3. Hochfahrten.
Wir leben am Grunde eines gewaltigen Luftmeeres, gegen welches das Wassermeer, was den Rauminhalt betrifft, fast verschwindet. Je höher wir steigen, desto dünner wird die Luft, desto ungeeigneter unser Organismus, unter diesen Verhältnissen zu existieren.
Die Höhe der Luftsäule beträgt wohl über 100 km (bis gegen 130 km) — die genaue Höhe anzugeben, wird trotz aller wissenschaftlichen Methoden, welche dazu angewendet werden, diese zu erforschen, niemals gelingen — aber schon in einer Höhe von circa 5000 m ist die Dichte der Luft so gering, daß bei jedem Atemzuge nicht mehr jenes Quantum Sauerstoff der Lunge zugeführt wird, das für die normale Respiration unbedingt erforderlich ist. Die Folgen der ungenügenden Sauerstoffzufuhr sind beängstigende Atembeschwerden, Schwindel und Erbrechen; auch nimmt die Muskelkraft sehr bedeutend ab; die Aëronauten werden schließlich ganz apathisch und sind kaum noch imstande, die Ventilleine zu ziehen.
Um diesen Gefahren zu entgehen, wendet man jetzt die Sauerstoffinhalation an. Der Sauerstoff wird in stark komprimiertem Zustande in einem Metallgefäße mitgenommen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die direkte Einatmung reinen Sauerstoffes durch den Mund mit Hilfe eines Kautschukschlauches, welcher mit dem Sauerstoffgefäße verbunden ist, gewisse Nachteile besitzt. Die meisten Menschen atmen nämlich in normalen Fällen nicht durch den Mund, sondern durch die Nase. Der durch den Schlauch in die Mundhöhle geleitete Sauerstoff gelangte infolgedessen nur teilweise in die Lungen, und die Atmung der Luftschiffer verbesserte sich deshalb oft nur sehr wenig.
Der Cailletetsche Inhalationsapparat soll nun diesem Übelstande abhelfen. Der Apparat besteht im Wesen aus einer Stahlflasche, welche mit flüssigem Sauerstoff gefüllt ist. In diesen Sauerstoffbehälter münden zwei Kautschukschläuche; an dem einen derselben ist ein kleiner Kautschukballon angebracht, wie solche allgemein zur Zerstäubung von Flüssigkeiten verwendet werden; das andere Kautschukrohr endigt unter einer Maske. Diese besteht aus einem dünnen Aluminiumbleche, welches innen mit Samt gefüttert ist und den Zweck hat, ein Anfrieren der Maske an die Haut zu hindern, was bei der niedrigen, in großen Höhen gewöhnlich herrschenden Temperatur, leicht möglich wäre. Die Maske bedeckt nur Nase und Mund, so daß die Augen frei bleiben, und wird mit Bändern, die sich am hinteren Teile des Kopfes schließen, befestigt. Der Apparat funktioniert in folgender Weise: Zuerst wird durch den kleinen Kautschukballon in das Gefäß, in welchem sich der flüssige Sauerstoff befindet, Luft eingetrieben und hierauf der Hahn, welcher das andere Kautschukrohr abschließt, geöffnet. Der Sauerstoff, welcher in Gasform aus dem Gefäß entweicht, tritt zunächst gemischt mit Luft in ein schlauchartiges, größeres Reservoir und gelangt aus diesem unter die Maske. Die Beimischung von Luft ist deshalb notwendig, weil der Sauerstoff, rein eingeatmet, Angstgefühle und Üblichkeiten erzeugt.
Graf Castillon berichtet: »Ich habe die Maske fast zwei Stunden lang anbehalten und atmete während dieser Zeit Sauerstoff mit einem gewissen Zusatze gewöhnlicher Luft ein. Dank dieser Vorrichtung befand ich mich fortwährend ganz wohl, während meine Genossen, welche den Sauerstoff in der bisher üblichen Weise einatmeten, leidend waren.«
Am 24. Juni 1900 fand in Paris die erste Ballonhochwettfahrt statt, an der acht Ballons teilnahmen. Die Luftschiffer hatten 25% des Kubikinhaltes in Kilogramm als Ballast zur Verfügung. Hierbei erreichte Balsan als Erster eine Höhe von 5500 m, Faure als Zweiter eine solche von 4250 m. Es sind dies sehr mäßige Ergebnisse.
Bei der ersten Hochwettfahrt waren 25% des Ballonvolumens (in Kubikmetern) als verfügbarer Ballast (in Kilogramm), bei der zweiten Hochwettfahrt 20% gestattet; der zur Regelung des Auftriebes nötige, übrige Ballast durfte nicht zum Auswerfen verwendet, sondern mußte in den plombierten Säcken nach Vincennes zurückgebracht werden.
Fig. 12. Ballonfüllung im aëronautischen Park von Vincennes am 24. Juni 1900, 8 Uhr früh.
Die Ballons der ersten Serie sollten nach den Programmbestimmungen keine zu ungleichen Volumina besitzen.
Der Auftrieb wurde mit 1% festgesetzt.
Jeder Teilnehmer führte zwei Höhenbarometer mit sich, eines, welches die Höhen bis 5000 m, ein zweites, welches die Höhen zwischen 2000 und 6000 m angibt.
Die Fig. 12 zeigt den Vorgang bei der Füllung von Ballons im aëronautischen Park von Vincennes bei Paris gelegentlich der Ballonwettfahrten.
Der rechte Ballon wurde eben zu füllen begonnen, während der rückwärtige Ballon schon halb voll ist.
Die Fig. 13 zeigt drei zur Auffahrt bereite, vollgefüllte Ballons. Mit diesen Ballons lassen sich aber keine großen Höhen erreichen, weil das Gas keinen Raum hat, sich auszudehnen. Will man hoch steigen, so muß man mit halbgefüllten Ballons auffahren. Diese dehnen sich während des Aufstieges von selbst immer mehr und mehr aus, weil die Luft oben dünner ist und auch das Gas dünner wird, also Raum zu seiner Ausdehnung haben muß. In der Tat gelangten die Ballons bei den ersten Hochfahrten, weil sie zu voll gefüllt waren, nicht in besonders große Höhen.
Am 29. Juli 1900 fand die zweite Hochwettfahrt statt. Das Wetter war vor der Abfahrt sehr ungünstig; durch starken Regen wurde die Manipulation der Füllungen stark gehemmt.
Fig. 13. Gefüllte Ballons zum Aufstiege bereit im aëronautischen Park von Vincennes am 24. Juni 1900, 3 Uhr nachmittags.
Diesmal verlegten sich die Aëronauten nicht, wie bei der ersten Hochwettfahrt, aufs Warten, sondern sie trachteten, durch sofortiges Auswerfen von Ballast sobald wie möglich in große Höhen zu kommen und noch denselben Abend zu landen. Die Leistungen waren demzufolge auch im allgemeinen besser als am 24. Juni, doch blieb der damalige Sieger Balsan diesmal um 300 m hinter seinem eigenen Rekord zurück.
Bei der dritten Ballonhochwettfahrt am 23. September wurden schon bessere Resultate erzielt. Von den zwölf Konkurrenten erreichte Balsan eine Höhe von 8357 m, Juchmès als Zweiter eine solche von 6817 m und Graf de La Vaulx eine Höhe von 6769 m. Die Höhen sind in dem Berichte bis auf Meter genau angegeben. Es ist dies aber ein Irrtum, weil es gegenwärtig noch nicht möglich ist, die Höhe mehr als auf 20-30 m genau zu bestimmen.
Fig. 14. Gaston Tissandier, berühmter französischer aëronautischer Schriftsteller.
Bei dieser Fahrt war Balsan von Godard begleitet. Die große Entschlossenheit, welche beide Aëronauten hierbei gezeigt haben, ist von Interesse. Bei jeder Hochfahrt wird, wie oben berichtet wurde, reiner Sauerstoff in eigenen Tuben mitgenommen, welcher in größeren Höhen zum Teil permanent eingeatmet werden muß; dies weist schon auf den gefährlichen Charakter der Hochfahrten hin, bei denen Ohnmachten nicht selten vorkommen. Auch Balsan wurde von diesem Schicksal erreicht. Als er in Ohnmacht gefallen war, flößte ihm Godard aus seinem eigenen Sack Sauerstoff ein; Balsan erwachte darauf und fand nun Godard in Ohnmacht; er sprang ihm in derselben aufopfernden Weise bei. Für den bewiesenen Mut wurde Balsan ein Separatpreis — eine goldene Medaille — zugesprochen. Mit einer gleichen Medaille wurde Balsans Begleiter, Louis Godard, ausgezeichnet. Balsans Fahrt reichte nahe an die vielbesprochene Hochfahrt von Sivel, Crocé-Spinelli und Gaston Tissandier heran, der Fahrt, welcher die beiden Erstgenannten am 15. April 1875 zum Opfer fielen. — Balsans Notizen entnahm ich noch Folgendes:
»Um 3 Uhr 55 Minuten erreichen wir 5800 m mit einem Ballastvorrat von 400 kg. Wir fühlen uns unwohl. Die Zahl der Pulsschläge ist von 67 auf 81 gestiegen; wir halten nasse Tücher vor den Mund. Unsere Gesichtsfarbe ist blaß; wir sehen trübe. Wir führen drei Sauerstoffsäcke mit uns. Es ist beschlossen, daß, wenn einer ohnmächtig würde, sofort der Andere die Ventilleine ziehen solle.
Um 4 Uhr 18 Minuten schweben wir auf 6450 m. Die blasse Farbe und das Unwohlsein sind mehr oder minder verschwunden. Wir atmen beide Sauerstoff ein; sobald ein Sack leer wird, füllen wir ihn gleich wieder aus dem Cylinder mit Sauerstoff. Wir werfen zwei Säcke Ballast aus.
Um 4 Uhr 20 Minuten zeigt das Barometer 6690 m an. Es ist sehr kalt; die Temperatur beträgt 18°-20° unter Null. Wir werfen noch zwei Säcke aus und kommen um 4 Uhr 24 Minuten auf 6820 m.« —
Für einen Montgolfièren-Wettbewerb, welcher für den 1. Juli festgesetzt war, sind keine Nennungen erfolgt. Diese Konkurrenz mußte demnach entfallen.
Als Rekordhochfahrt wird noch immer von vielen diejenige von James Glaisher mit dem Aëronauten Coxwell am 5. September 1862 von Wolverhampton aus unternommene Fahrt betrachtet, bei der sie angeblich 11.000 m hoch kamen.
Aßmann hat nachgewiesen, daß die Instrumente, deren sich Glaisher bediente, ganz unrichtige Resultate ergaben.
Die einwandfreie größte Höhe, die von einem Menschen je erreicht wurde, beträgt 10.500 m. Sie wurde von dem in Berlin lebenden Österreicher A. Berson und von Dr. R. Süring am 31. Juli 1901 mit dem Ballon »Preußen« erreicht.
Dieser von der Continental Kautschuk- und Guttapercha-Compagnie in Hannover erbaute, 8400 m3 fassende Ballon ist Eigentum des aëronautischen Observatoriums des königlich preußischen Institutes in Potsdam, welches ihn vom Baumeister Enders zum Geschenk erhielt. Se. Majestät, der deutsche Kaiser widmete 10.000 Mark für die damit anzustellenden Experimente.
Fig. 15. Gefüllte Kugelballons im aëronautischen Park von Vincennes, zur Fahrt bereit.
Über die Fahrt selbst berichtet Berson Folgendes:
»Um 10 Uhr 50 Minuten erhob sich der Ballon bei ganz schwachem Nordwind und heiterer sommerlicher Witterung. Mit einer Vertikalgeschwindigkeit von rund 1 1/2 m per Sekunde stieg er, bis er bei 4500 m prall voll war; von jetzt an wurden in kurzen Intervallen meist zwei Säcke gleichzeitig abgeschnitten und dadurch ein für die meteorologischen Ablesungen sehr günstiges stufenweises Emporgehen erzielt. Die Luft war nach unten sehr klar, jedoch hinderten zahlreiche kleine Kumuli, die sich am Horizont zu einer festen Mauer zusammenschlossen, die weite Fernsicht, welche in der Maximalhöhe bei idealen Verhältnissen ein Areal von etwa dem Umfange des Königreiches Preußen hätte umfassen können. Die Cirrusbewölkung nahm im Laufe des Tages zu, die Sonnenstrahlung war infolgedessen relativ gering; über 10.000 m befanden wir uns ungefähr in gleichem Niveau mit den Cirren. Diese Beobachtung wird durch die Wolkenhöhenmessungen am Potsdamer Observatorium bestätigt.
Da alle körperlichen Arbeiten im Korbe möglichst eingeschränkt wurden, war unter 6000 m ein Bedürfnis nach Sauerstoffatmung kaum vorhanden; trotzdem wurden alle Vorkehrungen zum Schutze gegen die großen Höhen recht frühzeitig getroffen. Bis gegen 9000 m war in dieser Weise der Zustand relativ behaglich; jedoch machte sich zuweilen — zum Teil wohl gerade begünstigt durch die Bequemlichkeiten im Korbe — etwas Schlafbedürfnis geltend, das sich vollkommen ungezwungen durch die vorangegangene kurze Nachtruhe von kaum 3-4 Stunden und den ermüdenden Aufenthalt auf dem Ballonplatze seit 6 Uhr früh erklären läßt. Diese Müdigkeit ging jedoch allmählich in eine nicht unbedenkliche Apathie, in ein vorübergehendes, unbeabsichtigtes Einschlummern über, von dem man sich allerdings durch Aufruf oder Schütteln erweckt, sofort wieder völlig erholte, so daß alsdann die Beobachtungen mit etwas Überwindung, aber doch ohne besondere Anstrengung ausgeführt werden konnten. Das Einsaugen von Sauerstoff erwies sich zur vollen Belebung als ganz ausreichend. Irgendwelche schwere Bewußtseinsstörungen oder Krankheitssymptome traten bei beiden Insassen bis zur letzten Beobachtungsreihe in 10.250 m Höhe nicht ein, Quecksilber-Barometer und Aneroïd ließen sich bis auf Zehntel-Millimeter ablesen; das Bild des Aspirations-Psychrometers erschien im Fernrohr ganz klar und machte — trotzdem es umgekehrt war — keine Schwierigkeit bei der Ablesung; die Notizen sind von denen in geringerer Höhe in der Schrift kaum verschieden. Die Erschöpfung bei körperlicher Arbeit, z. B. dem Aufziehen des Uhrwerkes am Psychrometer, Aufsteigen auf den Sitzkasten des Korbes, oder dem Durchschneiden einer Leine, nahm dagegen rapid zu.«
Über 10.250 m sind die Vorgänge den Teilnehmern nicht mehr völlig klar. Jedenfalls zog Berson, als ihm der Schlafzustand bei Süring bedrohlich erschien, zweimal das Ventil und zwang dadurch den Ballon zum Abstieg, brach jedoch dann ohnmächtig zusammen. Vor oder nach diesem Ventilziehen versuchte auch Süring in lichten Augenblicken seinem schlafenden Kollegen durch verstärkte Sauerstoffatmung aufzuhelfen, aber vergebens. Schließlich werden vermutlich beide Insassen ihre Atmungsschläuche verloren haben und dann in eine schwere Ohnmacht gesunken sein, aus welcher sie ziemlich gleichzeitig bei etwa 6000 m wieder erwachten.
Die Maximalhöhe, welche der Ballon erreicht hat, läßt sich nicht mit Sicherheit bestimmen. Nach dem Barographen wären mindestens 10.800 m erreicht; jedoch war die Tinte eingefroren, so daß die Aufzeichnungen über 10.000 m derartig lückenhaft und schwach sind, daß man sie nicht als einwandfreies Dokument gelten lassen kann.
Fig. 16. Dr. Süring erreichte am 31. Juli 1901 mit Berson zusammen die bis jetzt größte erstiegene Höhe von 10.500 Meter.
Unmittelbar vor dem Ventilziehen las Berson mit schnellem Blick am Quecksilber-Barometer einen Stand von 202 mm ab, was einer Höhe von rund 10.500 m entspricht. Der Ballon befand sich aber noch im Steigen, denn es waren eben vorher zwei Sandsäcke abgeschnitten. Jedenfalls ist man berechtigt mindestens 10.500 m als Maximalhöhe anzunehmen. Die Temperatur betrug bei 10.000 m -40° C.; es ist das ein wenig wärmer, als für diese Höhe im Juli normal sein dürfte. Es muß übrigens betont werden, daß nach der noch vorhandenen Ballastmenge, der »Preußen« unter genügender Reservierung von Abstiegsballast, noch sicher 1000 m mehr erreichen konnte, also eine Maximalhöhe von 11.500 m bis 12.000 m.
Damit jedoch Menschen in so großen Höhen dauernd ungefährdet verweilen können, ist außer Sauerstoffatmung noch die Mitnahme einer hermetisch abgeschlossenen Ballongondel erforderlich, welche nur mit großem Gewichtsaufwand hergestellt werden kann. Dies führt uns aber auch hier zum Gebrauche von Riesenballons von etwa 10.000-15.000 m3. Daß es höchst gefährlich erscheint, in solche Höhen vorzudringen, braucht man kaum besonders zu betonen. Mit Recht bewundern wir den Mut und die Energie, mit welcher die Männer der Wissenschaft in derem Dienste, gleich Soldaten im Felde, ihr Leben zum Wohle der Menschheit aufs Spiel setzen.