Gestoord volgens de één, een heldendaad volgens de ander. Hoe dan ook, de sprong die skydiver Felix Baumgartner zondag maakte, met een recordhoogte van 39 kilometer, is een unieke prestatie. Als eerste mens ging hij door de geluidsbarrière. Vijf vragen over de sprong der sprongen.
Bekijk een filmpje van de highlights:
http://www.youtube.com/watch?v=FHtvDA0W34I
1. Wat is Baumgartner van plan?
Felix Baumgartner is geen watje. De Oostenrijker wil de hoogste parachutespring ooit maken, van 36,576 kilometer hoogte. Het huidige record staat op naam van de Amerikaan Joe Kittinger (die Baumgartner overigens bijstaat). Hij sprong in 1960 van iets meer dan 31 kilometer hoogte veilig naar beneden. Baumgartner zal dus vanuit de stratosfeer springen – waar de naam van zijn project ‘Red Bull Stratos’ aan refereert – wat zo hoog is dat hij de kromming van het aardoppervlak kan zien.
Naast de hoogte zal de sprong in andere opzichten uniek zijn. Baumgartner zal de eerste mens zijn die de geluidsbarrière – zonder hulp van een voertuig – doorbreekt. Kittinger slaagde daar nét niet in, hij kwam tot 988 kilometer per uur (ongeveer Mach 0.9). Door de iets grotere hoogte verwacht Baumgartner na 40 seconden vrije val 1110 kilometer per uur te halen, en dus de geluidsbarrière te doorbreken.
Over de vrije val gesproken, die zal ook van recordlengte zijn. Kittinger viel vier en een halve minuut vrijuit naar beneden, Baumgartner hoopt dat ruim een minuut langer vol te houden. Op 1500 meter hoogte zal hij zijn parachute openen en langzaam naar beneden dwarrelen. Alles bij elkaar moet zijn sprong in tien minuten geklaard zijn. Eigenlijk stond zijn sprong al voor maandag 8 oktober gepland, maar door slechte weersomstandigheden moest deze telkens uitgesteld worden. Aanstaande zondag om 14.00 uur Nederlandse tijd staat momenteel de eerstvolgende poging gepland, welke live te volgen is.
Bekijk een indrukwekkende animatie van hoe de sprong moet gaan.
http://www.youtube.com/watch?v=VCqnQq86fkY
2. Sneller dan het geluid, kan dat?
In theorie, ja. Als een skydiver naar beneden springt werken er twee krachten op zijn lichaam: de zwaartekracht naar beneden en de luchtweerstand omhoog. Aan het begin van de sprong ‘wint’ de zwaartekracht en val je steeds sneller. Maar de luchtweerstand neemt steeds meer toe, totdat deze gelijk is aan de zwaartekracht. Vanaf dat moment val je met constante snelheid naar beneden.
Voor iemand die uit een vliegtuig springt ligt die terminale snelheid op ongeveer 120 kilometer per uur. Maar omdat op de hoogte waarvan Baumgartner springt de lucht zeer dun is, heeft hij veel minder last van luchtweerstand en bereikt hij in korte tijd een veel hogere snelheid. Daarbij komt dat de lucht op die hoogte erg koud is, waardoor de geluidssnelheid lager is dan op aarde. Uit berekeningen volgt dat hij ongeveer een minuut lang ‘supersonisch’ gaat.
Goed, dat zegt de theorie, maar wat merkt hij daarvan? In alle eerlijkheid: niemand weet het precies. Dat maakt het ook zo spannend. We kunnen wel speculeren. Geluid is niets anders dan drukgolven die zich voortplanten door de lucht. Baumgartner duwt gedurende zijn val de lucht voor zich uit, en veroorzaakt in zekere zin ook drukgolven. Als hij de geluidssnelheid nadert kunnen de drukgolven die hij produceert en geluidsgolven over elkaar heen gaan buitelen. Dat is bijvoorbeeld wat leidt tot de harde klap die bekend is van straaljagers die door de geluidsbarrière gaan.
Maar of hij hier iets van merkt – of de schokgolven de lucht uit zijn longen duwen, of de huid van zijn lichaam trekt – we weten het niet. Mocht het goed gaan weten we één ding zeker: wat hij ook schreeuwt, niemand zal het horen.
3. Hoe bereikt hij die enorme hoogte?
Een enorme ballon gevuld met helium. Helium heeft een lagere dichtheid dan lucht, dus stijgt het op. Maar omdat de lucht dunner is op grote hoogte (en je dus minder duwkracht omhoog hebt), heb je heel veel helium nodig om zo hoog te komen. De ballon heeft dan ook een volume van 850 miljoen liter. De grootste ballon ooit.
De ballon en de capsule van Baumgartner op de lanceerbasis in Roswell in de Amerikaanse staat New Mexico.
Red Bull StratosHet kost drie kwartier tot een uur om het ding helemaal te vullen met helium. In onopgeblazen vorm is de ballon zo’n 180 meter lang, zo’n 55 verdiepingen. Gedurende de vlucht omhoog zal de ballon steeds meer de vorm van een bol krijgen. Helemaal bovenaan, op 36,5 kilometer, is de ballon 91 meter lang en 122 meter in diameter. Baumgartner zelf zal in een capsule daaronder hangen, die hem beschermt tegen kou, de lage luchtdruk en hem voorziet van voldoende zuurstof.
De ballon is gemaakt van een speciaal daarvoor gemaakt plastic, dat extreem dun is: 0,02 millimeter dik, tien keer dunner dan bijvoorbeeld het plastic van je boterhamzakje. Dat fragiele materiaal maakt dat er vrijwel geen wind mag zijn in de buurt van de lanceerbasis tijdens het opstijgen, ook op grote hoogtes – waardoor de sprong afgelopen week uitgesteld moest worden. Er kunnen makkelijk scheurtjes ontstaan of de capsule kan over de grond schrapen, wat de missie, en Baumgartner zelf, in gevaar kan brengen. Bij een probleem op minder dan 300 meter hoogte is er te weinig tijd om een parachute te gebruiken.
4. Wat zijn de gevaren?
Er zal geen twijfel over bestaan, dit is een levensgevaarlijke onderneming. Twee mensen die probeerden het record van Kittinger te verbreken overleefden hun poging niet. De omstandigheden daarboven zijn letterlijk en figuurlijk ‘onaards’. Ten eerste is het bijzonder koud ( -57 °C als hij uit zijn capsule stapt) en heeft hij geen beschermende atmosfeer tegen zonnestralen of, erger nog, zonnevlammen.
Verder zit er te weinig zuurstof in de lucht om te kunnen ademen. De luchtdruk is bijzonder laag, het is bijna vacuüm. Dat betekent dat zijn lichaam uitzet – Kittinger zag zijn hand destijds twee keer zo dik worden – en zijn bloed kan gaan koken. Het kookpunt van vloeistoffen gaat namelijk omlaag bij een lagere luchtdruk, de moleculen hebben minder moeite om de vloeistof te verlaten en een gas te vormen (water kookt boven op een berg bijvoorbeeld bij 80 of 90 °C).
Baumgartner in zijn ‘state-of-the-art’ ruimtepak.
Red Bull StratosBaumgartner is tegen al deze gevaren beschermd door een hypermodern ruimtepak. Het houdt de druk op peil, beschermt hem tegen de kou en voorziet hem van zuurstof. Zolang het maar heel blijft natuurlijk, een klein scheurtje kan al funest zijn. Verder verzamelt het pak allerlei data gedurende de onderneming. Baumgartner is uitermate goed voorbereid. Hij deed een intensieve training en heeft eerder dit jaar met succes twee testsprongen gedaan van 21,8 en 29,6 kilometer.
Maar er kan natuurlijk altijd iets misgaan. Misschien gaat hij tollen of raakt hij buiten bewustzijn. Een uitspraak van Baumgartner is dan ook veelzeggend. “Ik maak me geen zorgen over het pak, over de ballon, of over de capsule. Ik maak me zorgen over de vrije val. Als er dan iets gebeurt, kun je niets meer doen.” Vingers gekruist dus.
5. Heeft de wetenschap hier nog iets aan?
Volgens Baumgartner zelf is het project een kans voor het vergaren van informatie die bijdraagt aan de veiligheid van astronauten en piloten, en misschien voor ruimtetoeristen voor de toekomst. Daar heeft hij een punt. Stel dat piloten of astronauten op grote hoogte hun vaartuig moeten verlaten, dan wil je graag weten wat er met iemand kan gebeuren en wat voor maatregelen en ruimtepakken je nodig hebt om de veiligheid te kunnen waarborgen.
Daarnaast lijkt het moment steeds dichterbij te komen dat gewone stervelingen een retourtje ruimte kunnen maken, dankzij de de opkomst van commercieel ruimtetoerisme. Ook daarvoor zullen nieuwe veiligheidssystemen voor ontwikkeld moeten worden. Deze bedrijven – maar ook NASA – zullen de sprong op de voet volgen om informatie te vergaren voor de volgende generatie ruimtevaartuigen en pakken.