https://frosthead.com

Unutar prvog leta na solarni pogon oko svijeta

U prijepodnevnim satima 26. srpnja 2016., Solarni impuls 2 sletio je u Abu Dabi nestrpljivih gužvi i kamera. Nakon 14 mjeseci putovanja i 550 sati u zrakoplovu, avion je ostvario ono što su mnogi smatrali nemogućim: putovati 25.000 milja širom svijeta - preko četiri kontinenta, dva oceana i tri mora - bez kapi tekućeg goriva. Sunčeve jarke zrake dale su jedinu snagu plovila.

Sada, novi dokumentarac za NOVA, "Nemogući let", večeras u emisiji PBS-a, uronio je u izazove i u trijumfe dovršetka ovog uznemirujućeg putovanja svijetom, pružajući publici okus strasti koja je pokrenula tim Solar Impulse-a i njihove uzvišene snage. optimizam u pogledu budućnosti energije.

Solarni impuls sin je Bertranda Piccarda, psihijatra i istraživača koji je došao na ideju nakon što se 1999. non-stop vrtio svijetom u balonu s vrućim zrakom. Tijekom tog pothvata promatrao je kako mu razina goriva iz dana u dan pada, brinući hoće li ga dobiti dovoljno, zbog čega se pitao postoji li bolji način. Na kraju je shvatio: izgubiti gorivo.

Piccard je posegnuo za potencijalnim partnerima u zrakoplovnoj industriji, ali je naišao na otpor. "Svi su rekli da je to nemoguće. Kažu da samo sanjam." Da bi imao dovoljno solarnih panela koji bi napajali svoje propelere, avion bi trebao biti masivan - ali istodobno izuzetno lagan.

Tako se Piccard obratio švicarskom Federalnom tehnološkom institutu gdje se povezao s Andréom Borschbergom, inženjerom i poduzetnikom koji se školovao kao pilot u švicarskom ratnom zrakoplovstvu. Borschberg se savjetovao za institut (koji on opisuje kao "MIT of Switzerland") i zaintrigirala ga je Piccardova ideja. Par je projekt službeno najavio 2003. godine.

"Kad službeno objavite, " kaže Borschberg, "nema povratka nakon toga. I [tako] to smo radili tijekom sljedećih 13 godina." Dvojac je posegnuo za investitorima, inženjerima, industrijskim partnerima i još mnogo toga za razvoj aviona. Svaka komponenta testirana je i optimizirana, sve do ljepila koje veže strukturu ugljičnih vlakana.

Rezultat svega ovog rada, solarni impuls 2, zasigurno je podvig inženjeringa. Zrakoplov se može pohvaliti rasponom krila većim od džambo-bomba B-747, ali težak je samo 5000 funti, što je usporedivo s prosječnim obiteljskim automobilom. Zapanjujućih 17 248 fotonaponskih solarnih ćelija - svaka otprilike debljine ljudske dlake - prekriva osjetljiva krila i trup. Ove ćelije zagrijavaju se na suncu i pune četiri litijeve baterije u zrakoplovu kako bi se propeleri provlačili kroz mračne noćne sate.

Solarni impuls se nadvija nad mostom Golden Gate u Kaliforniji. (Sunčev impuls) Solarni impuls leti iznad egipatskih piramida. Zrakoplov je sletio u Kairo prije nego što je krenuo na posljednji dio puta. (Jean Revillard) Solarni impuls slijeće u New York City. (Sunčev impuls) Sunčev impuls leti iznad vode tijekom drugog ispitnog leta aviona. (Jean Revillard) Andre Borschberg i Bertrand Piccard, suosnivači Solar Impulse, trgovali su leteći sa 17 nogu putovanja. (Jean Revillard) Solarni impuls bio je uzemljen za popravke na Havajima nakon što su se njegove baterije pregrijavale tijekom petodnevnog leta preko Tihog oceana. (Jean Revillard)

Piccard i Borschberg trgovali su letjelim avionom za 17 nogu u pothvatu. Svaki je spavao samo u kratkim intervalima da bi se prilagodio zahtjevima aviona. Krila mu nisu mogla dostizati više od pet stupnjeva, jer bi se u protivnom plovila mogla izmaknuti kontroli zahvaljujući maloj težini i velikoj veličini. Ova prozračna konstrukcija također je značila da će i malo mjesto lošeg vremena ili vjetrova lako skinuti avion s puta.

Kao dokumentarni detalji, vrijeme je postalo najveći neprijatelj tima. Budući da zrakoplov putuje zgusnutom stazom - penjući se na visini od gotovo 30 000 stopa noću, ali polako se spuštajući na otprilike 5000 stopa noću kako bi uštedio energiju - tim mora predvidjeti vjetar, vlagu i temperaturu u višestrukim visinama. I vrtložni vremenski sustav neprestano se razvija i mijenja. Vremenski uvjeti odgodili su njihov odlazak iz Kine, što je kasnije prisililo tim da prekine svoj početni prijelaz na Pacifik i slijeće u Japan. Ali tada je preko Tihog oceana počelo grmljavinsko vrijeme uzrokovati dva otkazana polaska.

Napetosti su rasle kako se raspored neprestano gurao unatrag - ali posada je također bila svjesna posljedica guranja kroz vremenske ili tehničke poteškoće. "Ako dođe do kvara, tamo je osoba", kaže jedan od članova ekipe u dokumentarcu.

Iako je na tom putu bilo puno nereda, snažna uvjerenja tima Sunčevog impulsa pomogla su im da se snađu u ovim izazovima. "Nikada nisam izgubio vjeru u ono što radimo", kaže Borschberg. "Bilo je nečega što mi je uvijek govorilo da negdje postoji rješenje. Trebalo je više vremena, trebalo je više napora, definitivno ... ali na kraju uvijek pronađemo način."

Ali avion ne može letjeti sam na uvjerenjima. Kreativnost i razmišljanje izvan zrakoplovne industrije također su bili od vitalnog značaja za njihov uspjeh, kaže Piccard. Činilo se da su mnogi zrakoplovni stručnjaci postali ograničeni u svojim razmišljanjima, zaslijepljeni prošlim iskustvima kako izgraditi leteću mašinu. Umjesto toga, dvojac se okrenuo brodogradilištima, kemijskim kompanijama i još mnogo toga kako bi potražio potencijalne materijale i rješenja za svoje zrakoplove. Na primjer, ultra tanka karbonska vlakna koja čine tijelo aviona, kreirala je ista tvrtka koja je proizvodila trupe za elegantne jedrilice, europsku utrku momčadi Alinghi u američkom kupu.

"Nismo mogli razviti nove solarne ćelije, nove baterije, nove motore", kaže Borschberg, napominjući kako jednostavno nije došlo vrijeme za preispitivanje svake tehnologije koju koriste. Umjesto toga, tamo su već pronašli vrhunska rješenja i spremili ih za let, kaže on.

"Svakako mislim da je to prilično impresivno tehničko dostignuće", rekao je Craig Steeves, pomoćni direktor Instituta za zrakoplovne studije Sveučilišta u Torontu, za Christina Nunez iz National Geographica nakon završetka putovanja Solar Impulsea. "Oni su prilično daleko na putu kojim bi zrakoplovna industrija željela ići."

Ipak, Piccard i Borschberg brzo dodaju da mogućnosti solarnog napajanja uskoro neće krenuti komercijalnim avioprijevoznicima. Solarni impuls 2 - i njegov prethodnik, Solarni impuls 1 - mogli su zadržati samo jednu osobu (pilota) u svom neogrijanom i bez tlaka hladnjače veličine kabine; njegovo jedno sjedalo udvostručuje se kao WC. Avion je također iznenađujuće spor, putuje u prosjeku 30 milja na sat kako bi se povećala ušteda energije.

"Nikada to nije bio cilj", kaže Piccard o avionu. "Solarni impuls je bio simboličan način da pokažete da ovu tehnologiju možete koristiti za velike avanture za koje su svi smatrali da su nemoguće." Drugim riječima, cilj leta nije bio nužno gurnuti polje zrakoplovstva, već gurnuti maštu.

No pridržavajući se ovih ograničenja, tim Sunčevog impulsa dao je važan doprinos zrakoplovstvu. Mnoge zrakoplovne tvrtke - uključujući AirBus, Boeing i Siemens - nedavno su najavile razvojne projekte za električne ili hibridne sustave za smanjenje emisije budućih letova. Dok su neki od tih napora započeli prije nego što se Solarni impuls popeo na nebo, putovanje je privuklo pažnju i inspiraciju na rastuće polje. "Bilo je vrlo smiješno vidjeti kako su se inženjeri koji rade u industriji smijali kad sam pokrenuo projekt", kaže Piccard. "Ali sada isti inženjeri rade na programima električnih aviona."

Iako solarna energija ostaje nepraktična za ove pothvate, objašnjava Piccard, baterije bi se mogle napuniti na mreži prije polaska. Ali te tehnologije i dalje zahtijevaju desetljeće testiranja i razvoja kako bi dostigle komercijalne razmjere, rekao je Peter Wilson, profesor elektronike i inženjerstva sustava na Sveučilištu u Bathu. Jedno od osnovnih ograničenja ovih letova je skladištenje baterije, napisao je za The Conversation 2015. godine.

Neki od najvećih utjecaja Sunčevog impulsa zapravo se mogu naći na zemlji. Let je potaknuo napredak u disciplinama u mnogim industrijama, prema Piccardu i Borschbergu. Tvrtka za razvoj materijala Covestro, partner tvrtke Solar Impulse, prilagođava ultra-malu i visoko učinkovitu izolaciju kokpita za učinkovitije hladnjake. Prema Piccardu, pokretačka tvrtka u Indiji također planira koristiti visoko učinkovite motore aviona u stropnim ventilatorima koji troše 75 posto manje električne energije.

Ali sad kad je rečeno i gotov, Piccard je spreman za svoje sljedeće korake. "Sada, naravno, moramo nastaviti. Uspjeh nije tamo da sjednemo u fotelju i uživamo u tome. Uspjeh je da napravimo sljedeći korak."

U studenom 2017. Piccard i njegova posada pokrenuli su Svjetsku alijansu za učinkovita rješenja, čiji je zadatak povezivanje investitora i vlada s 1.000 inovativnih rješenja koja su profitabilna i ekološka.

"Vrlo često zaštita okoliša s jedne i industrija s druge strane ne uspijevaju naći zajednički jezik", kaže Piccard. Nada se da projekt s 1000 rješenja pruža platformu za takve razgovore.

Iako je ova faza manje dramatična, Piccard se nada da će dokumentarni film pomoći u cementiranju ljepote i drame Sunčevog impulsa u srcima svoje publike i nadahnuti ih da drže svoj um otvorenim razvojem tehnologije.

Optimizam oba pilota o budućnosti energije sigurno je zarazan, a njihova strast za Solarnim impulsom opipljiva je. Dok Borschberg zatvara razgovor, opisuje svoje iskustvo kako visi iznad oblaka. "Apsolutno je lijepo biti gore, to je dar", kaže on. "Gledate krila, gledate sunce iznad sebe i počinjete shvaćati da su upravo sunčeve zrake koje padaju na krilima dovoljne da vas čine letjeti."

"Doista je impresivno", dodaje. "To vam daje vjeru u ovu vrstu tehnologije."

Dvosatna premijera emisije Nemogući let emitira se 31. siječnja 2018. u 21 sat ET na PBS-u.

Unutar prvog leta na solarni pogon oko svijeta