奥托·温森如何带领人类进入平流层

1783 年，约瑟夫-米歇尔和雅克-埃蒂安·蒙哥尔菲将一只绵羊、一只鸭子和一只公鸡放在热气球的空篮里，放飞到法国南部上空。1957 年，在曼海的第一次任务中，一种非常不同的热气球将美国空军飞行员乔·基廷格带到了 10 万英尺的高空。基廷格的飞行之所以能够实现，很大程度上要归功于一个人：奥托·温森。

现代热气球运动的起源可以追溯到瑞士出生的工程师让·菲利克斯·皮卡德。1913 年，29 岁的他与双胞胎兄弟奥古斯特首次乘坐热气球升空。20 年后，他带领研究团队设计了平流层吊舱“世纪进步”，并在芝加哥世界博览会上发射。吊舱高度接近 58,000 英尺，皮卡德可以从中研究宇宙射线并测试液氧系统。

1936 年，皮卡德被招募加入明尼苏达大学航空工程系。一年后，他发射了第一批塑料薄膜气球，并开始进行气球群实验，这促成了昴宿星团计划；92 个气球将皮卡德放在一个金属吊舱中，送至 11,000 英尺的高空。

皮卡德开发高空气球系统的尝试引起了奥托·温森的注意。温森 1917 年出生于德国，1937 年移民美国。他在底特律大学获得航空工程学位，二战期间在拘留营待了一段时间后，1945 年被明尼阿波利斯的明尼苏达工具制造公司聘为首席工程师。

当皮卡德联系到他时，维森正在为海军俯冲轰炸机开发仪器。这位瑞士工程师正在为海军海军研究办公室开展一项平流层载人任务，他希望这位德国人能参与该项目。该项目最初名为 Pleiades II，后来更名为 Helios，目标是利用一组玻璃纸气球将载人太空舱升至 100,000 英尺高空。

和任何技术一样，玻璃纸气球也有其局限性，这促使维森和皮卡德开始寻找替代材料。莎朗、尼龙和 Pliofilm 都失败了，最后两人决定使用聚乙烯，这是一种由英国开发的超薄且非常坚固的材料，在战争期间用于隔离潜艇和雷达装置。制造这种新气球的合同最终授予了通用磨坊。通用磨坊以早餐谷物供应商而闻名，它在 1946 年 Helios 成立的同时成立了一个航空研究部门，并成功挖走了温森，让他担任首席工程师。

在通用磨坊工作期间，温森开发了聚乙烯气球。第一个气球可以容纳 30,000 立方英尺的气体，但这太小了；他的目标是制造一个可以容纳 200,000 立方英尺的气球。但即使有了更大的气球，Helios 也需要 70 个气球才能飞离地面。吊舱逐渐变成了一个直径 7 英尺 2 英寸的铝球，壁厚为八分之一英寸。吊舱由八个部分组成，内部容积为 192 立方英尺，88 立方英尺的空间可以容纳两个人，科学仪器占用 52 立方英尺，机载设备占用剩余的 26 立方英尺。简而言之，它太大太重了。

赫利俄斯号从未升空。到 1947 年底，该计划已经失去足够的动力而被取消。但这项工作并没有白费。鉴于该计划的进展，海军研究办公室选择继续开发气球以用于未来的项目。一个名为 Skyhook 的计划是一项机密计划，旨在使用高空气球探测遥远的共产主义国家的核弹试验。另一个名为 Stratolab 的计划是海军研究办公室和国家科学基金会的联合计划，将载人吊舱送至 75,000 英尺以上的高度，以便在较稀薄的高层大气中进行长期观测。

温森为 Skyhook 和 Stratolab 制造了气球，但并非代表 General Mills。1949 年，他离开谷物公司，在妻子 Vera 的资助下创立了自己的公司 Winzen Research, Inc.。他还进行了另一次卓有成效的合作，这次是 20 世纪 50 年代中期与美国空军的合作。温森被约翰·保罗·斯塔普和大卫·西蒙斯招募，制造一个气球和太空舱，可以将一个人带到 100,000 英尺的高空并在那里停留一天。这就是 Manhigh 项目，该项目旨在测试长时间暴露在近太空环境中会对太空飞行的人类乘客造成什么影响。

温森的公司在 20 世纪 60 年代发展良好，但他很快从明尼苏达州搬到了德克萨斯州，并开始将公司的部分业务出售给员工。从那时起，公司业务迅速衰落。温森离婚后又不幸再婚，失去了在该领域的影响力，最终陷入了严重的抑郁症。1976 年，这位聚乙烯气球的发明者自杀身亡。

我在我的书《打破引力的枷锁》中讲述了 Manhigh 计划的故事以及奥托·温森、约翰·保罗·斯塔普和大卫·西蒙斯的历史，这本书将于 2016 年 1 月 12 日在美国出版。您可以在亚马逊上预订！

资料来源：通用磨坊；美国海军历史博客；怀疑调查委员会；Stratocat 上的 Winzen；新墨西哥州太空历史博物馆的 Piccard。