宇宙ダイビングを成功させる5つの秘訣

高高度気球ジャンプ、ましてや 23 マイルの高さからのジャンプは、信じられないほど難しい、というのは控えめな表現です。昨日の Red Bull Stratos の打ち上げは、ポリエチレン気球が膨張中に風でねじれ、最終的に地面に接触するほどに倒れたため中止されました。

気球は非常に繊細で、厚さわずか 0.0008 インチのポリエチレン製であるため、簡単に伸びたり破れたりします。カプセルが高度 4,000 フィート未満のときに気球が打ち上げられ、生地が破れた場合、おそらく致命的になります。その高度では、カプセルの回収用パラシュートが完全に展開できず、バウムガートナー氏が飛び出す時間が足りません。

しかし、天候は、このようなプロジェクトの成否を左右する要因の 1 つにすぎません。1960 年に空軍のテスト パイロット、ジョー キッティンガーが 103,000 フィートからパラシュートで降下して以来、多くの人が彼の記録を破ろうと試みましたが、失敗しました。 『The Pre-Astronauts: Manned Ballooning on the Threshold of Space』の著者であるクレイグ ライアン氏は、なぜそうなるのかについて深く考えてきました。私たちは、フェリックス バウムガートナーが成層圏ジャンプを成功させるには、どのような要素が揃わなければならないかについて、ライアン氏に話を聞いてみました。

テクノロジー

このような試みには、打ち上げロケット、パラシュート、与圧服、気球という 4 つの主要な装置が関係しており、いずれも複雑です。レッドブル ストラトスでは、バウムガートナーは高度 120,000 フィートまで上昇し、その後地球に飛び降ります。計画どおりに行けば、降下中に超音速に達します。キッティンガーはオープン ゴンドラに乗りましたが、バウムガートナーは 20,000 フィート上空まで行くため、真空に近い状態からさらに身を守る必要があります。上昇中に減圧症にかかったり、下降中に制御不能になったりしないように、特製のカプセルとパラシュートが設計されています。

圧力服も重要な装備だ。1962年、ロシアのパラシュート降下者ピョートル・ドルゴールは93,970フィートの高度から降下中に圧力が抜けて死亡した。彼は降下機から脱出する際に圧力服を損傷したのだ。（高度約63,000フィートを超えると、体液から水蒸気が泡立ち、肺から酸素が噴出する。）圧力服を製造している会社は少なく、高所潜水を目指す人が経験しているように、入手は困難だ。NASAの宇宙服を製造しているデビッド・クラーク社は、スカイダイビング用に関節の可動性を高めたバウムガートナーのスーツを設計することに同意したが、過去には数え切れないほどのそのような依頼を断ってきた。

昨日見たように、高高度ミッションで最も問題となる技術は気球のエンベロープだ。ドライクリーニングの袋ほど薄く、フットボール競技場ほどの大きさで、作り方を知っている人はほとんどいない。「高度 10 万フィート以上まで運べる気球を作るのは、難しい仕事です」とライアンは言う。「気球の故障で失敗したプロジェクトも数多くあります」。フランスのパラシュート降下者ミシェル・フルニエによる 3 回の挑戦は、気球のトラブルで終わった。2002 年には風で膨張チューブが吹き飛ばされ、2003 年には気球が破裂した。5 年後、気球は地面を離れる際にカプセルから分離し、フルニエは飛行場に取り残された。バウムガートナーの気球は容量が 2,900 万立方フィート以上で、キッティンガーの 10 倍、フルニエの 3 倍の大きさで、膨張が始まると再利用できない。

専門知識

こうした技術を製造する企業がそれほど多くないのと同様に、高高度気球の打ち上げを専門とする企業もそれほど多くありません。ましてや有人気球はなおさらです。こうしたプロジェクトのほとんどは、空軍や海軍が運営する科学プログラムであり、1950 年代から 1960 年代にかけて実施されました。「これをやったことがある人はほとんどいません」とライアン氏は言います。「これは、1960 年代から 1970 年代初頭にかけて米国が行った月への旅行と似ています。もし今、月へ戻るとしたら、その際に関わったほとんどの人は高齢か、すでに亡くなっているでしょう。キッティンガー氏は例外です。」

1960年にエクセルシオール計画で自由落下最高高度記録を樹立し（この記録は今も保持されている）、キッティンジャーはヘリウム気球で大西洋を単独で横断した最初の人物となった。彼もまた、高高度スカイダイビングのサポートを何度も依頼されたが、レッドブル・ストラトスに依頼されるまで、すべて断っていた。彼が契約を決めた理由は、航空宇宙、生命維持、宇宙医学、スカイダイビング、​​飛行試験の専門家を含むチームの実力だった。「レッドブルのようなプロ集団で、何をすべきか分かっていて、手を抜こうとしない人から[私に]相談を受けたことは一度もない」と彼は言う。

セージ・チェシャー・エアロスペースの副社長、アート・トンプソンはバウムガートナーのチーム編成を手伝い、技術ディレクターとして、今週の最終ダイブに向けて過去数年かけて構築されたテスト プログラムを監督しています。「私たちが専門家を集め、一緒に仕事をするレベルの人々と仕事ができるのは、彼らが私たちがやっていることに非常に真剣であると認識しているからです」とトンプソンは言います。「これは決してスタントではありません。」

リーダーシップ

「これは非常に重要で、ジョーのプロジェクトが成功した理由の 1 つに関係しています」とライアンは言う。「運用上の規律と、プログラムの最終的な責任者で、問題があれば飛行を中止させる権限を持つ人物が本当に必要です」。これは、アメリカ人スカイダイバーのニック・ピアンタニダが持ち合わせていなかった要素だった。彼には技術があった。サウスダコタ州に本拠を置き、1960 年に科学気球飛行の高度記録を樹立したレイヴン インダストリーズが気球を提供し、デビッド クラークが宇宙服を提供した。彼のチームには専門知識があった。しかし、ピアンタニダは 1966 年に 57,600 フィートまで上昇した後、曇り止めか冷気流を浴びるためにフェイス プレートを開けて死亡したとライアンは考えている。「彼は非常に勇気のある男でした」とライアンは言うが、プロジェクトを運営した経験も、飛行に適切に備える規律もなかった。

フルニエのチームにはリーダーシップも欠けていた。2010年にサスカチュワン州で行われた最近の挑戦では、フランスのサポートチームとアメリカの気球チームの間で意思疎通がうまくいかなかった。その後、気球が滑走路に着陸し、部分的に膨らんだ状態で、フルニエのカプセルの予備シュートが圧力テスト中に開き、打ち上げが中止された。フランスチームは悪天候と気球のエンベロープの損傷にもかかわらず、打ち上げを続行したかった。こうした技術的な失敗に苛立ち、フルニエの同胞への信頼を失った気球チームは、テキサスに早めに戻ることを決めた。

「[リーダーシップ]は、ジョーと軍の組織がエクセルシオール計画にもたらしたものです」とライアンは言う。ライアンはキッティンジャーの最近の自伝『Come Up and Get Me』の共著者でもある。キッティンジャーはレッドブル・ストラトスにも同様の規律を適用した。最近の記者会見で、トンプソンは次のように語った。「この計画をまとめた科学者とエンジニアの素晴らしいチームがあり、ジョーほど懸命に働いた人はいないと思います。彼はカプセルの中に何時間も座り、プロセスについて考え、スイッチパネルや計器類を見て、メモを取っています。そして戻ってきて『アート、32番線を変更する必要があります』と言います。ジョーは、彼の経験と専門知識をすべて取り入れて、ストラトス計画の実現に本当に貢献しました。」

ミッション

ライアン氏によると、キッティンジャーの成功したジャンプとその後の試みの最大の違いは、エクセルシオール計画には、パイロットが超高高度機から安全に脱出できることを証明するという、明確で正当かつ緊急のミッションがあったことだ。これは、ジェット機がますます高性能になり、マーキュリー計画が間もなく人類を宇宙に送る予定だったため、特に重要だった。「その後に続いた民間計画には、ミッションの緊急性はありませんでした」とライアン氏は言う。「そのほとんどはミッションをでっち上げようとし、通常は何らかの科学的課題を伴っていましたが、エクセルシオール計画ほどのものはなかったのです。」

レッドブル・ストラトスには、疑いなく命知らずとも言える科学的計画もある。「航空機なしで音速の壁を突破するとき、人間がどのような状況に耐えるかはわかりません」とストラトスの医療ディレクター、ジョン・クラークは言う。彼らはそれを解明するつもりだ。バウムガートナーは高度12万フィートからほぼ真空の空間に飛び込む。最初の20秒間は制御不能になる。次にデルタ、つまり頭を45度下げた姿勢をとろうとする。この姿勢で抗力を減らし、時速700マイル近くまで速度を上げる。クラークの予測では、30～40秒で音速の壁を突破する。マッハ3.2で飛行中にニューメキシコ州南部で機体が分解し、超音速から亜音速にまで到達したSR-71ブラックバードのパイロットの事例が1件ある。しかし、亜音速から超音速へ、そして再び亜音速に戻った人はいない。

キッティンガー氏のエクセルシオール計画でのスカイダイビングは、高高度飛行士が使用する部分圧スーツのテストであり、NASA の宇宙飛行士用打ち上げ突入スーツが 10 万フィートまで耐えられるとされている理由である。バウムガートナー氏が成功すれば、完全圧スーツの認証はさらに 20 パーセント増加する可能性がある。これは、現在弾道飛行を計画している民間企業にとっても価値がある。「彼らは我々と同じ分野で活動しています」とクラーク氏は言う。「特にテスト飛行中に問題が生じて脱出能力が必要になった場合、彼らは今や、効果的であることが実証されたシステムを持っていることになります」。ストラトス チームは、パイロットが真空や極寒にさらされた場合の対処法など、救急医療に応用できる治療プロトコルも開発している。

お金

これらすべての要素をまとめるのは、費用のかかる事業だ。「こうしたプログラムのスポンサーを見つけるのは、悲劇が起きる可能性や、うまくいかず恥をかく可能性もあるため、難しい」とライアンは言う。「このようなことに関与する意思のある企業があるのは、ある意味うれしい」。レッドブルは、ストラトス計画にいくら費やしたか明らかにしていない。この計画には、アイデアを盗んだと主張する男性が起こした訴訟が 2011 年に和解している。しかし、今年民間企業が実施した他の非常に野心的な、そして最も注目すべきは成功した探査と足並みを揃えている。

3月、ジェームズ・キャメロン監督は、マリアナ海溝のチャレンジャー海淵という世界最深の海域に単独で潜った初の人物となり、1960年に米国海軍中尉ドン・ウォルシュが達成して以来、初めて潜水艦を誘導して同海域に到達した人物となった。5月には、スペースXのドラゴンカプセルが国際宇宙ステーションにドッキングした初の民間宇宙船となり、日曜日には同社は初の商業補給ミッションを開始した。クラーク氏は、これらはすべてかつて政府が実行した事業だったと指摘する。「今見ているのは、一回限りの出来事ではありません」と同氏は言う。「あらゆる分野で起業家精神にあふれた探査となるものの発展を目にしているのです」

では、フェリックス・バウムガートナーが高高度自由落下記録を樹立する可能性はどの程度あるのだろうか。ライアン氏は「これは難しいことです。本当に難しいのです。このすべてをうまくまとめるには、多くの要素が絡み合っています」と語る。まず、木曜日は天候が良好で、打ち上げが可能になりそうだ。また、ストラトスの気象学者ドン・デイ氏は、これほど大きな気球の場合、好天に恵まれることは滅多にないため、チャンスを逃さない必要があると指摘する。1966年からバウムガートナーが7月に7万1581フィートの訓練飛行を行った時まで、有人高高度気球飛行は一度も離陸していない。ライアン氏は「離陸できれば、成功する可能性は非常に高い」と語る。