Felix Baumgartner impostato per paracadutismo attraverso la barriera del suono-come?

Felix Baumgartner impostato per paracadutismo attraverso la barriera del suono-come?

AGGIORNAMENTO: Dopo che le condizioni meteorologiche avverse hanno ritardato i tentativi di lancio precedenti, Felix Baumgartner ha finalmente fatto il suo storico paracadutismo.

Red Bull Stratos riferisce che Baumgartner è salito a un’altitudine di oltre 39 km prima di saltare fuori dalla sua capsula. Secondo Red Bull, Baumgartner ha raggiunto una velocità massima stimata di 1.342, 8 km/h – ben al di sopra della velocità locale del suono a circa 1.100 km/h.,

Una volta confermata la sua velocità massima, Baumgartner passerà alla storia come il primo uomo a viaggiare in caduta libera supersonica.

La discesa completa di Baumgartner può essere vista qui e i punti salienti della missione possono essere visti nel video qui sotto.

paracadutista Austriaco Felix Baumgartner tenterà di fare la storia, domani mattina presto (AEST) quando, tempo permettendo, si getta da una capsula a un’altitudine di 120.000 piedi (più di 36 km).,

Tutto andando bene, Baumgartner diventerà la prima persona a rompere la velocità del suono in caduta libera. Sebbene non sia al confine tecnico tra l’atmosfera terrestre e lo spazio, a 100 km di altitudine (nota come Linea Kármán), la straordinaria impresa di Baumgartner si svolgerà ancora nel vuoto vicino.

A circa 11.30 pm stasera (AEST) Baumgartner salirà nella sua capsula alla stratosfera tirato verso l’alto da un palloncino pieno di 850.000 m3 di elio. Se posato piatto, il palloncino completamente gonfiato coprirebbe più di 40 acri (circa 160.000 m2 ).,

Il pallone fornirà la necessaria galleggiabilità per sollevare Baumgartner al di sopra del precedente record mondiale di poco meno di 35 km, detenuto dal suo mentore, in pensione US Air Force colonnello Joseph Kittinger.

Una volta a un’altitudine di 120.000 piedi, Baumgartner uscirà dalla capsula di salita e ripiegherà verso la Terra.

La missione sarà trasmessa in diretta (quasi) su vari siti web, tra cui il sito di Red Bull Stratos.

Baumgartner si prepara ad uscire dalla capsula ad un’altitudine di 22 km nel suo salto di prova del 16 marzo., AAP Image / Red Bull

Rompere la velocità del suono è una sfida per diversi motivi. Mentre i paracadutisti cadono verso la Terra, vengono accelerati dalla gravità. Ma mentre accelerano, la resistenza dall’aria circostante riduce la loro accelerazione fino a raggiungere la velocità terminale.

A questo punto, il trascinamento bilancia la forza gravitazionale (o peso) e non può accelerare più. A causa di questa limitazione, i paracadutisti convenzionali che saltano da altitudini inferiori a 5 km non possono raggiungere velocità superiori a 200-300 km/h.,

Ma la quantità di resistenza dipende dalla densità dell’aria circostante – più aria scorre sopra il paracadutista, maggiore è la resistenza. Dal Baumgartner sarà saltare da molto più alto nell’atmosfera, dove la densità dell’aria è inferiore a 1% di quella a livello del suolo, la sua velocità terminale sarà più di 1.000 km/h.

Nella stratosfera, la velocità del suono è di circa 1.100 km/h. Sarà Baumgartner raggiungere questa velocità e diventa supersonico?

Forse. Il problema è che a velocità così elevate inizieranno a verificarsi effetti più estremi.,

Un’immersione di prova da un’altitudine di quasi 22 km è stata un grande successo.

Mentre Baumgartner si avvicina alla velocità del suono, sperimenterà sempre più resistenza. L’aria davanti alla sua testa diventerà più compressa in quanto non è più in grado di muoversi più rapidamente intorno al suo corpo.

A circa l ‘ 80% della velocità del suono (o Mach 0.8) le onde d’urto inizieranno a formarsi intorno al suo corpo mentre il flusso diventa “transonico”. Cioè, il corpo di Baumgartner sarà circondato da correnti d’aria che viaggiano a una gamma di velocità, da Mach 0.,8 alla velocità del suono e oltre.

Questa miscela di velocità di flusso può causare una perdita di controllo e Baumgartner può essere tamponata a causa di drammatici cambiamenti di pressione.

Se raggiunge la velocità del suono (Mach 1), un bow shock si formerà davanti alla sua testa e in un cono intorno a lui. A queste velocità, l’aria davanti a Baumgartner non può evitare il suo corpo fino a quando non passa attraverso lo shock, uno strato estremamente sottile in cui pressione, temperatura e densità aumentano drammaticamente. A questo punto, Baumgartner sarà diventato veramente supersonico.,

Il viaggio di Baumgartner nella stratosfera richiederà poco meno di tre ore. EPA / Balazs Gardi

Alla fine, la resistenza bilancerà il peso di Baumgartner e raggiungerà la velocità terminale. Se accelera oltre Mach 1.2 Baumgartner non sarà più in flusso transonico. Lo shock verrà mantenuto costantemente nel cono intorno a Baumgartner, mantenendo pressioni abbastanza consistenti e non essendo più caotico.,

Finché mantiene tutti i suoi arti all’interno del cono d’urto, Baumgartner non dovrebbe avere troppe difficoltà nel continuare a cadere supersonicamente. La crescente resistenza intorno a Baumgartner – a causa dell’atmosfera più spessa più vicina alla superficie – alla fine lo rallenterà al di sotto della velocità del suono mentre continua la sua discesa, fino a quando alla fine dispiegherà il suo paracadute a velocità subsoniche.

La domanda diventa quindi, perché non saltare da ancora più in alto? Perché non saltare dal vero bordo dello spazio a 100 km?

Ci sono diversi fattori limitanti a questa domanda., In primo luogo, sarebbe praticamente impossibile costruire un palloncino di elio per raggiungere queste altitudini.

Proprio come il legno può galleggiare sull’acqua, così anche l’elio sull’aria. Ma ad un’altitudine di 100 km la densità dell’aria è trascurabile e c’è effettivamente un vuoto. Senza aria per contenere il pallone, molto probabilmente si fermerebbe molto più in basso nell’atmosfera.,

EPA/Jorge Mitter

Ma anche supponendo di poter raggiungere un’altitudine di 100 km in sicurezza e saltare fuori, altri fattori di sicurezza diventerebbero importanti. Un paracadutista richiederebbe protezione dalle radiazioni cosmiche e solari che l’atmosfera ci protegge dalla superficie.

Poiché l’immersione si verificherebbe da molto più lontano, la resistenza sarebbe trascurabile per la maggior parte della caduta., Ciò porterebbe sicuramente a velocità supersoniche all’ingresso negli strati più densi dell’atmosfera, probabilmente intorno a Mach 3 (tre volte la velocità del suono).

Man mano che la resistenza si accumula più in basso nell’atmosfera, la pressione aumenterebbe drasticamente e la tuta del paracadutista avrebbe bisogno di un forte supporto per togliere i carichi elevati dalla testa e dal collo.

Mentre questi problemi saranno ancora sentiti durante l’immersione di Baumgartner, non saranno così estremi. La sua tuta avrà sicuramente bisogno di sostenere il collo e affrontare la radiazione solare, almeno in misura minore.,

È probabilmente ovvio dire che ci sono pericoli con questo tipo di salto. Una tuta strappata provocherebbe probabilmente l’ebullismo, la formazione di bolle di gas nel fluido corporeo che gonfierebbe il corpo di Baumgartner e lo renderebbe incosciente entro 15 secondi.

Anche prima di questo, durante la salita, se il pallone si rompe a bassa quota potrebbe schiantarsi verso la Terra prima che Baumgartner abbia il tempo di aprire il portello di fuga.

Speriamo che tutto vada liscio e un uomo pionieristico attaccato a un pallone gigante avrà raggiunto un nuovo primo: rompere la barriera del suono saltando dal cielo.

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