人类气球探险史

人类气球探险史

蒙戈尔菲耶兄弟和查理等组织的热气球表演轰动了法国，也迅速影响到欧洲、美洲，甚至亚洲。1783年以后的几年里，全欧洲进行了许多次气球飞行，其中有不少次新奇而引人注目。热气球和氢气球载人飞行的成功鼓舞了人们飞上天空的勇气，激发了飞行和探索的兴趣和愿望。人们寻找新的制作方法，改进制作技术，拓展气球的各种应用，不断创造飞行高度和飞行距离的新的世界纪录。200多年来，气球的探险活动一直没有结束。

1785年，有人提出乘坐热气球飞越英吉利海峡的设想，把探险热潮推向了一个高峰。人类第一个乘坐热气球飞行的成功者德罗齐埃，在第一次企图飞跃英吉利海峡时身亡。同一年，法国人布朗夏尔和美国人杰弗里斯获得了成功。

布朗夏尔从小喜欢机械，后来又迷上了“飞行器”的发明制作。气球发明后，布朗夏尔企图用气球改进他自己制作的飞行器，他在气球上安装了扑翼、划桨和螺旋桨企图控制气球的飞行，但是他的努力都没有成功。当时，法国已经有了众多的飞行家，布朗夏尔这位新秀的活动没有得到公众的重视，于是他离开法国来到英国。几次飞行表演后，布朗夏尔一举成名，还结识了富有的美国人杰弗里斯。后由杰弗里斯出资，两人一起从事飞行探险活动。1783年1月7日，他们共同筹备飞越英吉利海峡的飞行。起飞前，布朗夏尔企图阻止杰弗里斯参加飞行，以便独享首次飞行的荣誉。当气球充满氢气，系留绳索松开后，气球不能升空，布朗夏尔请杰弗里斯下去以减少重量。可是，杰弗里斯发现布朗夏尔在外衣内偷偷挂了一块重重的铅块。把铅块扔掉后，气球就载着两个人顺利地起飞了。布朗夏尔在气球上带了许多无用的东西，木舵、划桨、布制的翅膀等等。由于重量过大，气球飞得很低，而且高度还在下降，在杰弗里斯的强烈要求下，布朗夏尔扔掉了他的那些装备。后来，他们不断地将食物、酒、坐椅、靴子、大衣甚至裤子都全部抛入大海。在两个多小时的飞行中，海面的风向变化不定，气球一会儿紧贴着海面，一会儿又被吹得很高。就在快要着陆时，一股强风又把气球吹到了19千米以外的地方。不过，这也帮了两个冒险者的忙，他们有机会借到裤子穿上，从容地去迎接在海峡法国一侧正在等候着他们的成千上万的观众们的祝贺。成功飞越英吉利海峡是气球探险史上的一大壮举，它进一步激发了公众对天空飞行的的兴趣，使更多的人投入研究和探索的行列，也使气球探险活动获得了更多的资助，气球飞行能够更大规模地展开。

布朗夏尔还进行了在美国大陆上的第一次气球载人飞行表演。当他在海边降落时，当地的农民还以为他来自火星，幸好他在飞行前得到了美国总统华盛顿签署的安全护照，才化险为夷。

19世纪，人们已经可以使气球飞得更高更远了。1862年9月5日，英国气象学家格莱彻尔和气球飞行家科克斯韦尔成功地进行了人类第一次高空探测。气球在风雨中起飞，使他们感到惊奇的是，随着飞行高度的增加，风雨越来越小了，突然周围一片金色阳光，浓浓的云层已在他们的脚下，这时的飞行高度已经超过了3000米。当上升到4500米时，气球上刚才被雨水打湿的地方开始结冰，升到大约6000米时，周围空气的温度已经降到－10℃。继续升高，格莱彻尔感到视力模糊，当他从仪表上费力地读出飞行高度是9144米时，他失去了知觉。科克斯韦尔试图打开放气阀门，他的手又被冻在连接吊篮的大铁环上。终于打开阀门，气球开始降落时，科克斯韦尔看到高度表的读数是10668米。他们的飞行试验说明，人在常态下的飞行高度是有极限的。

大量的气球探空活动，使科学家获得了大量关于地球大气和人在高空的生理反应等知识，先后开创了“高空医学”“地球物理学”等学科。1912年，奥地利科学家赫斯(1883—1964年)发放一系列气球，并乘气球到达2000～3000米高空进行探测，证明了宇宙射线的存在。为此，他获得了1936年的诺贝尔物理学奖。

根据格莱彻尔和科克斯韦尔的飞行经验，以后的高空气球飞行驾驶员开始携带供氧装置。1927年，美国陆军军官格瑞乘坐氢气球升空，他携带的高度仪可以自动记录飞行高度。他的飞行高度达到了12945米。在又一次向世界记录的冲击中，格瑞由于时钟冻结停止工作，无法估计所需飞行时间，造成在高空中氧气用尽而身亡的悲剧。到目前为止，还没有人乘坐敞开式吊篮气球升到1．3万米以上的高空。

以后，人们为高空飞行的气球设计了压力仓。20世纪30年代，为了空间探险，美国军方开始进行高空载人飞行试验。1961年，在压力仓内的飞行高度达到了34442米，这次飞行的任务是试验为美国宇航员设计的太空服。

在探索怎样飞得更高的同时，探险者也在努力飞得更远。在18世纪，人们就提出了乘气球飞越大西洋的探险愿望，但是直到1978年才获得成功。1978年8月，美国新墨西哥州的3位富翁马西·安德森、本·阿布鲁佐和拉里·纽曼宣布，他们要乘气球飞越大西洋。阿布鲁佐和安德森在1977年已经做过一次尝试，但是大风把他们的气球吹到了北欧的冰岛，飞行计划未能实现。这一次他们吸取教训，做了充分的飞行准备，在气球上安装了最先进的通讯设备和定向仪器。他们还雇用了12名专职气象预报人员为他们的飞行随时提供天气情况信息。

1978年8月11日，他们准备乘坐的“双鹰2”号气球已经准备就绪，充满气体的气球有11层楼房高。他们在晚上8∶45分起飞，经过120个小时的飞行，8月16日飞到爱尔兰的上空，17日飞越了英吉利海峡，下午7时49分在法国顺利着陆。他们的整个飞行时间为137小时6分钟，实现了人类渴望了百余年的飞越大西洋的梦想。

1981年11月，人类又实现了首次穿越太平洋的气球飞行。1998年实现了首次飞越南大西洋和印度洋的热气球飞行，并创造了飞行22975千米的世界纪录。这一年，还实现了持续飞行233小时55分钟的世界纪录。

图2－5　“百年灵”热气球3号

1999年，瑞士探险家皮卡德和琼斯首次成功地乘热气球完成了不间断环球旅行。有人问，现在人类已经能飞上月亮并安全返回，为什么利用热气球做环球飞行依然如此困难?远距离气球飞行的主要问题是天气变化因素，每年的12月和1月间，北半球的大气气流处在最强劲的时期，速度可以达到400千米每小时。为了充分利用大气的推动，气球需要上升到大约12千米的高度，在这样的高度上，大气极其稀薄，空气温度下降到－20℃左右。

皮卡德和琼斯乘坐的是“百年灵热气球3”号，为了给他们的飞行提供准确的气象信息和导航定位，在日内瓦有一个约50人组成的地面控制中心。“百年灵热气球3”号使用发明者罗齐耶最初发明的设计模式。气球设有双层气囊，气囊内充氦气和空气。飞行开始时，气球内只有半满的氦气，在气球上升的过程中，气压下降以及阳光的加热使氦气完全膨胀，达到飞行时的体积。如果气球内气压过高，自动系统可以把氦气排出。在太阳下山、气球的空气变冷时，驾驶员使用丙烷气体加热器加热空气维持气球的高度。因此，气球在飞行时，要保持飞行的高度，白天是依靠太阳光的热量，夜晚依靠丙烷气体加热器提供的热量。

气球驾驶员乘坐在密封增压仓内，这样他们可以在极限的海拔高度正常呼吸和保暖。即使如此，琼斯还是认为他们在飞行中感到最痛苦的仍然是寒冷。

图2－6　探险者胜利归来

皮卡德是经过两次失败以后才获得了这次成功，而他们也是全球飞行的第五个挑战者。现代的气球是非常尖端的高技术产品，但是探险者在飞行时还是会遇到很多意想不到的困难和险境，他们必须有勇气和信心，善于随机应变。皮卡德和琼斯在完成飞行回到瑞士时，受到英雄凯旋式的热烈欢迎。面对鲜花和欢迎的人群，两位英雄感慨万千。

皮卡德说:“这次飞行是梦想的胜利，也是恒心和毅力的胜利。今日的成功来之不易，我们经历过许多失败，为此做出了艰辛的努力。”“这也是为什么我们想把这次飞行献给在场的孩子们的原因，我们想借此让他们明白，有梦想是美好的，但要美梦成真必须付出艰苦的劳作。”

美好的梦想，勇敢的探索，无数的失败，不懈的努力，有了这一切，人类才取得了一个又一个划时代的成功。