Red Bull Stratos

Лагатып праекта Red Bull Stratos
Назва праекта	Red Bull Stratos
Іншая назва праекта	Місія на краі космасу
Арганізатар праекта	Red Bull GmbH, Аўстрыя
Дата	14 кастрычніка 2012.
Удзельнікі	Фелікс Баўмгартнер
Краіна	Злучаныя Штаты Амерыкі
Штат	Нью-Мексіка
Месца	Росуэл
Сайт	http://www.redbullstratos.com/

«Red Bull Stratos» (англ.: Red Bull Stratos) — адзін з многіх маркетынгавых і камерцыйных праектаў у экстрэмальных відах спорту сусветна вядомай аўстрыйскай кампаніі «Red Bull GmbH», якая займаецца вытворчасцю энергетычных напояў «Red Bull». Сутнасць праекту: бейсджампер Фелікс Баўмгартнер здзейсніў скачок з стратасферы з вышыні каля 38 969,4 м з адмысловай капсулы і запоўненага геліем паветранага шара, і, такім чынам, перасягнуў рэкорд палкоўніка Джозефа Кітынгера, які паспяхова скокнуў з вышыні 31 000 футаў, і рэкорд Малкама Роса ў палёце паветраным шарам (34 668 м).

Рэалізацыя праекта «Red Bull Stratos», першапачаткова запланаваная на 9 кастрычніка 2012 года, неаднаразова адкладалася з-за моцнага ветра ў раёне Нью-Мексіка, і была паспяхова здзейснена 14 кастрычніка 2012 года. Такім чынам, Фелікс Баўмгартнер стаў першым у свеце «звышгукавым» парашутыстам.

Гісторыя

Фелікс Баўмгартнер, ініцыятар праекта.

• Фелікс Баўмгартнер і кампанія Red Bull GmbH у 2005 годзе ўклалі пагадненне аб супрацоўніцтве, каб закласці аснову для праекта Red Bull Stratos. Гэты праект скачка з парашутам са стратасферы павінны, у дадатак да маркетынгу і матэрыяльных выгод для яго ўдзельнікаў, усталяваць некалькі сусветных рэкордаў у скачках з парашутам і пашырыць межы чалавечага цела на вялікай вышыні.
• У 2007 годзе пад тэхнічным кіраўніцтвам Арта Томпсана пачалося планаванне і арганізацыя медыцынскіх брыгад для праекта. У тым жа годзе кампанія англ.: Sage Cheshire Aerospace у Ланкастэры, Каліфорнія, ЗША прыступіла да распрацоўкі капсул.
• У 2008 годзе да каманды «Red Bull Stratos» далучаецца палкоўнік Джозеф Кітынгер, член Нацыянальнай Залы Авіяцыйнай Славы (англ.: National Aviation Hall of Fame) і афіцыйны рэкардсмен скачка з парашутам у першы раз сустракаецца з Феліксам Баўмгартнерам. Кампанія Дэвід Кларк (англ.: David Clark Company) упершыню ў гісторыі касманаўтыкі прызнае, што вырабляе вышынны касцюм для няўрадавай авіяцыйнай праграмы.
• У 2009 годзе Фелікс Баўмгартнер упершыню выканаў некалькі навучальных скачкоў з парашутам з самалёта з 27000 футаў, падчас выканання якіх ужыў новую падрыхтоўку.
• Медыцынская каманда праекта была пашыраная. Кіраўніком быў прызначаны адзін з удзельнікаў праграмы і членаў экіпажа касмічнага карабля «Спейс Шатл», лекар авіяцыі Джонатан Кларк, які са сваёй камандай прыступіў да распрацоўкі прэвентыўнамедыцынскіх пратаколаў бяспекі. Пачалося стварэнне парашутнай сістэмы і забеспячэнне геліем паветранага шара.
• У студзені 2010 года ўпершыню было абвешчана, што Фелікс Баўмгартнер з дапамогай каманды навукоўцаў і спонсарства Red Bull GmbH паспрабуе ўсталяваць сусветны рэкорд па скачкам з парашутам са стратасферы. Баўмгартнер, у адпаведнасці з гэтымі аб'явамі, павінен зрабіць скачок з вышыні 36 600 м з капсулы, прымацаванай да шара, напоўненага геліем, і стаць першым парашутыстам, які яго ўласным целам перавысіў хуткасць гуку.
• 12 кастрычніка 2010 года Red Bull GmbH абвясціла, што рэалізацыя праектаў часова адкладзеная з-за пазову, пададзенага Даніэлем Хоганам. Пазоў Хоган падаў у Вярхоўны суд Каліфорніі (Лос-Анджэлесе, ЗША) ў красавіку 2010 года. Ён сцвярджаў, што ён прыдумаў у 2004 годзе ідэю скачкоў з парашутам ад края стратасферы, а кампанія Red Bull GmbH і Баўмгартнер скралі яго ідэю. Пазоў быў урэгуляваны ў пазасудовым парадку ў чэрвені 2011 года. 5 лютага 2012 года Daily Telegraph паведаміла, што праект «Red Bull Stratos» будзе працягнуты.

Палкоўнік Джозеф Кітынгер (фота 1999 года). Афіцыйны рэкардсмен у скачку з парашутам са стратасферы (капсула на малюнку справа, фота 1960 года). Адзін з ключавых людзей у праекце Red Bull Stratos.

Мэта праекта

Д-р Джонатан Кларк, медыцынскі дырэктар, у сваёй заяве для грамадскасці ілюструе некаторыя з мэтаў, якія павінны былі быць выкананы ў рамках праекта Red Bull Stratos:

Мы прадставім праект па стварэнні новых стандартаў у авіяцыі. Ніколі раней Фелікс не дасягаў хуткасці гуку. Праект «Red Bull Stratos» імкнецца выпрабаваць новае абсталяванне і распрацаваць новыя працэдуры для людзей для таго, каб яны заставаліся на вялікай вышыні і пераадольвалі вялікае паскарэнне. Мэта праекта заключаецца ў павышэнні бяспекі «прасторы прафесіяналаў», а таксама патэнцыяльных касмічных турыстаў.

Праект «Red Bull Stratos» пераследваў некалькі мэтаў;

• Маркетынг ААТ «Red Bull GmbH»
• Пабіццё шматлікіх рэкордаў у скачках з парашутам, якія трымаюцца больш за 50 гадоў.
• «Сур'ёзна»-навуковая: даць адказы на незлічоныя пытанні ў многіх невывучаных абласцях авіяцыйнай і касмічнай медыцыны, авіяцыі і касманаўтыкі.

Гэты праект быў перш за ўсё неабходны для пераадолення гукавага бар'еру без паветраных судоў і высветліць, што ў такі момант адбываецца. Акрамя таго, яшчэ меркавалася сабраць і шмат іншай інфармацыі пра змены ў арганізме чалавека, якія могуць паўстаць у выпадку ўзнікнення надзвычайнай сітуацыі.

Метэаралагічныя ўмовы, неабходныя для рэалізацыі праекта

Назапашванне лёду на капсуле і паветраным шары магло паставіць праект пад пагрозу.

Сонечная актыўнасць рэгулярна кантралявалася ў праекце Red Bull Stratos.

З дапамогай спадарожнікаў і камп'ютарных мадэлей было прынята рашэнне аб даце рэалізацыі праекта.

Адным з асноўных і важных фактараў, якія маглі паўплываць на поспех рэалізацыі праекта «Red Bull Stratos», былі метэаралагічныя з'явы і іх непрадказальнасць.

Вецер

Падчас рэалізацыі праекта ў атмасферы не павінна было быць ветра з-за высокай адчувальнасці сістэмы, паколькі паветраны шар праекта «Red Bull Stratos» быў надзвычай вялікі (850 000 м³).

Рызыка ўдару была вельмі высокай падчас узлёту паветранага шара. Напоўнены геліем паветраны шар, сценкі якога мелі таўшчыню ўсяго 0,002 см, маглі б лёгка разарвацца ад парыву ветра. Таму ўзлёт шара быў адкладзены на некалькі дзён, таму што хуткасць ветру ў тыя дні была большай, чым 2 км/г на ўзроўні зямлі да некалькіх сотняў метраў на вялікай вышыні. Уплыў ветру на паветраны шар і капсулу і яго хуткасць пастаянна кантралявалася падчас канчатковай рэалізацыі праекта — асабліва, калі шар быў на мяжы стратасферы, дзе турбулентнасць з'яўляецца распаўсюджанай з'явай. Вызначэнне хуткасці ветру на розных вышынях дазволіла камандзе сачыць за рухам паветранага шара, што накіроўваўся ветрам, і прагназаваць зону высадкі яшчэ да запуску паветранага шара.

Ападкі і вільготнасць

Для рэалізацыі адсутнасць ападкаў у выглядзе снег, лёдц і дажджу або туману мае вялікае значэнне, паколькі ў адваротным выпадку яны могуць паставіць пад пагрозу бачнасць і ўздым паветранага шара. Ападкі любога роду і нават лішак вільгаці могуць прадухіліць запуск паветранага шара і рэалізацыю праекта, таму што празмерны ўплыў вільгаці і марозу выклікае назапашванне лёду на паветраным шары, які будзе парушаць узлёт шара. Патэнцыяльна створаны лёд вагой у некалькі сотняў кілаграмаў будзе спрыяць нагрузцы на абсталяванне і істотна ўплываць на хуткасць, даўжыню і вышыню ўздыму.

Хмарнасць

У адпаведнасці з палажэннямі Федэральнага агенцтва авіяцыі Злучаных Штатаў мяркуецца, што шар, ужыты ў праекце «Red Bull Stratos», не павінны лётаць, калі неба хмарнае больш, чым напалову або калі гарызантальная бачнасць (у любы час) меншая, чым 5 км.

Гэтыя ўмовы бачнасці ў небе патрэбныя, каб было добрым візуальнае адсочванне ўздыму паветранага шара і капсулы і Фелікс Баўмгартнер забяспечыў найлепшыя ўмовы для яго належнага кіраўніцтва падчас свабоднага падзення.

Сонечная актыўнасць

Сонечная актыўнасць, напрыклад, сонечныя вывяржэнні і выбухная актыўнасць на паверхні рэгулярна кантралявалася ў праекце Red Bull Stratos. Сонца можа ствараць «сонечныя буры», якія адбіваюцца на працы сістэмы GPS з дапамогай спадарожнікаў і радыёсувязі праз атмасферу. На шчасце, дзякуючы развіццю метэаралогіі, сіноптыкі змаглі папярэдне паведамляць пра ўваходныя сонечныя буры за шмат часу — звычайна за некалькі дзён. Таму місія пазбегла перашкод, выкліканых дзейнасцю Сонца.

Маніторынг і прагназаванне метэаралагічных умоў

З вышэйзгаданых фактараў метэаралогія магла мець непасрэдны ўплыў на ажыццяўленне праектнай каманды Red Bull Stratos. Метэаролагі падрабязна ўвесь час аналізавалі папярэдняе і бягучае надвор’е. З дапамогай камп’ютарнай мадэлі для прагназавання часу яны спрабавалі дакладна прадказаць, што ўмовы надвор’я ў атмасферы на вышыні 40 км і іх савет дапамог камандзе кіравання ў прыняцці фінальнага рашэння аб даце і часу запуску і іншых рашэнняў у ходзе місіі. Нават у выпадку нечаканых змен у умовах надвор’я метэаралагічныя каманда была ў стане кантраляваць кіраванне праектам і забяспечыць своечасовае і бесперапыннае апавяшчэнне аб умовах надвор’я, так што ён Фелікс своечасова інфармаваўся аб любых iстотных змяненнях, неабходных для бяспечнага палёту.

Патэнцыяльныя рызыкі і праблемы са здароўем, якія неабходна было вырашаць у праекце

Калі ў ходзе праекта «Red Bull Stratos» Фелікс Баўмгартнер, нават на кароткі час, быў падвергнуты негатыўным уздзеянням навакольнага асяроддзя, якія існуюць у стратасферы, у такіх абставінах ён мог выжыць толькі некалькі секунд. Дзве з самых вялікіх небяспек былі пашкоджанне і страты ціску ў касцюме або капсуле і выпадкова адкрыты парашут. На вышынях, якія перавышаюць 19 200 метраў (мяжа Армстранга), дзе вада кіпіць пры тэмпературы цела, у Фелікса закіпела б кроў, і вызваленыя бурбалкі газу спрычынілі гіпаксію (недахоп кіслароду), што стала б прычынай смерці Фелікса.

Спіс негатыўных наступстваў і патэнцыяльных рызык

• Тэмпература нашмат ніжэй за нуль (>-80 °C)
• Вельмі мала кіслароду для дыхання ў стратасферы (да 0 mmHg).
• Тэндэнцыя некантралюемага кручэння падчас свабоднага падзення
• Ціск паветра настолькі нізкі, што без абароны фізічных і фізіялагічных прычын парушэнняў магчымае «халоднае кіпенне крыві».
• Дэкампрэсійная хвароба баратраўма ў выпадку фізіялагічнага пашкоджання (адзення і капсулы).
• Ультрафіялетавае выпраменьванне.
• Экстрэмальныя значэнні хуткасці і паскарэння.

Хоць у стратасферы не вакуум, канцэнтрацыя паветра і кіслароду ў ёй настолькі малая, што ў гэтых умовах чалавек можа жыць (без фатальных наступстваў) толькі з прымяненнем адпаведных тэхнічных мер і прафілактычнай медыцыны. Такім чынам, для мэт дадзенага праекта распрацаваны цэлы спектр медыцынскіх і іншых сродкаў абароны працэдур, якія з'яўляюцца вытворнымі ад многіх гадоў вывучэння негатыўных наступстваў уздзеянняў вышыні на арганізмы пілотаў, дэсантнікаў і касманаўтаў. Створаныя сістэма і пратаколы для абароны арганізма Фелікса Баўмгартнера ад неспрыяльных уздзеянняў вышыні: спецыяльна распрацаваная капсула пад ціскам, вышынны касцюм з ахоўным шлемам і спадарожная сістэма забесячэннем кіслародам для таго, каб звесці да мінімуму рызыкі і наступствы ўздзеяння вялікай вышыні.

Змены ў атмасферы з вышынёй

Спіс уплываў атмасферы на арганізм Баўмгартнера ўключае ў сябе; тэмпература (>-80⁰), занадта мала кіслароду, каб дыхаць (да 0 мм рт. сл.) і ціск паветра настолькі нізкі, што магчымае «халоднае кіпенне» крыві і дэкампрэсійныя расстройствы.

Атмасфера Зямлі, пачынаючы з яе паверхні, паступова становіцца радзей і знікае ў Сусвеце. Няма вызначанай мяжы паміж атмасферай і пазаземным Сусветам, але для практычных мэтаў вызначаецца вышыня 100 ці 118 км. Ад гэтай мяжы атмасфера дзеліцца на тры часткі: мезасфера (6-20 км), стратасфера (20-50 км) і трапасфера (50-85 км). Тры чвэрці масы атмасферы Зямлі знаходзіцца ў 11 км ад паверхні Зямлі. Да вышыні 32 км (цэнтральная частка стратасферы) змяшчаецца 99 % ад агульнай масы атмасферы, а астатнія 1 % знаходзяцца да вышыні 1000 км.

Рэалізацыю праекта «Red Bull Stratos» Фелікс Баўмгартнер пачаў з вышыні 39045 метраў, ці са стратасферы, які знаходзіцца паміж трапасферай і мезасферай, ад 20 да 50 км над узроўнем мора, у якой газы адлучаюцца ў выглядзе слаёў у адпаведнасці з іх вагой. Гэта самая суровая частка зямной атмасферы, дзе тэмпература памяншаецца бесперапынна ад −55 °C (у сярэдніх шыротах і на полюсах) да −85 ° С (на экватары), а затым павялічваецца да 0 °C у стратапаўзе. У такіх умовах са значным перападам тэмператур Фелікс Баўмгартнер правёў некаторы час у свабодным падзенні.

Стратасфера ў ніжняй яе частцы мае азонавы слой. Слаі стратасферы нестабільныя з-за тэмпературных інверсій. Прычына гэтага заключаецца ў распадзе малекулярнага кіслароду (O₂) у азон (О₃) пад уздзеяннем сонечнага караткахвалевага (200 нм) УФ-выпраменьвання. Кісларод паглынае шкодныя для чалавека прамяні і тым самым быць ператвараецца з трохмалекулавую мадыфікацыю — азон. Чым большая адлегласць ад Зямлі, тым большая доля сонечных ультрафіялетавых прамянёў і, такім чынам, доля азону. Стратасфера змяшчае 90 % атмасфернага азону. З памяншэннем атмасфернага ціску і павелічэннем сонечнай радыяцыі найбольшая канцэнтрацыя азону знаходзіцца ў слоі ад 20 да 50 км. Высокія канцэнтрацыі азону маюцца таксама ў азонавых дзірках азонасферы.

У названых вышэй фізічных характарыстыках стратасферы Фелікс Баўмгартнер здзяйсняў свабоднае падзенне, але яго цела падвяргалася значным зменам тэмпературы і інтэнсіўнага ўльтрафіялетавага выпраменьвання, ад якіх ён быў абаронены з дапамогай адмыслова створанага вышыннага касцюма з пластом паветраных камер, напоўненых гарачым паветрам, і шлемам з ахоўным казырком, які абараняў ад УФ-выпраменьвання.

Парцыяльны ціск кіслароду хутка памяншаецца з вышынёй, і гэта зніжэнне адпавядае агульным зніжэннем атмасфернага ціску (гл. табліцу справа) ў атмасферы. У параўнанні з узроўнем мора, дзе парцыяльны ціск кіслароду 159 мм рт. сл., на вышыні 11 000 м ён складае ¹⁄₄ або 37 мм рт. сл., на вышыні 19000 м, або на ўзроўні мяжы Армстранга ён складае 0 мм рт. сл.

Змена атмасфернага ціску і парцыяльнага ціску кіслот і дыяксіду вугляроду ў паветры і з вышыні лёгкіх

Вышыня (м)	Атмасферны ціск (mmHg)	Ціск О2 у паветры (mmHg)	Ціск О2 у лёгкіх (mmHg)	Ціск СО2 у лёгкіх (mmHg)
на ўзроўні мора	760 (664—803)	159	109	40
5 500	380	75	40	31
11 000	155	37	12	30
15 000 Функцыянальная (жыццёвая) мяжа атмасферы	87	18	0	30
19 000 Мяжа Армстранга атмасферы	47	0	0	30
30 480	8,4	0	0	30

Так як кісларод падтрымлівае жыццё, зніжэнне бараметрычнага ціску на 87 мм рт. сл., (парцыяльны ціск вадзяной пары і двухвокісу вугляроду ў лёгкіх), што адпавядае вышыні 15 000 м, прадухіляе пранікненне кіслароду са знешняй атмасферы ў лёгачныя альвеолы, таму што яны ўжо былі занятыя агульным атмасферным ціскам, што адпавядае парцыяльнаму ціску двухвокісу вугляроду і пары.

Вышыня 15 000 метраў — функцыянальная (жыццёвая) мяжа атмасферы, дзе «час карыснай свядомасці» пасля раптоўнай страты ціску (напрыклад, дэкампрэсіі капсулы або вышыннага касцюма і шлема) ўсяго 15 секунд, гэта азначае, што жыццё Фелікса Баўмгартнера на гэтай вышыні залежала выключна ад невялікага запасу кіслароду ў яго арганізме, які складае каля 1 л.

Свабоднае падзенне (хуткасць і паскарэнне)

Падчас праекта «Red Bull Stratos» планавалася, што хуткасць цела Фелікса Баўмгартнера перавысіць хуткасць гуку, гэта значыць дасягне і перасягне хуткасць, з якой распаўсюджваюцца гукавыя хвалі, што рухаюцца праз паветра. Хуткасць гуку ў паветры залежыць ад шчыльнасці і тэмпературы паветра, напрыклад, у больш халоднае надвор'е гук праходзіць больш павольна.

Планавалася, што прыкладна ў 30 км над узроўнем мора цела Фелікса Баўмгартнера павінна рухацца з хуткасцю больш за 1110 міль у гадзіну, каб дабрацца да хуткасці гуку, вядомы як адзін мах. Калі цела Фелікса (14 кастрычніка 2012 года ў ходзе рэалізацыі праекта) дасягнула хуткасці 1340,59 км у гадзіну, ён быў першым чалавекам у гісторыі, які ўласным целам пераадолеў хуткасць гуку.

Вярчальны рух (акрабатыка)

Кручэнне цела (кругавыя рухі, акрабатыка) у свабодным падзенні ў місіі «Red Bull Stratos» быў асабліва небяспечнымі, таму што на вялікіх вышынях, з-за зніжэння згасання сілы ў разрэжанай атмасферы кручэнне можа адбыцца ва ўсіх напрамках і любой ступені інтэнсіўнасці ў любым этапе свабоднага падзення цела.

Баўмгартнер апісаў кругавы рух (акрабатыку) уласнага цела:: Ну, у мяне было шмат ціску ў маёй галаве, але я адчуваў, як быццам я ў прытомнасці… Пасля пэўнай колькасці абаротаў, ёсць толькі адзін спосаб, якім кроў выцячэ з цела, а менавіта праз вочы. Гэта будзе азначаць, што вы мёртвыя. Гэта тое, што я больш за ўсё баяўся… У той час як я рэальна кіпеў 10, 20 секунд, ні ў адной кропцы не думаў, што я марна пражыў жыццё… У такіх сітуацыях, вядома, гэта, чорт вазьмі, я не ведаю, як вы выйдзеце з некантралюемага кручэння. Вядома, гэта было страшна. Я змагаўся ўвесь час, таму што я ведаў, што там павінны быць момант, калі я буду ў стане кантраляваць сваё падзенне.

Такім чынам, калі ён знаходзіўся ў стане свабоднага падзення, для Фелікса Баўмгартнера была пагроза жыццю, таму што ён страціў кантроль над рухам цела.

У 1958 годзе было праведзена даследаванне (англ.: Walchner-а) на вышыні 83 000 футаў, якое паказала, што чалавечае цела можа развіць хуткасць кручэння (Tumble) да 465 аб/хв.

Падобныя даследаванні (англ.: Weiss, Edelberg, Charland, and Rosenbaum), якія праводзіліся ў 1954 годзе на жывёлах і людзях, з тым каб вызначыць межы талерантнасці кручэння цела, паказалі, што калі цэнтр павароту ў вобласці сэрца, галавакружэнне ў чалавека адбываецца на працягу ад 3 да 10 секунд пры 160 аб/хв, і што фатальная хуткасць кручэння 400 аб/хв.

Эфект залежыць ад размяшчэння цэнтра кручэння. Калі цэнтр кручэння ў сэрцы, кардыядынамічныя і агульныя расстройствы максімальныя. Даследаванні на жывёлах паказалі, што пры 150 аб/хв пры цэнтры павароту ў сэрцы артэрыяльна-вянозная рознасць ціскаў і частоты пульса былі зніжаныя да менш чым 5 мм рт. сл. Пры недахопе кіслароду і гіпаксіі адбываецца крывацёк са сценак пашкоджаных крывяносных сасудаў з-за вельмі вялікіх значэннях сісталічнага ціску, выкліканага кручэннем.

Пераразмеркаванне крыві падчас кручэння адбываецца ў тых частках цела, якія далей ад цэнтра кручэння. Калі цэнтр у ніжняй частцы цела, могуць ўзнікнуць; кан'юнктыва, крывацёк, ацёк і крывацёк у пазухах і сярэднім вусе.

Мяжа ўзроўняў для ўзнікнення кровазліццяў эксперыментальна вызначана, але мяняецца; з цэнтрам кручэння у тазавым грэбні: ад 3 секунд да 90 аб/ хв да 2 хв пры 50 аб/хв, а з цэнтрам у сэрцы на працягу 4 секунд пры 120 аб/хв на працягу 10 мін пры 45 аб/хв.

Фелікс пасля вяртання на зямлю меў ціск крыві ў вочных яблыках, то можна выказаць дапушчэнне, што ён адчуў моцнае агульнае засмучэнне кровазвароту, якое выклікана паскарэннем на мяжы страты прытомнасці. Наступная апрацоўка дадзеных паказвала, што колькасць абаротаў свайго цела была каля 60 у хвіліну і яна займала каля 13 секунд.

Абсталяванне

Асноўнымі часткамі абсталявання, якія спецыяльна распрацоўваліся, вырабляліся і выкарыстоўваліся ў праекце «Red Bull Stratos», былі: вышынны шар (англ.: high altide ballon), капсула (англ.: capsule), вышынны касцюм (англ.: pressure suit et hemmet), парашутная сістэма (англ.: parachute system), грудны пакет (англ.: chest pack).

Вышынны паветраны шар

Тэхнічныя і канструктыўныя характарыстыкі паветранага шара

	Характарыстыкі
Тып	Аэрастатычны шар, якая прымяняўся ў праекце, быў зроблены стандартным. Яго будаўніцтва і вытворчасць заснаванае на тых жа прынцыпах і матэрыялаў, якія больш за 60 гадоў прымяняюцца для вырабу паветраных шароў, які прызначаны для навуковых мэтаў і для рэйсаў на вялікія вышыні. Балон падымаецца на вялікую вышыню і ўтрымлівае яго ў паветры, розніцу ва ўдзельнай вазе вонкавага паветра і ўнутранага газу. Унутраныя газ гелій (які мае меншую шчыльнасць, чым навакольная атмасфера), якім перад узлётам запоўнены балон. Гелій быў прыдатны для гэтай мэты, таму што не толькі лягчэй паветра. Акрамя таго, ён не гаручы і не таксічны.
Матэрыял	Паветраны шар зроблены з поліэтыленавых (пластыкавых) палос высокай прадукцыйнасці таўшчынёй толькі 0,002 см. Агульная плошча паветранага шара 161,874 м². Структура паветранага шара ўключае поліэфірныя валокны, якія прызначаны для ўмацавання поліэтыленавай стужкі ў месцах, якія, паводле прагнозаў, пакутавалі ад нагрузкі груз (капсулы, парашуты і іншае абсталяванне).
Памер, вага, аб'ём і форма	Шар, які ўжываўся ў праекце, меў аб'ём 850 000 кубічных метраў, што ў 10 разоў больш, чым паветраны шар Джозеф Кітынгера ў 1960 годзе. Цалкам адкрыты паветраны шар, які меў форму няправільнага мяча, на вышыні 39 000 м над узроўнем мора меў вышыню будынка з 55 паверхаў. Даўжыня незапоўненага паветранага шара перад запускам складала 180,56 м. Вышыня шара пры ўзлёце складала 167,6 м, а вышыня шара ад яго верхняй часткі да ніжняй частцы капсулы 211,86 м. Вага незапоўненага шара складала 1681 кілаграм. Памер шара на вышыні 39000 м над узроўнем мора склаў 102 м у вышыню і 129 м у дыяметры.

Капсула

Капсула пад падвышаным ціскам, якая выкарыстоўвалася ў праекце Red Bull Stratos.

Капсула пад высокім ціскам, з адмысловым сядзеннем і спадарожным абсталяваннем, каб сабраць важныя навуковыя дадзеныя для будучых місій, уключаны спартсмена Фелікса Баўмгартнера, некалькі гадзін знаходзілася ў верхнім пласце зямной атмасферы — стратасферы. Капсула з яе сістэмамі жыццезабеспячэння да дасягнення кантрольнага ўзроўню для скачка з парашутам, увесь час абараняла фізіялагічныя сістэмы Фелікса Баўмгартнера ад экстрэмальных умоў стратасферы: тэмпературы −65 °C, ультрафіялетавага выпраменьвання, нізкага ўтрымання кіслароду і зніжэння ціску паветра. Дзякуючы ўбудаваным сістэмам у капсуле, цела Фелікса магло рэгуляваць: тэмпературу ў вышынным касцюме, нармальны ціск паветра і кісларод у лёгкіх, каб дыхаць натуральна, без неабходнасці дыхання пад ціскамабаронены і не дапускаць больш стрэсу лёгкіх і сардэчна-сасудзістай сістэмы.

Капсула распрацаваная і вырабленая ў кампаніі Sage Cheshire Aerospace у ЗША у выніку пяцігадовай сумеснай працы міжнароднай даследчай групы пад кіраўніцтвам тэхнічнага кіраўніка праекта Артама Томпсана і вядучых спецыялістаў у галіне авіяцыі і касманаўтыкі. Такім чынам, яе структура заснавана на выкарыстанні самага сучаснага абсталявання ў авіяцыйнай і аэракасмічнай прамысловасці.

Канструкцыя капсулы

Капсула мела 6 футаў у дыяметры, форму грушы, вагу 1315 кілаграмаў і ўнутраны ціск каля 0,5 бара, якія адпавядаюць умовам на вышыні каля 4800 метраў, як паказана ў табліцы:

Змена ціску і тэмпературы ў атмасферы і змены ціску, тэмпературы і канцэнтрацыі кіслароду ў капсуле з хуткасцю набору вышыні паветранымі шарамі ў місіі Red Bull Stratos

Вышыня(м)	Ціск атмасферы (бар)	Ціск у капсуле (бар)	Канцэнтрацыя О2 у касцюме (%)	Тэмпература ў атмасферы (°C)	Тэмпература ў капсуле (°C)	Хуткасць шара (км/г)
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 Адкрыццё дзвярэй капсулы	0,003	0,003	21,5	−6,1	+9,9

Асноўныя часткі капсулы

1. Сфера (англ.: pressure sphere), зробленая з шклапластыка (армаваны эпаксіднымі матэрыяламі і пафарбаваны супрацьпажарнай фарбай пластык), каб аблегчыць агляд і вокны, зробленыя з акрылавага шкла (плексігласа). У цэнтральнай частцы капсулы размешчаны на прыборнай панэлі экран, камера і сядзенне. Унутры сфера ўвесь час палёту знаходзілася пад нізкім ціскам (каля 0,5 бараў) у адносінах да атмасфернага, якія пастаянна паніжаўся (да 0,003 бар), так што падчас узыходжання Фелікс не было ніякай неабходнасці раздзімаць вышынны касцюм.

2. Клетка (англ.: cage), якая акружае звонку сферу. Выраблена з трывалай легаванай сталі (хром-малібдэнавая сталь, якая шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прамысловасці і аўтаспорце) і дае яму неабходную калянасць. У клетцы ёсць кадр з злучэннямі, у якой капсула прывязаная да паветранага шару, а таксама частак парашутаў для пасадкі капсулы.

3. Абалонка (англ.: shell) акружае сферу, металічную клетку і з'яўляецца часткай капсулы, якая бачная назіральніку. Корпус выраблены з адмысловай пены, пакрытай шкловалакном і фарбай, і накіраваны на забеспячэнне абароны і цеплаізаляцыі капсулы ў стратасферы, дзе тэмпература ў сярэднім (-56,7 °C). Вышыня 11 футаў, дыяметр падставы 8 футаў. Яго шырокая, круглявая база забяспечвае бяспечную платформу на яго перыферыі, якая дапаможа захаваць стабільнасць капсулы падчас спуску на зямлю.

4. Аснова (англ.: base and crush pads), шырокая частка капсулы дыяметрам 8 футаў, якая знаходзіцца на асноўнай панэлі ў ніжняй частцы капсулы. Аснова капсулы складаецца з алюмініевых сот таўшчынёй 2 цалі, якія абараняюць капсулу падчас пасадкі і забяспечваюць прастору для мантажу паветранага шара, сістэм кіравання і іншых сістэм, такіх як батарэі (крыніцы сілкавання для сістэм капсул і камер). Ёсць падушачкі, каб вытрымліваць нагрузку да 8 G у момант кантакту з зямлёй і забяспечыць амартызацыю спушчальнага апарата. Устаўкі для зацірання прызначаныя толькі для аднаразовага выкарыстання і павінны быць замененыя пасля кожнага палёту капсулы. Іх функцыі былі пратэставаныя інжынерамі ў больш чым 150 тэстаў на цягавітасць.

Вышынны касцюм

Вышынны касцюм зроблены на ўзор адзення, якое насілі пілоты падчас палёту на вялікай вышыні

Адзінай абаронай цела Фелікса падчас свабоднага падзення (якое доўжылася 4 хвіліны і 20 секунд) і спуску з парашутам (які доўжыўся 5 хвілін), быў вышынны ахоўны касцюм з сістэмамі жыццезабеспячэння і ахоўнай каскай (якая ўтрымлівае сістэму для размоў з цэнтрам кіравання палётамі (мікрафон і навушнікі)), спецыяльна спраектаваны і пабудаваны для гэтай мэты, але ніколі не спрабаваны раней у свабодным падзенні да яго.

Касцюм распрацаваны на асновах касцюмаў, якія носяць пілоты падчас палётаў на вялікай вышыні, але яго канструкцыя мела пэўныя мадыфікацыі і налады яго палепшаныя ў адпаведнасці з вынікамі шматлікіх вымярэнняў і даследаванняў на этапе судовага разбору праекта Red Bull Stratos.

Касцюм пабудаваны такім чынам, што цела абаранялася пры нізкіх і высокіх тэмпературах (ад + 37,7 °C да −68 °C), выпраменьвання, ветра і дэкампрэсіі пры нізкім атмасферным ціску 0,135 бараў (што эквівалентна атмасферным ціску на вышыні 10677 м).

Для пілотаў, якія з'яўляюцца статычнымі на працягу палёту, а таксама выкарыстоўваць некалькі кіраванняў палётам, доўгія джэмперы падчас свабоднага падзення і не маюць ніякіх абмежаванняў на выкарыстанне руху ўсіх частак цела для таго, каб стабілізаваць цела ў свабодным падзенні і кіраваць парашутам. Менавіта таму касцюм і ахоўны шлем павінен быць пабудаваны ў аптымальным дыяпазоне, каб цела магло рухацца і мець перыферычны зрок.

Касцюм складаецца з чатырох слаёў:

• Першы або ўнутраны Фелікс, якому надалі камфортнае перамяшчэння,
• Другі названы «мембранны газавы», які дапамог у пераадоленні адрозненняў у ціску паветра,
• Трэці, які падтрымлівае форму касцюма,
• Чацвёрты або знешні, які з'яўляецца шчытом ад знешніх уздзеянняў тэмпературы і радыяцыі.

Касцюм «Red Bull Stratos» пасля паспяховага выканання задання даказаў, што ён можа служыць у якасці прататыпа для распрацоўкі наступнага пакалення вышынных скафандраў.

Для гэтага праекта былі два касцюмы: вышынны і прататып ў стадыі распрацоўкі.

Парашутная сістэма

Парашутная сістэма, якая ўжывалася ў гэтым праекце, не была выкарыстаная для свабоднага падзення са стратасферы з звышгукавой хуткасцю. Прымяненню гэтай сістэме папярэднічалі гады распрацовак і выпрабаванняў, пасля чаго рэвалюцыйная тэхналогія, якая, як мяркуецца, дазволіла стабілізаваць цела Фелікса Баўмгартнера падчас яго свабоднага падзення з вышыні 39 000 метраў.

Парашутная сістэма і заплечнік з актывацыяй парашута

Сістэма сувязі і заплечнік (кантэйнер)

Спецыяльна распрацаваны заплечнік, у якім знаходзіцца стабілізуючы парашут і два парашуты (асноўны і рэзервовы), якія звязаны з сістэмай сувязі. Парагуты мелі гаплікі для мацавання абсталявання да цела Фелікса Баўмгартнера. Кіслародныя балоны дазволілі Феліксу менш за 10 хвілін абысціся кіслародам на вышыні.

Парашутная сістэма, выкарыстаная ў праекце была цяжкай, каля 27 кг (для параўнання, класічны парашут важыць каля 9 кг).

Тармазны стабілізуючы парашут-акселерометр

Гэты тып стабілізуючага парашута з акселерометрам таксама быў упершыню ужыты для звышгукавога скачка, з мэтай поўнай функцыянальнай незалежнасці ад асноўных і рэзервовых парашутаў.

Калі б цела Фелікса стала працаваць нестабільна падчас свабоднага падзення, ён выкарыстаў тармазны парашут, каб вярнуцца з некантраляванай сітуацыі. Акселерометр аўтаматычна адкрываў стабілізуючы парашут тармажэння і, калі Фелікс выпрабаваў гравітацыю > 3,5 G на працягу бесперапыннага перыяду ў 6 секунд.

Кнопка ўключэння стабілізуючага парашута знаходзілася ў пальчатцы Фелікса. Кнопку трэба было націскаць на працягу трох секунд, каб уключыць тармажэнне і стабілізуючы парашут.

Парашуты (асноўны і рэзервовы)

Асноўны парашут з дзевяці клетак — класічны спартыўны парашут, які актываваўся Феліксам на абсалютнай вышыні 2500 метраў або фактычнай адлегласці ад паверхні 1524 метраў.

Для актывацыі асноўнага і рэзервовага парашутаў хуткасць цела Фелікса павінна быць каля 150 вузлоў (277 км/г).

Запасны парашут павінен быў быць актываваны ў выпадку адмовы асноўнага парашута з хуткасцю падзення цела 35 м/сек} або на вышыні 610 м.

Грудны пакет

Грудны пакет (англ.: chest pack) — спецыяльна распрацаваны шматфункцыянальны прадмет абсталявання для вышыннага касцюма. Ён прызначаны для:

• Для інфармавання місіі наконт Феліксавай хуткасці, палажэння і вышыні.
• Пасля завяршэння місіі гэтыя дадзеныя выкарыстоўваліся Саветам па рэгістрацыі сусветных рэкордаў у авіяцыі і аэракасмічнага спорту і Міжнароднай федэрацыяй аэранаўтыкі (англ.: Fédération Aéronautique Internationale) для праверкі дадзеных аб дасягненнях праекта.

Спіс абсталявання і функцый груднога пакета

• Прыёмаперадатчык з навушнікамі і мікрафонам у шлеме.
• Сістэма GPS для адсочвання пазіцыі.
• Тэлеметрыя, якая дазваляе запісваць і маніторыць палажэнне з вялікай адлегласці.
• Камера з высокім разрозненнем з аглядам на 120°, якая паказвае пярэднюю частку цела, а таксама зямлю пад Феліксам.
• Сістэма для вымярэння інэрцыі, якая паведамляе аб вышыні і вярчэнні.

Этапы праекта

Рэалізацыя праекта «Red Bull Stratos» была падзелена на восем этапаў:

• I і II фазы, на працягу якіх адбываўся ўздым капсулы з дапамогай паветраных шароў на вышыню (38 969 метраў)
• З III іда VII фазы, якія ўключалі свабоднае падзенне і скачок з парашутам
• VIII фаза, падчас якой з дапамогай пульта дыстанцыйнага кіравання адбылося вяртанне капсулы на Зямлю.

Запуск паветранага шара з Баўмгартнерам у капсуле быў завершаны прыкладна ў 09:30 MDT (15:30 UTC)

Паветраны шар дасягнуў максімальнай вышыні 38 969 метраў (127 851 футаў) пасля 2 гадзін і 30 хвілін ўздыму.

Баўмгартнер пасля дасягнення зададзенага ўзроўню і выканання ўсіх аглядаў, рэгулёвак і падрыхтовак абсталявання для скачка, зменшыў ціск у камеры, затым адкрыў дзверы ў капсуле, заняў пазіцыю на платформе і скокнуў у 12:07 MDT (18:07 UTC).

На вышыні прыкладна 30 000 метраў (98 000 футаў) Баўмгартнер дасягнуў хуткасці гуку (1,25 Маха, або 1357,64 км/г) прыкладна праз 40 секунд свабоднага падзення. Прыкладна праз 3 хвіліны і 30 секунд у свабодным падзенні ў атмасферы, якая стала больш шчыльнай, супраціўленне паветра пачало запавольваць рух цела Фелікса.

Адкрыццё стабілізуючага парашута пачаў пасля 4 хв 16 сек і скончылася 4 хв 19 сек пасля скачку, трохі раней, чым планавалася.

Баўмгартнер адкрыў свой парашут на вышыні 2 516 метраў (8 200 футаў) над узроўнем мора (1500 метраў над узроўнем зямлі).

Фелікс прызяміўся на адлегласці 36 км ад таго месца, з якога ўзляцеў.

Капсула шчасна прызямлілася на Зямлю ў 88 км на ўсход ад месца, дзе прызямліўся Баўмгартнер.

Фізіялагічны стрэс арганізма Баўмгартнера ў ходзе рэалізацыі праекта

Баўмгартнер апісваў рух цела падчас свабоднага падзення са звышгукавой хуткасцю: Вы раптам пачынаеце рухацца вельмі хутка — але вы не адчуваеце сябе струменем паветра, так як яго шчыльнасць настолькі малая, што амаль 35 секунд я мог адчуваць струмень паветра вакол мяне. У сутнасці вакол мяне не было нічога. Гэтая бездапаможнасць знаёмая для прафесійных парашутыстаў. А потым, калі вы, нарэшце, уваходзіце ў шчыльны пласт паветра, вам трэба трымаць цела ва ўстойлівым становішчы, у адваротным выпадку пачынаецца акрабатыка, якая ў мяне трохі была.

Частата сардэчнага рытму

У ходзе рэалізацыі праекта сэрца Баўгартнера дасягнула максімальнай хуткасці частата сардэчных скарачэнняў 185 удараў у хвіліну (пасля выхаду з капсулы). У перыяд перад стартам, падчас інгаляцыі 100 % кіслароду, частата сардэчных скарачэнняў частата вагалася ад 40 да 100 удараў, у паветраным шары падчас узыходжання ад 60 да 100 удараў. Падчас свабоднага падзення частата вагалася ад 155 да 175 удараў у хвіліну, у той час, калі цела на шляху да зямлі дасягнула хуткасці 1,25 Маха, была 169 удараў у хвіліну. Пасля раскрыцця парашута і спуску з яго дапамогай частата вагалася ад 155 да 180 удараў у хвіліну. Падчас пасадкі на зямлю частата была 163, падчас палёту на верталёце ў цэнтр кіравання палётамі каля 100 удараў у хвіліну.

Частата рытму дыхання

Частата дыхання Фелікса або колькасць удыхаў у хвіліну была найбольшай падчас свабоднага падзення і вагалася ад 30 да 43 удыхаў у хвіліну.

Эфект гравітацыі

У пачатковай фазе свабоднага падзення, з-за вельмі нізкай шчыльнасці паветра і вялікай хуткасці цела Баўмгартнер на працягу 25,2 секунд знаходзіўся ў стане бязважкасці, пасля чаго ўступіў у чаргаванне фаз на працягу прыкладна 13 секунд. Пры максімальнай хуткасці падзення Фелікс абяртаўся з хуткасцю каля 60 абаротаў у хвіліну.

Усе дадзеныя, прааналізаваныя пасля місіі, сведчаць аб тым, што фізіялагічны стрэс арганізма Баўгартнера быў каля прадказанай мяжы і ніколі не за мяжой.

Фізіялагічны стрэс Фелікса Баўгартнера, якому ён падвяргаўся падчас скачкоў з рознай вышыні

	15 сакавіка 2012	27 ліпеня 2012	14 кастрычніка 2012
Вышыня скока	21 828,3 м	29 610,0 м	38.969,4 м
Працягласць < 0,1 G	6,1 сек	9,3 сек	25,2 сек
Лік удараў сэрца ў хвіліну	140—180	115—182	143—185
Колькасць удыхаў у хвіліну	22,1-33,8	25,0-39,2	22,1-43,1
Нагрузка на момант адкрыцця парашута	3,21 g	3,49 g	3,27 g
Нагрузка ў момант пасадкі	4,06 g	4,11 g	3,04 g

Вынікі праекта

Праект «Red Bull Stratos» адбываўся ў авіяцыйным цэнтры ў Росуэле, Нью-Мексіка.

У рамках праекта «Red Bull Stratos» Фелікс Баўмгартнер пабіў тры сусветныя рэкорды:

1. Перасягнуў хуткасць гуку (1 224 км/г) ў свабодным падзенні (цела Фелікса дасягнула хуткасці 377,1 м/сек (1 357,6 км/г, 843,6 міль/г, 1,25 М)).

2. Здзейсніў самы высокі палёт на паветраным шары, кіраваным чалавекам:
— 39 045 м або 128 100 футаў..

3. Пабіў рэкорд найбольшай адлегласці свабоднага падзення цела:
— 36 402,6 м або 119 431,1 фута.

Адзіны сусветны рэкорд, які не быў пабіты Феліксам (хоць гэта было запланавана), гэта працягласць свабоднага падзення, якая павінна доўжыцца ад пяці да шасці хвілін.

Агульная працягласць свабоднага падзення, пакуль не быў адкрыты стабілізуючы парашут:
— 4 хв 20 сек.

Агульная працягласць скачка (да кантакта з зямлёй):
— 9 хв 9 сек.

Былыя рэкорды і рэкорды, атрыманыя падчас місіі «Red Bull Stratos»

Назва рэкорда	Былы рэкардсмен	Дат	Былы рэкорд	Фелікс Баўмгартнер Аўстрыя	Статус
Вышыня скоку	Джозеф Кітынгер ЗША	16 жніўня 1960	31 333 m	38 969,4 m	Пабіты: CSC USA FAI
Вышыня свабоднага падзення	Яўген Андрэеў СССР	1 лістапада 1962	24 500 m	36 402,6 m	Пабіты: CSC USA FAI
Працягласць свабоднага падзення без стабілізуючага парашута	Яўген Андрэеў СССР	1 лістапада 1962	4 хв 30 сек	4 хв 20 сек	Не пабіты
Перавышэнне хуткасці гуку	Першы раз у гісторыі 14 кастрычніка 2012			1.357,6 km/h = 1,25 М	Пабіты: CSC USA FAI
Хуткасць падчас свабоднага падзення	Рэкорд дасягнуты 14 кастрычніка 2012			1.357,6 km/h = 1,25 М	Пабіты: CSC USA FAI

Цікавыя факты

Паводле дадзеных YouTube, скачок у прамым эфіры глядзелі больш за 8 мільёнаў чалавек, тым самым усталяваўшы рэкорд па колькасці гледачоў, якія адначасова назіралі за прамой трансляцыяй на YouTube.

Спасылкі

• Final Data released from Felix Baumgartner's Supersonic Freefall, на сайце «Red Bull Stratos» Project
• FAI, Sub-class: G-2 (Performance Records), Baumgartner's Records Ratified by FAI! Архівавана 2 сакавіка 2013.