Podróże przyszłości - ludzie tego nie wytrzymają

25 października 1999 roku, Learjet 35 leciał z Orlando na Florydzie do Dallas w Texasie. Na pokładzie znajdował się słynny golfista Payne Stewart i jego współpracownicy. Samolot był cudem ówczesnej techniki: w ciągu minuty wznosił się na wysokość 1300 metrów i latał z prędkością 800km/h. Zasięg wynosił prawie 4,5 tysiąca kilometrów. Gdy załoga leciała na północ, otrzymała instrukcję od kontrolera z Jacksonville aby podwyższyli lot do 26 tysięcy stóp, a następnie do 39 tysięcy. Załoga potwierdziła odbiór. Był to ostatni komunikat nadany z tej maszyny. Kiedy kilka minut później maszyna wyrównała lot, kontrola naziemna wydała następne instrukcje. Próbowano wznowić kontakt z samolotem przez następne 4,5 minuty.

Kiedy załoga samolotu nie odpowiada, kontrola lotów zwraca się do najbliższej jednostki wojskowej, której zadaniem jest ocena sytuacji. W tym przypadku do akcji wkroczył F-16, który właśnie wykonywał przelot treningowy. Lecąc za Learjetem, pilot wojskowej maszyny poinformował, że oba silniki cywilnej jednostki są uruchomione. Wszystko wskazywało na to, że nic się nie stało i po prostu nastąpiły problemy w łączności. Jednak żołnierz odnotował niepokojące zjawisko - okna były matowe, jakby pokryte od środka lodem.

Stało się jasne, że w kabinie spadło ciśnienie i tlen zaczął wydostawać się na zewnątrz.W ciągu zaledwie ośmiu sekund, załoga i pasażerowie zaczęli odczuwać skutki niedotlenienia. Nie zdążyli pewnie zorientować się w sytuacji zanim zginęli. Samolot leciał nadal, kierował nim autopilot. Po czterech godzinach lotu i przebyciu prawie 2,5 tysiąca kilometrów, maszynie kończy się paliwo i rozbija się w Południowej Dakocie. Życie straciło 6 osób.

Ludzie są bardzo mało wytrzymali. Nasze kości pękają po upadku z kilku metrów. Nasze ciało zapala się przy temperaturze pracy przeciętnego pieca na drewno. Najwyżej położone siedliska ludzi położone są na wysokości 6 tysięcy metrów, a nikt z nas nie może żyć powyżej 8 tysięcy. Maszyny z kolei, mogą znieść bardzo wiele. Skrzydła Boeinga 777 mogą odchylać się nawet o 24 metry od pozycji spoczynkowej, a wszelkie potężne turbulencje prędzej zabiją pasażerów, niż uszkodzą samolot.

W 1997 roku, lot Amerykańskich Linii Lotniczych numer 826 z Tokio do Honolulu doznał nagłej turbulencji bezchmurnego nieba, która wgniotła pasażerów w fotele, a następnie rzuciła nimi o sufit. Pilot sprowadził samolot bezpiecznie na ziemię, lecz zginęła jedna osoba, a 70 innych zostało rannych.To właśnie podstawowe ograniczenie wszystkich form podróżowania.

- Możesz stworzyć maszyny, które będą działały tak, jak chcesz. Ale czy osoby znajdujące się w środku pozostaną świadome i żywe? To jest prawdziwe wyzwanie - mówi Michael Planey, były inżynier Sił Powietrznych USA, obecnie konsultant komercyjnych linii lotniczych.To, jak będziemy się przemieszczać w przyszłości zostanie ustalone przez to ile pasażerowie są w stanie wytrzymać. Jak szybko nasze ciała mogą przyspieszać? Jak długo siedzieć w jednym miejscu? Ilu zmieści się w pojeździe? W tej chwili mamy tylko przybliżone informacje o cielesnych ograniczeniach.

Większość informacji na temat naszych naturalnych ograniczeń pochodzi z brutalnych opowieści o przypadkowych doświadczeniach lotników i astronautów. W 1966 roku, pilot testowy Bill Weaver zdążył się katapultować, zanim jego SR-71 Blackbird rozpadł się na kawałki przy prędkości ponad 3 machów. Żołnierz przeżył opór powietrza o prędkości 3200 km/h na wysokości 23 kilometrów. Oficer, który leciał z nim nie przeżył. Ten wypadek pokazuje, że człowiek może wytrzymać niesamowite przeciążenia na dużych wysokościach przy użyciu tylko kombinezonu ciśnieniowego.

W 1960 roku, kapitan Joseph Kittinger skoczył z wysokości 31 300 metrów i pomyślnie wylądował na ziemi. Dzięki temu został nieoficjalnym posiadaczem rekordu najwyższego skoku spadochronowego i największej prędkości osiągniętej przez człowieka bez użycia innych środków napędowych (988 kilometrów na godzinę).

W 1947 roku, pułkownik Sił Powietrznych John Stapp, poddał się testom oddziaływania przeciążenia na organizm ludzki i doznał przeciążenia 46,2 G w saniach rakietowych. W wyniku tego eksperymentu popękały mu naczynia krwionośne w gałce ocznej (okresowa utrata wzroku, który niedługo później odzyskał). Były to dobrowolne eksperymenty, w pełni zabezpieczone przez naukowców. Największe przeciążenie jakie przeżył człowiek miało wartość 179,8 G. W 1977 roku, kierowca Formuły 1, David Purley uderzył w ścianę z prędkością 173 km/h. Połamał sobie kończyny i miednicę w wielu miejscach, ale po rehabilitacji wrócił do wyścigów.

Niestety, standardowe i wiarygodne dane o tolerancji człowieka na różne zjawiska są bardzo trudne do zdobycia. J.D Polk, specjalista medycyny kosmicznej NASA, ma niesamowitą wiedzę na temat skutków podróży kosmicznych - jego astronauci przetrwali wiele godzin oczekiwania na start i mieszkali wiele miesięcy w nieważkości, lecz nawet on nie jest wstanie określić krytycznego punktu dla ludzkiej wytrzymałości. To dlatego, że inżynierowie nie mogą testować ludzi w taki sposób, jak robią to z elementami statku. Projektując prom kosmiczny możesz wskazać część, która jest najbardziej narażona na uszkodzenie i da się oszacować kiedy się to stanie. Ciało ludzkie jest jedynym elementem w zakresie inżynierii, którego zachowania nie możemy przewidzieć w stu procentach.

Naukowcy wojskowi i ci z NASA nie badają komfortu człowieka, a przynajmniej nie w sposób jaki robią to komercyjne firmy przewozowe. Starają się optymalizować wszystkie parametry podczas transportu. Bardzo wyraźnie można było zauważyć te różnice, kiedy podczas wojny w Iraku, stołeczne lotnisko stało się jednym z niewielu miejsc na świecie, gdzie cywile mieli typowe dolegliwości od wojskowego sposobu podróżowania. Zamiast długiego podejścia do lądowania jak dzieje się to w samolotach pasażerskich, piloci musieli zrezygnować z takiego rozwiązania i schodzili tak zwanym korkociągiem, aby uniknąć rakiet i małych wyrzutni. To standardowa procedura w wojsku, ale dla cywilów jest przerażająca.

- Komfort sam w sobie jest trudny do oszacowania. Patrzymy głównie na bezpieczeństwo załogi. To, czy wygodnie się siedzi jest na drugim miejscu. Dla pojazdów NASA standardy bezpieczeństwa są bardzo wysokie, ponieważ statek po katastrofie może czekać wiele godzin a nawet i dni na ratunek. Musimy sprawić, że załoga będzie w stanie uratować się sama. Czasami oznacza to rezygnację ze standardowych udogodnień. W projekcie kapsuły Orion, na siedzeniach zamontowaliśmy swego rodzaju poduszki, które dopasowują się do ciała astronauty. Lepszy rozkład masy podczas przeciążeń sprawia, że człowiek lepiej je toleruje. Niestety wygoda nie jest mocną stroną tego rozwiązania. Fotel ma utrzymać nas przy życiu - tłumaczy Dustin Gohmert, inżynier NASA.

Agencja kosmiczna jest jednak bardzo wybredna i starannie dobiera ludzi, którzy polecą statkiem za kilkanaście miliardów. Każdy z nich jest dokładnie skanowany i wszystkie wymiary muszą zgadać się z miejscami na pokładzie. Jeśli ktoś ma za długie nogi - nie poleci.

Cywilów jednak nikt nie będzie pytał o wysokość czy wagę. Każdy chce korzystać z publicznych środków transportu bez względu na to czy jest koszykarzem, czy zawodnikiem sumo. W rezultacie, inżynierowie muszą ustalić średnie parametry dla każdego środka transportu. Projektanci pojazdów szynowych biorą na przykład pod uwagę dopuszczalny poziom liniowego i bocznego przyspieszenia (siła oddziaływująca na pasażerów podczas hamowania, przyspieszania i kołysania na boki) - nie może być ona większa niż 0,15 G. Takie ograniczenia pozwalają zrezygnowanie z pasów bezpieczeństwa i czuć się swobodnie.

Nudności podczas podróży to jedno z niewielu spraw jakie pokrywają się z transportem cywilnym i wojskowym. Żaden dowódca nie chce, aby jego żołnierze zwracali obiad, kiedy trzeba gdzieś lecieć na akcję. Badania z 2006 roku dowiodły, że ruch o niskiej częstotliwości (jazda na wielbłądzie) częściej wywołuje wymioty niż na przykład jazda konno.

Przyjęto koncepcję angielskiego fizyka J.A Irwina z 1881 roku, że chorujemy tylko wtedy, kiedy nasze wizualne doznania są sprzeczne z tym, co odbiera nasze ucho środkowe. Dlatego właśnie pasażerowie zaczynają czuć się gorzej przed kierowcami - siedzący z tyłu nie widzą kiedy następuje nagłe przyspieszenie. Chorobę można pokonać wsiadając za kółko. To samo dotyczy transportu lotniczego. Piloci u sterów wiedzą jak samolot za moment się zachowa. Spodziewania pasażerów co do ruchu statku często są sprzeczne do faktycznego stanu i wywołuje to chorobę. Tabletki mogą nam pomóc, ale powodują też senność i czasami działają jak halucynogen. NASA pracuje nad migającymi okularami LCD, podobnymi do tych używanych w kinie 3D. Efekt stroboskopowy rozbija widok na oddzielne obrazy przez co ułatwia mózgowi koordynację wrażeń mózgowych i wizualnych.

Na razie najlepszym sposobem na nudności podczas podróży jest dobry widok na drogę. Niestety pokazanie prawdziwego ruchu samolotu pasażerom też może sprawić problemy. Podczas turbulencji, pasażer siedzący z tyłu porusza się w inny sposób, niż ci siedzący bardziej z przodu. Można zobaczyć wtedy skręcanie kadłuba, które jest prawidłowym zachowaniem. Taki widok może sprawić, że pasażerowie zaczną panikować, więc projektanci nauczyli się zakłócać widok poprzez wnętrze zasłonami i toaletami.

Jakie są rzeczywiste ograniczenia dla komercyjnego transportu na Ziemi? Załóżmy, że pojazdy mogą podróżować na każdej trasie z dowolną prędkością, bez rozpadania się na kawałki i z nieograniczonym zasilaniem. Co dzieje się ludźmi na pokładzie?

Najdłuższy lot bez postojów na świecie to połączenie między Newark, a Singapurem. Przez 19 godzin pokonujemy ponad 15 tysięcy kilometrów. Magnetyczny pociąg unoszący się nad torami musi przestrzegać przepisów - limit przeciążenia - 0.15 G. W takich warunkach, jadąc tą samą trasą po linii prostej, cały czas pociąg będzie przyspieszał. W połowie drogi, osiągając prędkość bliską 18 tysięcy km/h musi natychmiast rozpocząć zwalnianie. Cała podróż trwa prawie dwie godziny. Jeśli pozwolilibyśmy na zwiększenie przeciążeń i dla przyspieszania wartość byłaby równa 1,5 G, a zwalniania 1 G, podróż byłaby znacznie krótsza. Łączny czas: 46 minut.

Jak długo będziemy musieli czekać na taką podróż? W marcu 2001 rokum Boeing przedstawił koncepcję o nazwie "Sonic Cruiser". Maszyna miała być zdolna do lotów z prędkością dźwięku. Niestety rok później projekt został porzucony.

Linie lotnicze przekonują się, że lepiej odwracać uwagę pasażera od doświadczeń związanych z lotem niż zachęcać ich szybszą i krótszą podróżą. Klienci są zadowoleni kiedy spędzając czas w samolocie, wiedzą, że panują nad swoim otoczeniem. Wyświetlanie ruchomych map, dostęp do internetu i telewizji bardzo pomaga. Boeing uważa, że pasażerowie wybiorą wygodę zamiast szybkości.

Podróże dają nam złudzenie, że ruch nie wymaga żadnych kosztów. Pojazdy są niestety "kokonami", których zadaniem jest tylko utrzymać nas w przekonaniu, że możemy dotrzeć gdzieś szybko i bezpiecznie. Czy rozwój szybkich podróży zatrzyma się w miejscu z powodu problemów z przystosowaniem naszych ciał do przeciążeń? Możliwe. Póki co, możemy zająć się badaniami nad teleportacją.

Paweł Rogaliński

http://gadzetomania.pl/