Вторгнення в стратосферу
Ми мешканці дна повітряного океану. Атмосфера обволікає землю суцільним і досить вагомим покровом, але для нас він є звичним середовищем проживання. Те, що люди не тільки відчули, але і зрозуміли існування повітря і його рухів, було великим відкриттям, але поза індивідуальних зусиль дослідників.
Спостерігати руху повітря в нижніх шарах атмосфери можна, стежачи за хмарами. А коли мореплавці освоїли практично всі акваторії в різні сезони, то були зібрані цінні відомості про переважаючих вітрах на великому просторі – майже на всій планеті.
Однак залишалося зовсім неясно, що ж відбувається вище найвищих гірських вершин і хмар? Підйоми на звичайних повітряних кулях тут допомогти не могли. Про це деякі теоретики здогадувалися, але вирішальні експерименти повітроплавці проводили на собі, ризикуючи життям.
Рекордний підйом в тропосферу здійснили на аеростаті англійські вчені Глешер і Коксвель у вересні 1862. Вранці хмарність була невелика, і вони почали підйом. Однак порівняно швидко хмари згустилися, і аеронавти перебували в темряві і вогкості, серед суцільного шару хмар. У міру підйому температура опустилася до нуля і продовжувала знижуватися. Стало важко дихати. Висота була близько 8 км.
За словами Глешера, у нього погіршився зір. Не вдалося розглянути показання приладів. Руки відмовлялися слухатися. Заціпеніння скувало тіло. Пропало відчуття ніг. Голова безсило впала на ліве плече, хоча думки залишалися ясними.
Він майже лежав, спираючись на стінку кабіни. Розумів, що треба починати спуск, інакше вони загинуть. Але не міг поворухнутися. Побачив, що Коксвель взявся за мотузку клапана. Що сталося далі, не пам’ятав: спочатку втратив зір, а незабаром і свідомість…
Отямився, коли відчув, що товариш намагається його підняти. Свідомість і слух повернулися. Через деякий час він уже міг говорити і рухатися.
За словами Коксвеля, він найбільше страждав від холоду. Крижана плівка покрила мотузки кулі. Руки задубіли. Побачивши, що Глешер в непритомності, спробував йому допомогти, але не зміг зрушити з місця. Зрозумів, що підйом продовжувати не можна. З останніх сил дістався до мотузки, регулюючої клапан, щоб відкрити його. Руки відмовилися йому служити. Відчуваючи, що сили його покидають, вчепився в мотузку зубами. Клапан, нарешті, відкрився. Почався спуск.
Їм вдалося досягти рекордної висоти, на яку не піднімався жоден чоловік: 8838 м. Мороз сягав -16 ° C. Цікаво, що, незважаючи на сильний стрес, астронавти успішно приземлилися і відчували себе нормально. Навіть Глешер, котрий переніс непритомність, був цілком міцний і пройшов пішки дві милі до найближчого селища.
Систематичні дослідження кордону між тропосферою і стратосферою на повітряних кулях і кулями-зондами почали з 1893 року французи Ерміт і Безансон. З’ясувалося, що температура повітря знижується лише до певної висоти, а потім починає поступово підвищуватися. Вперше було відзначено збільшення в стратосфері концентрації озону.
На кулі з відкритою гондолою в 1901 році німецькі вчені Берсон і Зюрінг досягли висоти 10800 м, використовуючи для дихання спеціальні прилади.
У самому кінці XIX століття француз Тейссерен-де-Бор і німець Ассман успішно зондували високі шари атмосфери за допомогою невеликих куль, наповнених воднем. До них прив’язували самописні прилади, що відзначають зміну температури і тиску. Кулі піднімалися до 30-35 км над рівнем моря. У розрядженому середовищі їх оболонка роздувалася і зрештою лопалася. Прилади опускалися на землю на парашуті або спеціальному додатковому кулі. При такому способі вивчення атмосфери доводиться розшукувати що спустився “з небес” контейнер з приладами, записами. Коли з’явилися вдосконалені радіопередавачі, їх почали використовувати для замірів параметрів стратосфери в момент польоту. Це вже були радіозонди.
Зрештою з’ясувалося, що на значних висотах абсолютно переважають горизонтальні переміщення дуже розрідженого повітря. Там майже немає водяної пари, що створює у земної поверхні потужні вертикальні потоки завдяки витратам енергії на випаровування і віддачі – при конденсації. Цю область повітряної оболонки назвали стратосферой (від грецького “стратум” – шар), нижню придонну, до висот 8-12 км – тропосферой (від грецького “тропос” – поворот, тому що тут існують кругообіг повітря).
Але у людей завжди залишається потреба самим досягти рекордних висот або глибин, побувати там, де ще не бував жоден чоловік (та й кулі-зонди не дозволяли в ті часи проводити складні вимірювання, зокрема, досліджувати загадкові космічні промені).
Довелося конструювати спеціальні повітряні кулі, що отримали назву стратостатів. Вони володіли великою підйомною силою, і в зв’язку з цим мали величезні розміри (понад 15 тис. куб. М). Через розрідженості атмосфери на великих висотах і низьких температур підйом у відкритій гондолі можна здійснювати тільки з використанням скафандрів і обігрівають пристроїв.
Перехід до безпосередніх досліджень стратосфери припускав – як всяке велике географічне відкриття – поєднання кількох факторів. “Для досягнення успіху потрібно три спеціаліста: фізик – щоб дати ідею, інженер – щоб втілити її в життя, і пілот – щоб підняти повітряна куля в повітря, – вірно відзначив швейцарський професор Огюст Піккар, додавши: – Я володів одночасно цими трьома професіями. Саме мені потрібно було взятися за справу. І я довів його до кінця”.
Ці три складові успіху були необхідні, але не достатні. Були потрібні легкі і міцні матеріали для оболонки стратостата, строп, герметичні гондоли, пристосування для регуляції стану середовища усередині кабіни, а найголовніше: знання природи, віра в науку (а не тільки знання самі по собі), особисту мужність, прагнення до нових горизонтів пізнання.
Дотепність Піккара допомогло йому не лише при конструюванні літального апарату і приладів. Як баласт він вирішив використовувати свинцеву дріб, що займає значно менший обсяг, ніж звичайний пісок або вода (дозволені законом види баласту). Піккар зробив обчислення і довів, що свинцева піщинка безпечна, бо важить менше 10 міліграм. Йому не повірили. Він запропонував досвід: скинути на нього свинцевий дріб з високою труби брюссельського університету, де він викладав. Йому не дозволили. “Закон є закон!” І тоді він знайшов вихід: написав, що в гондолі буде перебувати “свинцевий пісок”. Вирішальне визначення “пісок” зломило опір чиновників.
Розповідаючи про те, як проходив політ, ми скористаємося матеріалами з книги французьких публіцистів П’єра де Латіль і Жана Вівуара “З небес в безодні моря”.
Рано вранці 27 травня 1931 Огюст Піккар і його асистент геофізик Кипфер увійшли в гондолу і закрили кришки люком. Усиливавшийся вітер загрожував зірвати стратостат з місця. Він став підніматися дуже швидко.
О 3 годині 57 хвилин Кипфер, глянувши в ілюмінатор, вигукнув: “Під нами фабрична труба!” Раптом пролунав тривожний свист: ще перед стартом розбився ізолятор одного з електричних зондів, виведених через стінку гондоли назовні, і тепер повітря стало витікати з кабіни в атмосферу, тиск якої по мірі набору висоти все зменшувалася.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)