Người đàn ông rơi từ độ cao 39km xuống đất và sống sót

Vào ngày 14/10/2012, cả thế giới nín thở theo dõi sự kiện Red Bull Stratos khi vận động viên nhảy dù mạo hiểm người Áo - Felix Baumgartner - bước ra khỏi khoang áp suất ở độ cao 38.969,4 mét so với mặt đất. Chỉ vài giây sau khi gieo mình vào khoảng không tầng bình lưu, ông đã trở thành con người đầu tiên phá vỡ rào cản âm thanh bằng cơ thể trần trụi (được bao bọc trong bộ đồ bảo hộ), đạt vận tốc cực đại 1.368 km/h (Mach 1.25).

Sau đó, ông đã nhảy dù để thực hiện quãng đường còn lại.

Không chỉ lập kỷ lục thế giới là người đầu tiên phá vỡ rào cản âm thanh khi rơi tự do, đây còn là sự kiện được chứng nhận là cú nhảy dù tự do cao nhất và đạt tốc độ rơi tự do nhanh nhất vào thời điểm đó.

Để có thể sống sót sau một kỳ tích như vậy, Felix Baumgartner đã phải mất 6 năm lên kế hoạch, đào tạo và trang bị bộ đồ chịu áp suất đặc biệt mới có thể thực hiện được nhiệm vụ này. Trong số 4 người đã thử nhảy trong bộ đồ như vậy trước đó, chỉ có hai người sống sót.

Hành trình đáp Trái Đất kéo dài 9 phút 9 giây ấy đã đi vào lịch sử. Nhưng đằng sau khoảnh khắc hùng vĩ đó là câu hỏi khiến giới khoa học lẫn công chúng tò mò: Làm thế nào một cơ thể bằng xương bằng thịt có thể sống sót trước áp suất tử thần, cái lạnh -68 độ C và lực xoay ly tâm đủ làm vỡ mạch máu não?

Giới hạn Armstrong: Nơi máu con người có thể "sôi" tự do

Ở độ cao trên 19.000m (được gọi là Giới hạn Armstrong), áp suất khí quyển tụt xuống thấp đến mức điểm sôi của nước giảm xuống bằng đúng nhiệt độ cơ thể người 37 độ C. Nếu không có thiết bị bảo vệ, toàn bộ dịch cơ thể, nước mắt và máu của Felix sẽ lập tức "sôi" lên và bốc hơi, gây tử vong chỉ trong vài giây.

Để chống lại điều này, Felix đã đặt cược toàn bộ tính mạng vào bộ đồ chịu áp suất thế hệ mới do Tập đoàn David Clark thiết kế - đơn vị chuyên sản xuất trang phục cho phi hành gia NASA.

Bộ đồ gồm 4 lớp gia cường đặc biệt:

• Lớp ngoài cùng (Nomex): Chất liệu sợi tổng hợp chống cháy tuyệt đối và chịu lực ma sát cực cao.
• Lớp lưới liên kết (Restraint Layer): Giữ khung dáng, ngăn bộ đồ bị phồng to như bóng bay dưới áp suất chân không, giúp Felix vẫn có thể cử động tay chân.
• Lớp màng kẹp (Gore-Tex): Cho phép hơi ẩm thoát ra ngoài nhưng ngăn tuyệt đối áp suất bên trong thất thoát.
• Lớp lót điều hòa: Duy trì nhiệt độ ấm áp trước cái lạnh -68 độ C của tầng bình lưu và liên tục cung cấp 100% oxy tinh khiết.
  

Một sự thật ít ai biết: Trước khi bay 3 tiếng, Felix đã phải hít thở oxy tinh khiết liên tục để thanh lọc hoàn toàn khí nitơ khỏi máu, tránh hiện tượng sủi bọt khí gây tắc mạch (bệnh giảm áp).

Tại sao rơi với tốc độ 1.368 km/h nhưng không bị xé rách?

Nhiều người thắc mắc vì sao các máy bay chiến đấu khi vượt rào cản âm thanh (Mach 1) tạo ra tiếng nổ siêu thanh (Sonic Boom) dữ dội, trong khi Felix lại vượt qua ngưỡng này một cách tương đối mượt mà.

Câu trả lời nằm ở mật độ không khí. Ở độ cao gần 39km, không khí cực kỳ thưa thớt (chỉ bằng khoảng 1% so với mặt đất). Lực cản không khí gần như bằng 0, cho phép trọng lực gia tốc cơ thể Felix lên tới tốc độ siêu thanh chỉ sau chưa đầy 50 giây rơi tự do.

Vì mật độ hạt không khí quá thưa, áp lực động (Dynamic Pressure) tác động lên cơ nhỏ hơn rất nhiều so với khi di chuyển ở tốc độ đó tại tầng đối lưu. Bản thân Felix sau đó chia sẻ rằng ông thậm chí không biết mình đã xé gió vượt rào cản âm thanh lúc nào, vì bộ đồ cách âm quá tốt và không hề có cú va chạm ma sát bạo lực nào xảy ra.

Cơn ác mộng "Xoay tử thần" và cú thoát hiểm nghẹt thở

Rủi ro lớn nhất của cú nhảy không nằm ở tốc độ, mà nằm ở sự mất kiểm soát không gian.

Khi rơi ở môi trường không có không khí để tựa vào, chỉ một cử động nhỏ sai tư thế cũng có thể khiến cơ thể bị xoay tròn không phanh. Trong chuyến bay thực tế, Felix đã rơi vào trạng thái xoay tự do liên tục với tốc độ lên tới 60 vòng/phút. Lực ly tâm khủng khiếp lúc này dồn toàn bộ máu về phía đầu và mắt. Nếu tốc độ xoay vượt quá ngưỡng 100 vòng/phút, máu sẽ tràn vào não gây xuất huyết và ngất xỉu lập tức.

Nhờ vào hàng ngàn giờ huấn luyện nhảy dù chuyên nghiệp, Felix đã giữ được sự bình tĩnh, tận dụng lớp không khí đang đặc dần khi tiến gần Trái Đất để dang rộng tay chân, điều chỉnh trọng tâm và lấy lại tư thế cân bằng. Ngoài ra, chiếc dù của ông còn tích hợp một cảm biến gia tốc tự động: Nếu phát hiện cơ thể bị xoay quá 6 giây liên tục ở mức nguy hiểm, dù phụ sẽ tự động bung để hãm phanh khẩn cấp.

Di sản và kỷ lục bị xô đổ

Chiến dịch Red Bull Stratos tốn tới 6 năm chuẩn bị và tiêu tốn hàng chục triệu USD không chỉ là một màn trình diễn thể thao mạo hiểm, mà còn cung cấp dữ liệu vô giá cho NASA và các công ty không gian tư nhân trong việc thiết kế hệ thống thoát hiểm khẩn cấp cho phi hành gia ở tầng cao khí quyển.

Dù Felix Baumgartner đã đi vào lịch sử như người đầu tiên vượt rào cản âm thanh khi rơi tự do, kỷ lục về độ cao của ông chỉ tồn tại trong 2 năm. Vào tháng 10/2014, nhà khoa học máy tính Alan Eustace (khi đó 57 tuổi, Phó chủ tịch Google) đã âm thầm phá vỡ kỷ lục này khi nhảy từ độ cao kinh hoàng 41.422m, khẳng định giới hạn của con người trước không gian là không có hồi kết.

Nguồn: Unilad