P-20120217-08394_HiRes_Felix_Tube.jpg

Onko ihmisen mahdollista rikkoa äänivalli vapaapudotuksessa? Red Bull Stratos -tiimillä on vastassaan seuraavat seikat heidän yrittäessään kirjoittaa uutta lukua ilmailu- ja avaruushistoriaan.

 

Mitä tapahtuu ihmiselle, joka putoaa yliäänennopeudella kohti maata? Onko avaruuspuku riittävä suojavaruste? Toimivatko GPS-laitteet? Antaako jarruvarjo tarpeeksi vakautta? Vastaukset tämänkaltaisiin kysymyksiin ovat maailmanlaajuisesti erittäin merkittäviä. Korkealla tapahtuvat lennot, niin kuin mitkä tahansa muutkin liikennejärjestelmät, tarvitsevat turvallisuusmenettelyjä. Nykyisellään tutkijat eivät kuitenkaan tiedä onko aluksesta mahdollista pelastautua ultrakorkeissa korkeuksissa. Lentäjät ja astronautit haaveilevat tutkimusmatkailunsa rajojen laajentamisesta – ja Spaceport America -lentokentän kaltaisten palvelujen myötä, se päivä jolloin tavalliset ihmiset voivat ryhtyä avaruusturisteiksi siintää jo horisontissa. Red Bull Stratos -projektin tiimoilta tehtävät löydökset voivat viitoittaa tien kohti pelastautumisjärjestelmien kehittämistä tulevaisuuden avaruusturisteille, samoin kun lentäjille ja astronauteille, jotka tarvitsevat näitä sub-orbital -avaruusjärjestelmiä jo nyt.
 

 

 

 

 

Mitä ”äänen nopeuden ylittäminen” tarkoittaa?
Äänen nopeuden ylittäminen tarkoittaa sitä, kun kappale saavuttaa – ja ylittää – nopeuden jolla ääniaallot muodostuvat ilmassa. Äänen nopeuteen vaikuttaa ilman lämpötila: kun ilma on viileämpää, ääni liikkuu hitaammin. Noin 30 480 metrissä meren pinnan yläpuolella Felix Baumgartnerin on kiihdytettävä vauhtinsa noin 1 110 kilometriin tunnissa saavuttaakseen 1 Mach -nopeutena tunnetun äänen nopeuden. Jos mies sitten jatkaa vauhtinsa kiihdyttämistä ja ylittää äänen nopeuden, hänestä tulee ”ylisooninen” (supersonic).

Onko äänivalli oikeasti olemassa?
Ei. Se on kielikuva. Käsite juontaa juurensa 1900-luvun puolivälistä, jolloin varhaiset korkean nopeuden lentokoneet kärsivät ajoittain äärimmäisestä epävakaudesta ja jopa hajosivat lähestyessään äänen nopeutta. Nykyään tiedetään, että epävakauden aiheuttaa ”transsoonisella” alueella (äänen nopeutta lähestyvät eri nopeudet) muodostuvat shokkiaallot. Toisinaan shokkiaallot jopa törmäävät toisiinsa saaden aikaan räjähdystä muistuttavan lopputuloksen. Korkeammalla oltaessa shokkiaaltojen vaikutukset ovat onneksi lievempiä, koska ilman tiheys on pienempi. Ja jahka kappale ylittää kuvitteellisen ”äänivallin” sekä saavuttaa ja ylittää äänen nopeuden, lento on tasaista.

Mitä muita vaaroja Felix Baumgartner tulee kohtaamaan yrittäessään rikkoa äänen nopeuden?
Listalta löytyvät muun muassa jäätävät lämpötilat, liian vähäinen happi, pyrkimys lähteä kieppumaan kontrolloimattomasti sekä niin alhainen ilmanpaine, että veren sanotaan ”kiehuvan” ilman suojavarusteita.

Mikä suojaa Felix Baumgartneria näiltä vaaroilta?
Projektin strategiaan kuuluu intensiivinen koulutus, joka valmistaa Baumgartneria mahdolliseen epävakauteen: tiimi on kehittänyt asteittaisen, monivaiheisen testiohjelman, jonka mukaan Baumgartner hyppää yhä suuremmista ja suuremmista ulkoilmakorkeuksista. Lisäksi kapselista astumiseen on kehitetty oma koreografiansa, jonka avulla Baumgartner saavuttaa virtaviivaisen asennon. Myös varusteet ovat tärkeitä: innovatiivinen täyspaineistettu avaruuspuku ja kypärä pitävät huolta hapensaannista sekä tarjoavat suojauksen ja paineistuksen. Lisäksi vakautta saa tarvittaessa erikoisvalmisteisella jarruvarjolla.

Miksi Felix ei saavuta ns. rajanopeutta ennen äänen nopeuden ylittämistä?
Rajanopeus on laskuvarjohyppääjille tuttu käsite. Se tarkoittaa pistettä, jonka jälkeen putoavan kappaleen vauhti ei enää kiihdy. Yksi tärkeimmistä rajanopeuden aiheuttavista tekijöistä on kitka eli vastus. Koska hyppy alkaa erittäin korkealla, ohuessa ilmanalassa, Felixin pitäisi pystyä ylittämään äänen nopeus ennen kuin hän saavuttaa tiheämmän ilman, joka luo kitkaa ja johtaa lopulta rajanopeuteen. Silti Felixin olisi hyvä virtaviivaistaa kehonsa mahdollisimman nopeasti edistääkseen kiihdytystä. 

Miten tiedämme että Felix on ylittänyt äänen nopeuden?
Felixin rintarepussa olevat laitteet tallentavat ja rekisteröivät tarpeelliset tiedot projektitiimin sekä ilmailun kansainvälistä harraste- ja kilpailutoimintaa sekä niihin ja avaruuslentoihin liittyviä ennätyksiä ylläpitävän FAI:n (Fédération Aéronautique Internationale) analysoitavaksi.

Mitä vapaapudotuksessa tapahtuvasta äänen nopeuden ylittämisestä voidaan oppia?

Kerätty tieto ylisoonisen vapaapudotuksen vaikutuksista voi osoittautua arvokkaaksi työkaluksi tutkijoille, jotka yrittävät kehittää turvallisuusmenettelyjä niin nykyisille kuin tulevillekin lentäjille ja astronauteille – sekä tulevaisuuden avaruusturisteille. Todiste siitä että ihmisen on mahdollista ylittää äänen nopeus vapaapudotuksessa saattaa antaa tukea vielä olemattomien sub-orbital -pelastautumisprosessien kehittämiselle. Johtavan lääkärin Jon Clarkin mukaan Red Bull Stratos -tiimi tallentaa mahdollisimman paljon fysiologista ja ympäristöllistä dataa: ”Yritämme ennakoida ylisoonista nopeutta ja sen vaikutuksia niin paljon kuin mahdollista, mutta loppujen lopuksi emme voi tietää niitä, koska kukaan ei ole koskaan aiemmin tehnyt tällaista.”

 

 

null
   


 

Jos laskelmat ovat oikein, ja jos Felix onnistuu asentonsa kontrolloimisessa, hän kiihdyttää vauhtinsa nollasta äänen nopeuteen – eli noin 1 110 kilometriin tunnissa – 40 sekunnissa, tai jopa nopeammin.

Tsekkaa lisätietoja Red Bull Stratosin nettisivuilta.


Kommentit

    Lisää kommentti

    * All fields required
    Ainoastaan 2000 merkkiä :
    Kirjoita sana vasemmalle, sitten klikkaa "Lähetä kommentti":

    artikkeli Yksityiskohdat