir-info.rs Приступљено 18. 10. 2012.. 
  2. ^ а б в г д ђ е ж з и ј к Red Bull Stratos Summary Report California Science Centar Los Angeles USA, 23.01.2013., Приступљено 24. 4. 2013.
  3. ^ ((en)) „Felix Baumgartner to make space jump attempt on Sunday“. The Telegraph. 11. 10. 2012 Приступљено 11. 10. 2012.. 
  4. ^ а б ((en)) Henderson, Barney; Irvine, Chris (9. 10. 2012). „Skydiver Felix Baumgartner attempts to break sound barrier: latest“. Telegraph Приступљено 9. 10. 2012.. 
  5. ^ ((en)) Follow the world’s creators. на: tumblr.com, Приступљено 3. 11. 2012.
  6. ^ ((en)) Sage Cheshire Aerospace - the Prime Contractor for Red Bull Stratos Projectна сајту sagecheshire.com, Приступљено 3. 11. 2012.
  7. ^ ((en)) Choi, Charles Q. (22. 1. 2010.). „'Space diver' to attempt first supersonic freefall“. New Scientist Приступљено 29 1. 2010. 
  8. ^ ((en)) Diaz, Jesus (22. 1. 2010.). „Man to Break Sound Barrier Jumping from Edge of Space“. Gizmodo.com Приступљено 18. 5. 2010.. 
  9. ^ ((en)) Paterson, Tony (25. 1. 2010.). „Faster than the speed of sound: the man who falls to earth“. The Independent (London) Приступљено 29. 1. 2010.. 
  10. ^ Quain, John R. (11. 4. 2010.). „Daredevil to Plunge From Outer Space in Supersonic Suit“. Fox News Приступљено 18. 5. 2010. 
  11. ^ ((en)) Pasztor, Andy (12. 10. 2010.). „Lawsuit Grounds Red Bull“. The Wall Street Journal. 
  12. ^ „Statement regarding Red Bull Stratos“ (Press release) Приступљено 5. 12. 2010.. 
  13. ^ ((en)) „Official statement on closing of legal case“ (Press release). Red Bull Stratos. 30. 6. 2011.. 
  14. ^ ((en)) Gray, Richard (5 Feb 2012). „Sky diver to break sound barrier with jump from edge of space“. The Daily Telegraph. 
  15. ^ „Charting new possibilities in human flight, aerospace medicine, and high altitude escape systems“ Приступљено 20. 10. 2012.. 
  16. ^ а б ((en))WHAT IS THE MISSION? [1], Приступљено 5. 10. 2012.
  17. ^ ((en)) Dennis Jenkins Special to the X-Press, A word about the definition of space NASA-News
  18. ^ D.Mićević, M.Rabrenović, Tretman visinske dekompresione bolesti-normobarični i hiperbarični kiseonik, Sažeci,10 Simpozijum iz vazd. med.i psihologije, VMA Beograd, pp. 26.
  19. ^ ((en))Dekompresiona bolestErnest S Campbell. Decompression Sickness. Definition and Early Management, Приступљено 04. 3. 2010.
  20. ^ Мићевић D. Чантрак. Б, Поступци при појави декомпресионе болести у ваздухопловству, 7. симпозијум ваздухопловне медицине, Зборник радова, Батајница, 1989, стр. 217 до 219.
  21. ^ Oriani G, Marroni A, Wattel E, editors. Handbook on hyperbaric medicine. Berlin: Springer Verlag; 1995.
  22. ^ а б в г д U.S. Naval Flight Surgeon's Manual, 1968
  23. ^ Skok očima Supersoničnog Austrijanca rts.rs 15.10.2012., Приступљено 24. 4. 2013.
  24. ^ ((en)) Felix Baumgartner's preliminary World Records claim received. The FAI org. 15.10.2012., Приступљено 16. 10. 2012.
  25. ^ а б Michelson, Megan (14. 10. 2012.). „Baumgartner makes record freefall“. ESPN Приступљено 14. 10. 2012.. 
  26. ^ ((en)) Smith, Chris (9. 10. 2012). „Red Bull Stratos Live Blog: Watch Felix Baumgartner Break Speed Of Sound“. Forbes Приступљено 9. 10. 2012.. 
  27. ^ ((ru)) Мировой рекорд LIVE на Eurosport.ru!, Приступљено 24. 4. 2013.
  28. ^ Ryan, Craig (1995). The Pre-Astronauts: Manned Ballooning on the Threshold of Space. Naval Institute Press. ISBN 1-55750-732-5.
  29. ^ а б в г Baumgartner’s Records Ratified by FAI!, Приступљено 22. 2. 2013
  30. ^ ((en)) Freefall distance, Claimant: Eugene Andreev (URS) FAI Record File Num #1623,, Приступљено 16. 10. 2012.
  31. ^ Сайт Герои страны — Евгений Николаевич Андреев, Приступљено 24. 4. 2013.
  32. ^ ((en)) High Altitude World Record Jumps, World Records Parachute History.com, Приступљено 16. 10. 2012.

Спољашње везе[уреди]

Викиостава
Викимедијина остава има још мултимедијалних датотека везаних за: Ред бул стратос