吳軍
在41419 米高的平流層跳傘,是比攀登珠峰還困難的任務(wù)。后者至少還能借鑒前人的經(jīng)驗,萬一遇險也能求救,而前者面臨著完全未知的風(fēng)險。但是,一位50 多歲的谷歌工程師做到了,這位世界最高跳傘紀(jì)錄的打破者叫艾倫·尤斯塔斯。
為什么一位業(yè)余愛好者能完成這個看似不可能完成的任務(wù)?
尤斯塔斯是谷歌工程與研究高級副總裁。谷歌今天還在用的員工360 度考核制度、晉升制度、崗位定級和能力評價體系,都是他設(shè)計的。而且,他不僅僅是一位技術(shù)官僚,對計算機(jī)系統(tǒng)和算法也極為精通。
雖然跳傘不是尤斯塔斯的主業(yè),但他跳傘的歷史非常長,而且是這個領(lǐng)域的高手,曾嘗試過在各種復(fù)雜條件、高難度場景下跳傘。另外,尤斯塔斯還會開雙引擎的噴氣式飛機(jī),這也是一個需要下功夫的復(fù)雜技能。
在我看來,一個人是業(yè)余還是專業(yè),不在于他養(yǎng)家糊口的職業(yè)是什么,而在于他在一個領(lǐng)域比同行多花了多少功夫,和是否以專業(yè)的精神在做事。
由于長期從事跳傘運動,尤斯塔斯對不同高度大氣層有深刻了解。
如果你學(xué)過中學(xué)地理,可能還有印象,距離海平面平均約11000 米以下的大氣層叫對流層(中國民用航空局?jǐn)?shù)據(jù)),海拔越高,溫度越低。這一層大氣運動很活躍,風(fēng)雨雷電就發(fā)生在這一層。
再往上平均約11000 ?80000 米的高度,是平流層,和對流層相反,這里氣溫反而會升高,差不多能升到零度及以上,用尤斯塔斯的話說,“只看溫度,不用什么防護(hù),也能生存下去”。
尤斯塔斯忍不住想知道:人類有沒有可能在平流層中停留呢?能不能去那里體驗或者探險呢?他動了一個念頭:上去看看。
從這么高的地方跳下來,可不是一般的跳傘任務(wù),它是一個巨大的系統(tǒng)工程。
從2011 年開始, 尤斯塔斯就和環(huán)境學(xué)家泰伯·麥卡勒姆一同鉆研如何完成從平流層跳傘的任務(wù)。他們遇到了數(shù)不清的困難。首先是怎么上去。
目前飛機(jī)飛行的高度,一般在平流層底部,這個區(qū)域跟對流層交接,溫度還沒上升到零度,氣流也不穩(wěn)定。
要想在平流層跳傘,必須上升到更高的高度,這是目前飛機(jī)到不了的。尤斯塔斯和他的團(tuán)隊只能用氦氣球。
決定用氦氣球帶人升空以后,就要考慮氦氣球的大小和安全性。氦氣球的大小和人的負(fù)重直接相關(guān)。負(fù)重大,氣球就要做得大。不過,氣球越大就越容易破損,尤其是到了平流層以后,周圍幾乎是真空,氣球在內(nèi)部壓強(qiáng)作用下會漲得非常鼓,這就會非常危險。
所以,接著就要解決人的裝備問題。
在尤斯塔斯之前,奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納完成了從39000 米高空跳傘的紀(jì)錄。鮑姆加特納用的裝備是小型密封太空艙。因為平流層空氣極為稀薄,只有千分之一個大氣壓,人除非待在一個封閉的空間里,否則無法生存。
可太空艙本身非常重,尤斯塔斯想要超過鮑姆加特納的高度,還要繼續(xù)加重。他和團(tuán)隊估算了一下,如果采用類似方案,重量差不多得到1360 公斤。
把那么重的太空艙送到平流層不是一件容易的事。這需要一個非常大的氦氣球,至少要五倍大差不多,但隨之而來的難度和風(fēng)險,卻遠(yuǎn)超五倍。
尤斯塔斯想到的解決方案是用太空服,這樣可以把整個裝置的重量降低到大約227 公斤。
這對太空服的要求非常高。它不能出現(xiàn)任何破損,否則人在那么高的地方必死無疑。據(jù)說蘇聯(lián)一位飛行員試圖創(chuàng)造高空跳傘紀(jì)錄,但由于太空服質(zhì)量問題,降落到地面時已經(jīng)凍成冰了。
尤斯塔斯找到一家為軍方提供設(shè)備的公司,專門制作了一種密封的、在真空和太空中能夠保持內(nèi)部氣壓,而且絕對保溫的太空服。
裝備問題解決了,最后就是怎么跳下來。
人在下落時,因為失重很容易水平旋轉(zhuǎn),加上又穿著太空服,身后降落傘的帶子很容易纏繞在身體上,不能完全發(fā)揮作用,導(dǎo)致人被摔死。
尤斯塔斯在工程師的幫助下,設(shè)計了一種管狀的背帶子,它展開后,會像吸管一樣撐開,是剛性的,這樣就不會和身體纏繞在一起。
除此之外,這次高空跳傘還有常人難以想象的困難。比如,太空服的重心不穩(wěn)定,高空中又沒有空氣阻力,一旦人在空中翻滾,速度就會非???,血液很容易沖進(jìn)腦子,導(dǎo)致腦損傷。很多高空跳傘運動員都有不同程度的腦損傷,也沒法康復(fù)。
這對人的要求就很高了,需要他能夠控制自己的下落,確保自己在打開降落傘之前不翻滾。
這也是為什么開頭我會說,它比攀登珠峰難度要大得多。這類極限運動,遇到的每一個風(fēng)險都是完全未知的。
還有,人在下降的時候速度非??欤羁鞎r會超過音速,突破音障,這個過程中,運動的物體會產(chǎn)生巨大的沖擊波。平常人即使坐在超音速飛機(jī)中,在跨越音障時都會不舒服,更何況穿著太空服直接和大氣摩擦。
實驗和測試也是工程思維中很重要的環(huán)節(jié)。3年準(zhǔn)備時間里,尤斯塔斯和他的團(tuán)隊做了250 次測試。2014 年10 月24 日,尤斯塔斯正式的高空跳傘開始了。整個過程有點像小規(guī)模的火箭發(fā)射。
早晨,身著太空服的尤斯塔斯被運到試驗場,在工作人員的幫助下,他被懸掛在氦氣球上。
隨后,地面工作人員松開氣球。氣球緩緩上升,帶著尤斯塔斯,用了兩個多小時,上升到41419 米的高度,這比之前鮑姆加特納的紀(jì)錄足足高出了2419 米。
這時,尤斯塔斯切斷他和氣球之間的紐帶,以自由落體的加速度下降。在失重狀態(tài)下持續(xù)了37000 米,這也打破了鮑姆加特納的紀(jì)錄。
終于,在離地面大約5000 米的地方,尤斯塔斯打開降落傘。尤斯塔斯正常下降速度非常快,只用了4 分半鐘,就完成了這次人類歷史上的壯舉。
最后落地時,因為負(fù)重高達(dá)227 公斤,尤斯塔斯不得不用后滾翻的姿勢保護(hù)自己。尤斯塔斯開玩笑說,這是他最難看的一次著陸。
極限運動挑戰(zhàn)的是人類未曾到達(dá)的極限,完成那些壯舉,不僅證明了人類在惡劣環(huán)境下的生存能力,也做出了一個又一個如何解決復(fù)雜難題的示范。
尤斯塔斯給我們的最大啟示,是一種值得學(xué)習(xí)的工程學(xué)思維——一個目標(biāo)無論多宏大、多困難,我們都可以把它拆成一個個可以執(zhí)行的小項目,通過完成小項目讓大目標(biāo)得以實現(xiàn)。
(摘自“得到app”,陳卓今圖)