سفرِ تقریباً مرگبارِ بالون به لبه‌ فضا در ۱۳۱۰ خورشیدی

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، در ماه مه ۱۹۳۱، فیزیک‌دان سوئیسی اوگوست پیکار زمانی که یک گوندولای بالونیِ تحت‌فشار را طراحی کرد و خود آن را تا ارتفاع ۱۵٬۷۸۱ متر (۵۱٬۷۷۵ فوت) به پرواز درآورد، بشر را بالاتر از هر زمان دیگری تا آن روز برد. پرواز پیکار نه فقط به‌ خاطر خودِ رکورد، بلکه از آن رو پیشگامانه بود که از نخستین پروازهایی به‌ شمار می‌رفت که انسان را به‌ طور ایمن به استراتوسفر رساند. وسیله‌ای که او برای این سفر طراحی کرده بود، کابینی درزبندی‌شده و تحت‌فشار بود - فناوری‌ای که بعدها به پیشرفت هوانوردی و سفرهای فضایی کمک کرد.

اگر کسی بخواهد نمونه‌ی تیپیکِ یک دانشمندِ عجیب‌وغریب را طراحی کند، شاید از پیکار آغاز کند. این فیزیک‌دان سوئیسی ۶ فوت و ۶ اینچ قد داشت و اندامِ لاغر و کشیده‌اش با عینکی گرد، پیشانی بلند و دسته‌هایی از مو که از طرفین به بیرون سیخ شده بودند، کامل می‌شد.

پیکار از سنین پایین علاقه‌ای جدی به بالون‌سواری پیدا کرد؛ او در یگان بالون‌های دیده‌بانیِ ارتش سوئیس خدمت می‌کرد و هم‌زمان نقشه‌هایی برای ساخت بالونی در سر می‌پروراند که بتواند به ارتفاعات بسیار زیاد برسد و سکویی پایدار برای پژوهش‌های جَوی فراهم کند.

نخستین پرواز بزرگِ بالونیِ پیکار در خدمتِ علم در سال ۱۹۲۶ بود؛ زمانی که او تا ارتفاع ۱۵٬۰۰۰ فوت بالا رفت تا آزمایش‌هایی انجام دهد که ادعای بحث‌برانگیزِ اینشتین را تأیید می‌کرد: این‌که سرعت نور ثابت می‌ماند، فارغ از این‌که در کجا اندازه‌گیری شود.

او ظرف چند سال بعد، حتی بالاتر هم رفت، با این امید که به یک بحثِ دیگر نیز پایان دهد.

مجادله بر سر پرتوهای کیهانی

در سال ۱۹۱۲، فیزیک‌دان اتریشی، ویکتور هس، نوع جدیدی از تابش را در جو شناسایی کرد و به‌درستی نتیجه گرفت که منشأ آن خارج از کره زمین است. سیزده سال بعد، رابرت میلیکان آمریکایی - رئیس دانشگاه کلتک و برنده جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۲۳ برای اندازه‌گیری بار الکترون  -  این تابش را «پرتوهای کیهانی» نامید. این اصطلاح امروزه نیز همچنان استفاده می‌شود، هرچند دانشمندان اکنون می‌دانند که پرتوهای کیهانی درواقع ذرات باردار با انرژی بسیار بالا هستند که از خورشید، ابرنواخترهای کهکشان راه شیری و سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در مرکز کهکشان‌های دیگر سرچشمه می‌گیرند.

با این حال، میلیکان دیدگاه متفاوتی داشت. او معتقد بود که پرتوهای کیهانی از نوع فوتون هستند و از تشکیل اتم‌های جدید در فضا پدید می‌آیند.

الکسیس پادریک، روایتگر ارشد و مجری پادکست در «مؤسسه تاریخ علم» می‌گوید: «او می‌گفت که این پرتوها، بانگِ تولدِ اتم‌هایی هستند که در فضای میان‌ستاره‌ای زاده می‌شوند. جمله‌ای که بسیار دلنشین، زیبا و شاعرانه است، اما اصلاً چه معنایی دارد؟»

اظهار نظر میلیکان منجر به یک مشاجره تمام‌عیار در مرز میان علم و دین شد. اگر اتم‌های جدید به‌ طور مداوم در فضا خلق می‌شدند، پس این تصور که جهان عمری محدود دارد، اشتباه بود. اما آن‌چه واقعاً مرزبندی‌های این نبرد را جدی‌تر کرد، یادداشتِ ویلیام لئونارد لورنس، روزنامه‌نگار پیشگام حوزه علم بود؛ او نوشت که نظریه میلیکان «نخستین شواهد تجربی را ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد آفریدگار همچنان مشغول به کار است.»

پیکار گوندولایی برای سفر به لبه فضا می‌سازد

پیکار برای تحقیقات بیشتر تصمیم گرفت بالونی بسازد که او را به لبه فضا ببرد تا پرتوهای کیهانی را در لحظه ورود به جو زمین اندازه‌گیری کند.

این طرحی فوق‌العاده خطرناک بود. هوای استراتوسفر (جو فوقانی) بسیار رقیق است. پیش از آن افراد کمی برای رسیدن به چنین ارتفاعاتی تلاش کرده بودند و یکی از کسانی که به این هدف نزدیک‌تر شده بود، جان خود را از دست داده بود.

توماس پائون، متصدی «مجموعه اشیای سبک‌تر از هوا» در موزه ملی هوا و فضای اسمیتسونین، توضیح می‌دهد: «هاثورن گری، خلبان نظامی آمریکایی بود که چندین پرواز در ارتفاع بالا انجام داد تا تجهیزات هوای سرد، لباس‌های پرواز و مواردی از این دست را آزمایش کند.» گری در سال ۱۹۲۷ سه پرواز با بالون انجام داد که او را تا ارتفاع ۴۲ هزار پایی (حدود ۱۲.۸ کیلومتری) بالا برد، اما در پرواز سوم جان باخت.

پائون می‌گوید: «بزرگ‌ترین خطرات در چنین ارتفاعاتی سرمای شدید و کمبود اکسیژن است. گری تلاش کرد با تجهیزات ویژه با هر دوی این مشکلات مقابله کند، اما کافی نبود. به همین دلیل پیکار به این نتیجه رسید که اگر انسان نقطه ضعف چنین پروازهایی است، پس کلید موفقیت در محافظت از اوست.»

به همین منظور، پیکار یک محفظه مهر و موم‌شده و تحت فشار ساخت که آن را «گوندولا» نامید. این گوندولا که از آلومینیوم ساخته شده بود، حدود ۷ فوت (حدود ۲.۱ متر) ارتفاع داشت؛ فضایی کافی برای این‌که پیکارِ قدبلند بتواند درون آن بایستد. یک طرف آن به رنگ سفید و طرف دیگر سیاه رنگ‌آمیزی شده بود و به موتوری مجهز بود تا هر زمان که نیاز به گرم شدن گوندولا باشد، سمت سیاه رو به خورشید قرار گیرد و هر زمان نیاز به خنک شدن باشد، سمت سفید رو به خورشید چرخانده شود.

پرتاب بالون و بحران‌های پی‌درپی در آستانه فاجعه

برای پرتاب در ۲۷ مه ۱۹۳۱ [۵ خرداد ۱۳۱۰] از روستای آوگسبورگ در آلمان برنامه‌ریزی شده بود. در آن روز، تقریباً بلافاصله پس از شروع، پیکار و کمک‌خلبانش، پاول کیپفر، با مجموعه‌ای از چالش‌های پی‌درپی مواجه شدند.

مدت کوتاهی پس از ورود آن‌ها به داخل سفینه، کیپفر از پنجره گرد کابین به بیرون نگاه کرد و با شگفتی فریاد زد: «یک دودکش کارخانه دارد از زیر پای ما رد می‌شود!» پیکار بعدها نوشت: «آن‌ها بالون را رها کرده بودند و فراموش کرده بودند سیگنال توافق‌شده برای حرکت را به ما بدهند.»

همان‌طور که سفینه به سمت بالا اوج می‌گرفت، پیکار تلاش کرد تا با آزاد کردن هوای بالون، صعود را کنترل کند، اما متوجه شد که شیر تخلیه یخ زده و بسته مانده است. به قول خود پیکار، آن‌ها همین حالا هم «زندانیان جو» شده بودند.

سپس اوضاع از این هم بدتر شد. موتور گوندولا خراب شد و درنتیجه، سمت سیاه آن مدام رو به خورشید قرار گرفت. دمای داخل گوندولا به بالای ۱۰۰ درجه فارنهایت (حدود ۳۸ درجه سانتی‌گراد) رسید و آبی که با خود آورده بودند تبخیر شد. خوشبختانه متوجه شبنم‌های ناشی از تقطیر روی دیواره گوندولا شدند. پیکارد بعدها نوشت: «مقدارش زیاد نبود، اما برای این‌که هر از گاهی زبان‌مان را تر کنیم کافی بود.»

سپس، پیکار متوجه شد که گوندولا دچار یک نشتی کوچک شده و هوای تحت فشار آن‌ها در حال فرار است. اگر پیکار سوراخ را پیدا نمی‌کرد و به‌سرعت آن را با مقداری وازلین و پارچه نمی‌بست، این اتفاق می‌توانست به قیمت جان‌شان تمام شود.

با این حال، این ماجراجویان هنوز از خطر نرسته بودند. یک فشارسنج (بارومتر) افتاد و شکست و جیوه‌ای از آن سرازیر شد که پتانسیل این را داشت که بدنه آلومینیومی را خورده و سوراخ کند. پیکار بار دیگر راه‌حلی پیدا کرد. او یک شیلنگ لاستیکی برداشت، آن را به شیری متصل به بیرون وصل کرد و از آن برای مکیدن جیوه به درون خلاء استراتوسفر استفاده کرد.

فرود اضطراری در کوه‌های آلپ

با گذشت زمان، خورشید غروب کرد، هوای داخل بالون خنک شد و آن‌ها پایین آمدند؛ سرانجام پس از ۱۷ ساعت پرواز که آن‌ها را تا ارتفاع ۵۱,۷۷۵ پایی (حدود ۱۵.۷ کیلومتری) بالا برده بود، روی یک یخچال طبیعی در کوه‌های آلپ اتریش فرود سختی (شبیه به سقوط) داشتند. پس از یک شب خوابِ ناآرام، آن‌ها پیاده‌روی به سمت پایین یخچال را آغاز کردند، اما ناگهان به گروهی از امدادگران برخورد کردند که با این تصور که قرار است اجساد بی‌جان این دو مرد را پیدا کنند، اعزام شده بودند.

تلاش مفرط برای زنده ماندن باعث شده بود که پیکار زمان بسیار کمتری نسبت به آن‌چه برنامه‌ریزی شده بود برای انجام آزمایش‌ها داشته باشد؛ با این حال، همان کارهایی که موفق به انجام‌شان شد به نظر می‌رسید تأیید می‌کند که پرتوهای کیهانی درواقع ذرات باردار هستند. دومین پرواز در سال بعد که با دردسر کمتری همراه بود، به ارتفاع حتی بالاتر یعنی ۵۳,۱۵۳ پایی (حدود ۱۶.۲ کیلومتری) رسید و به پیکار اجازه داد تا داده‌های بسیار بیشتری را جمع‌آوری کند که به رد نظریه‌های میلیکان کمک کرد. در حالی که میلیکان فرض می‌کرد پرتوهای کیهانی فوتون‌های پرانرژی هستند، داده‌های پیکار نشان داد که آن‌ها ذرات بارداری هستند که تحت تأثیر میدان مغناطیسی زمین قرار می‌گیرند.

پیکار به پروازهای بالونی خود در راه علم ادامه داد و بعدها یک محفظه تحت فشار برای کاوش در اعماق دریا به نام «بَتی‌اسکَف» (bathyscaphe) طراحی کرد؛ در سال ۱۹۶۰، پسرش ژاک با آن به ژرف‌ترین نقطه جهان یعنی دره ماریانا سفر کرد. در سال ۱۹۹۹، برتراند (نوه اوگوست و پسر ژاک)، اولین پرواز بدون توقف با بالون به دور دنیا را انجام داد.

اوگوست پیکار در سال ۱۹۶۲ در سن ۷۸ سالگی درگذشت. او که تا آخرین لحظه یک کاوشگر واقعی بود، در زمان مرگش در حال کار روی طرح‌هایی برای یک شناور غواصی جدید بود.

منبع: www.history.com

۲۵۹