Как ученые едва не погибли в поисках стратосферы

Как научный полет почти не кончился трагично, что подтолкнуло ученых лететь выше облаков и как исследователям удалось спастись

Мертвые голуби должны были стать предупреждением Джеймсу Глэйшеру, который решил отправиться в космос прямо на воздушном шаре. 5 сентября 1862 ученый предпринял уникальную попытку подняться так высоко в небо, как не поднимался еще никто из людей. Запасшись компасом, термометром и бутылкой коньяка, он решил прихватить с собой шесть птиц, чтобы ставить на них эксперименты.

Впервые Глэйшер задумал покорять небо, обследуя горные пики Ирландии. Облака часто скрывали горы и ученый заинтересовался, как они формируются, из чего состоят и каковы причины столь быстрого формирования облаков. Интерес возрос многократно, когда Джеймс впервые попал в обсерваторию.

 Воздухоплавание на тот момент находилось в довольно зачаточной стадии. Ученые только-только принялись рассматривать воздушные шары как способ изучения неба. В отличие от современных конструкций, баллоны того времени заполнялись легким газом типа водорода.

5 сентября 1862 года над английским Вулверхэмптоном в небо поднялся воздушный шар с двумя людьми на борту. В самом запуске шара ничего сенсационного не было: аэростаты летали еще с конца XVIII века. Другое дело, что запущен он был не на потеху почтенной публике, как часто бывало в то время, а из чисто научных побуждений.

Запустить воздушный шар решила Британская научная ассоциация. Ученым нужно было исследовать процессы в тропосфере, ответственные за формирование погоды. Интерес к метеорологии «подогрела» засуха 1850-х годов: ученые пытались понять, как образуются облака, какие из них приносят дождь и как его можно предсказать заранее.

Генри Коксвелл 
Science Museum, London/Wikimedia Commons

Построить шар поручили опытному воздухоплавателю Генри Коксвеллу. Он интересовался воздушными шарами с детства, много летал сам, порой в очень сложных условиях, и хорошо подходил на роль конструктора и пилота. Место тоже было выбрано неслучайно: Вулверхэмптон находится достаточно далеко от побережий, и шар вряд ли могло унести в море, да и заводы города могли обеспечить воздухоплавателей топливом и газом.

Вместе с Коксвелом в полет отправился сотрудник Королевской обсерватории в Гринвиче и член Королевского общества Джеймс Глейшер. Список его титулов можно продолжить – он один из основателей Метеорологического общества и Общества воздухоплавателей Великобритании, старейшего в мире.

Глейшер и Коксвел уже летали вместе, но ученого не устраивали те данные, которые он мог получить на малых высотах. В итоге был запланирован полет на бóльшую, чем до того удавалось достичь, высоту. Для такого путешествия был построен шар диаметром 17 метров и 24 метра в высоту.

Джеймс Глейшер

Wikimedia Commons

Рекордный полет состоялся в начале сентября 1862 года. Глейшер, которому на тот момент было уже 53 года, взял с собой 17 различных инструментов для измерения высоты, влажности, давления, температуры воздуха и так далее.

Ученому и его пилоту удалось подняться до 1500 метров. «Поднявшись над облаками в 13:17, мы очутились в потоках света, прекрасное голубое небо без единого облачка было над нами, и величественное море облаков лежало ниже, и его поверхность покрывали бесконечные холмы и горки, горные хребты с поднимающимися из них многочисленными белоснежными массами», – писал Грейшер. Он попытался сфотографировать увиденное, но, к сожалению, фото не получилось.

Чтобы подняться выше, аэронавты скидывали из корзины балластные мешки, чтобы спуститься ниже — открывали клапан, позволяя газу выйти из баллона. Подобравшись поближе к земле, аэронавты сбрасывали якорь. Глэйшеру, однако, было мало обычных путешествий. Он хотел забраться как можно выше, чтобы исследовать «воздушный океан».

Путешествие к небу стоило больших денег. Глэйшер, совместно с экспертом-воздухоплавателем Генри Коксвеллом, сумели убедить Британскую ассоциацию содействия развитию науки профинансировать экспедицию в неизвестное. Их поиски стали квинтэссенцией имперского снобизма: ученые ни на миг не сомневались, что сумеют разгадать влияние атмосферных сил на всю погоду земного шара.

Итак, знаменательный полет пятого сентября воздухоплаватели начали с прекрасных нот. Яркий солнечный свет заливал небо, под корзиной проплывали облака, растворяя все горести земной жизни.

Но температура быстро падала. При -20 исследователи уже не могли видеть приборы, чьи стекла запотели. Коксвелл несколько раз выбирался по снастям наружу и сбивал наледь — более, чем опасное занятие.

Первую птицу Глэйшер выкинул на высоте в три мили. Ветер оторвал голубю крылья, будто они были сделаны из бумаги. На четырех милях исследователь выпустил еще одного голубя — тот попал в воздушный поток и кружил вокруг корзины, пока не обессилел. Пятимильный рубеж отметился последним голубем: птица упала вниз, будто камень.

Не успев записать эти наблюдения, Джеймс почувствовал первые признаки сильного недомогания. Отказали руки, Джеймс попытался обратиться за помощью к своему спутнику, Генри Коксвеллу, но потерял сознание.

 Как потом вспоминал Коксвел, он почти не мог пошевелиться. При этом он понимал, что шар поднимается все выше, и если ничего не сделать, то он будет раздуваться все сильнее по мере того, как атмосфера становится все более разреженной, пока наконец не лопнет. Коксвелу все же удалось убавить пламя горелки, и шар понемногу стал спускаться.

Глэйшер знал, что конец близок. Удивительно, но благодаря слепой удаче и моментальной реакции Коксвелла, шар не отнесло к верхнему пределу земной атмосферы. Путешествие этих ученых стало одним из самых безумных предприятий викторианского времени и, возможно, положило начало будущему космических путешествий.

«Никогда не забуду тех мучительных моментов сомнений и напряжения, когда мистер Глейшер не реагировал на мои вопросы», – вспоминал Коксвел. Когда шар снизился и давление выросло, ему удалось привести ученого в чувство, и тот сразу вернулся к измерениям. После приземления Глейшеру пришлось пройти около 11 километров до ближайшей железнодорожной станции, чтобы попросить помощи.

Несмотря на все опасности, ученый успел провести необходимые наблюдения. Так, данные об изменениях температуры на разных высотах стали прямым указанием на существование стратосферы. Кроме того, те изменения самочувствия, которые испытали воздухоплаватели, было одним из первых свидетельств того, как на состоянии человека сказывается нехватка кислорода.