https://frosthead.com

Μέσα στην πρώτη πτήση με ηλιακή ενέργεια σε όλο τον κόσμο

Στις μικρές ώρες της 26ης Ιουλίου 2016, το Solar Impulse 2 προσγειώθηκε στο Αμπού Ντάμπι σε πρόθυμα πλήθη και κάμερες. Μετά από 14 μήνες ταξιδιού και 550 ώρες στον αέρα, το αεροπλάνο είχε πετύχει αυτό που πολλοί θεωρούσαν αδύνατο: ταξιδεύοντας 25.000 μίλια σε όλο τον κόσμο - πάνω από τέσσερις ηπείρους, δύο ωκεανούς και τρεις θάλασσες - χωρίς πτώση υγρών καυσίμων. Οι ζωντανές ακτίνες του ήλιου παρείχαν μόνο τη δύναμη του σκάφους.

Τώρα, ένα νέο ντοκιμαντέρ NOVA, The Impossible Flight, το οποίο αερίζεται απόψε στο PBS, καταδύεται τόσο στις προκλήσεις όσο και στους θριάμβους της ολοκλήρωσης αυτού του τρυπνού ταξιδιού σε όλο τον κόσμο, δίνοντας στο κοινό τη γεύση του πάθους που οδήγησε την ομάδα του Solar Impulse αισιοδοξία για το μέλλον της ενέργειας.

Το Solar Impulse είναι το πνευματικό τέκνο του Bertrand Piccard, ψυχιάτρου και εξερευνητής, ο οποίος ήρθε με την ιδέα μετά το γύρισμα του 1999 χωρίς διακοπή σε όλο τον κόσμο σε ένα μπαλόνι θερμού αέρα. Κατά τη διάρκεια αυτού του εγχειρήματος, παρακολούθησε την πτώση της στάθμης των καυσίμων μέρα με τη μέρα, ανησυχώντας αν θα είχε αρκετό, που τον άφηνε να αναρωτιέται αν υπήρχε καλύτερος τρόπος. Τελικά, το κατάλαβε: χάσει το καύσιμο.

Η Piccard έφτασε σε δυνητικούς εταίρους της αεροπορικής βιομηχανίας, αλλά συναντήθηκε με αντίσταση. "Όλοι είπαν ότι ήταν αδύνατο", λέει. "[They] είπε ότι ονειρευόμουν μόνο." Προκειμένου να υπάρχουν αρκετοί ηλιακοί συλλέκτες για να τροφοδοτήσουν τις προπέλες του, το αεροπλάνο θα πρέπει να είναι μαζικό - αλλά ταυτόχρονα εξαιρετικά ελαφρύ.

Έτσι, ο Piccard στράφηκε στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας όπου συνδέθηκε με τον André Borschberg, μηχανικό και επιχειρηματία που εκπαιδεύτηκε ως πιλότος στην ελβετική Πολεμική Αεροπορία. Ο Borschberg συμβούλευε για το ινστιτούτο (το οποίο περιγράφει ως "Το MIT της Ελβετίας") και ήταν περίεργο από την ιδέα του Piccard. Το ζευγάρι ανακοίνωσε επίσημα το έργο το 2003.

"Όταν ανακοινώνετε επίσημα, " λέει ο Borschberg, "δεν υπάρχει τρόπος να επιστρέψουμε στη συνέχεια. Και αυτό είναι που κάναμε για τα επόμενα 13 χρόνια". Το δίδυμο έφτασε σε επενδυτές, μηχανικούς, συνεργάτες της βιομηχανίας και περισσότεροι για να αναπτύξουν το αεροπλάνο. Κάθε στοιχείο δοκιμάστηκε και βελτιστοποιήθηκε, ακριβώς κάτω από την κόλλα που δέσμευε τη δομή των ινών άνθρακα.

Το αποτέλεσμα όλων αυτών των εργασιών, το Solar Impulse 2, είναι σίγουρα ένα κατόρθωμα της μηχανικής. Το αεροπλάνο μπορεί να υπερηφανεύεται για ένα πτερύγιο μεγαλύτερο από το B-747 jumbo jet, αλλά ζυγίζει μόλις 5.000 λίβρες, το οποίο είναι συγκρίσιμο με ένα μέσο οικογενειακό αυτοκίνητο. Ένα συγκλονιστικό 17.248 φωτοβολταϊκά ηλιακά κύτταρα - το καθένα περίπου το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας, καλύπτει τα λεπτά φτερά και την άτρακτο. Αυτά τα κελιά κυριαρχούν στο φως του ήλιου, φορτώντας τις τέσσερις μπαταρίες λιθίου του αεροσκάφους για να κρατήσουν τις έλικες του να περιστρέφονται μέσα από τις σκοτεινές ώρες της νύχτας.

Η Solar Impulse ανεβαίνει πάνω από τη γέφυρα Golden Gate στην Καλιφόρνια. (Solar Impulse) Η Solar Impulse πετά πάνω από τις πυραμίδες της Αιγύπτου. Το αεροπλάνο προσγειώθηκε στο Κάιρο πριν φύγει για το τελικό σκέλος του ταξιδιού. (Jean Revillard) Το Solar Impulse προσγειώνεται στη Νέα Υόρκη. (Solar Impulse) Η ηλιακή ώθηση ανεβαίνει πάνω από το νερό κατά τη διάρκεια της δεύτερης δοκιμαστικής πτήσης του αεροπλάνου. (Jean Revillard) Ο Andre Borschberg και ο Bertrand Piccard, συνιδρυτές του Solar Impulse, διαπραγματεύθηκαν με τα 17 πόδια του ταξιδιού. (Jean Revillard) Το Solar Impulse ήταν γειωμένο για επισκευές στη Χαβάη, μετά την υπερθέρμανση των μπαταριών κατά τη διάρκεια της πενθήμερης πτήσης του στον Ειρηνικό Ωκεανό. (Jean Revillard)

Οι Piccard και Borschberg διαπραγματεύονταν με το αεροπλάνο για τα 17 πόδια της επιχείρησης. Κάθε κοιμόταν μόνο σε σύντομο χρονικό διάστημα για να τείνει στις απαιτήσεις του αεροσκάφους. Τα πτερύγιά του δεν θα μπορούσαν να υπερπηδήσουν περισσότερο από πέντε μοίρες, διαφορετικά το σκάφος θα μπορούσε να ξεφύγει από τον έλεγχο χάρη στο χαμηλό βάρος και το μέγεθος του. Αυτή η ευάερη κατασκευή σήμαινε επίσης ότι ακόμη και ένα μικρό σημείο από άσχημο καιρό ή άνεμοι θα μπορούσε εύκολα να κτυπήσει το αεροπλάνο από την πορεία.

Δεδομένου ότι τα στοιχεία του ντοκιμαντέρ, ο καιρός έγινε ο μεγαλύτερος εχθρός της ομάδας. Επειδή το αεροπλάνο ταξιδεύει σε ένα ελικοειδές μονοπάτι-αναρρίχηση σε υψόμετρο περίπου 30.000 ποδιών κατά τη διάρκεια της ημέρας αλλά σιγά-σιγά κατεβαίνοντας σε περίπου 5.000 πόδια το βράδυ για εξοικονόμηση ενέργειας - η ομάδα πρέπει να προβλέπει τον άνεμο, την υγρασία και τη θερμοκρασία σε πολλαπλά υψόμετρα. Και το στροβιλισμένο καιρικές συνθήκες εξελίσσεται και αλλάζει συνεχώς. Οι καιρικές συνθήκες καθυστέρησαν την αναχώρησή τους από την Κίνα, αργότερα αναγκάζοντας την ομάδα να διακόψει την αρχική διέλευση του Ειρηνικού και να προσγειωθεί στην Ιαπωνία. Στη συνέχεια, όμως, ο καιρός έφθασε περισσότερο στον καπνό, προκαλώντας δύο ακυρωμένες αναχωρήσεις.

Οι εντάσεις αυξήθηκαν καθώς το πρόγραμμα συνεχώς σπρώχτηκε - αλλά το πλήρωμα γνώριζε επίσης τις συνέπειες της πίεσης από καιρικές συνθήκες ή τεχνικές δυσκολίες. "Εάν υπάρχει αποτυχία, υπάρχει ένα άτομο εκεί", λέει ένα από τα μέλη του πληρώματος της ομάδας στο ντοκιμαντέρ.

Αν και υπήρχαν πολλές ανωμαλίες στην πορεία, οι ισχυρές πεποιθήσεις της ομάδας Solar Impulse τους βοήθησαν να πλοηγηθούν σε αυτές τις προκλήσεις. «Δεν έχασα ποτέ πίστη σε αυτό που κάναμε», λέει ο Borschberg. "Υπήρχε κάτι που μου είπε πάντοτε ότι υπάρχει κάποια λύση κάπου. Χρειάστηκε περισσότερος χρόνος, χρειάστηκε περισσότερη προσπάθεια, σίγουρα ... αλλά τελικά βρίσκουμε πάντα έναν τρόπο".

Αλλά ένα αεροπλάνο δεν μπορεί να πετάξει μόνο στις καταδίκες. Η δημιουργικότητα και η σκέψη έξω από την αεροπορική βιομηχανία ήταν επίσης ζωτικής σημασίας για την επιτυχία τους, λέει ο Piccard. Πολλοί εμπειρογνώμονες των αερομεταφορών φάνηκαν να έχουν περιοριστεί στη σκέψη τους, τυφλωμένοι από εμπειρίες του παρελθόντος για τον τρόπο κατασκευής μιας ιπτάμενης μηχανής. Αντ 'αυτού, το δίδυμο στράφηκε σε ναυπηγεία, χημικές εταιρείες και πολλά άλλα για να αναζητήσουν πιθανά υλικά και λύσεις για τα αεροσκάφη τους. Η εξαιρετικά λεπτή ίνα άνθρακα που αποτελεί το σώμα του αεροπλάνου, για παράδειγμα, δημιουργήθηκε από την ίδια εταιρεία που παράγει κύτη για τα κομψά ιστιοφόρα σκάφη της ευρωπαϊκής αγωνιστικής ομάδας Alinghi στο Κύπελλο της Αμερικής.

"Δεν μπορούσαμε να αναπτύξουμε νέα ηλιακά κύτταρα, νέες μπαταρίες, καινούριους κινητήρες", λέει ο Borschberg, σημειώνοντας ότι δεν ήταν καιρός να επανεξετάσουμε κάθε τεχνολογία που χρησιμοποιούσαν. Αντ 'αυτού βρήκαν τις λύσεις αιχμής ήδη εκεί έξω, επανατοποθετώντας τους για πτήση, λέει.

"Πιστεύω σίγουρα ότι πρόκειται για ένα αρκετά εντυπωσιακό τεχνικό επίτευγμα", δήλωσε ο Craig Steeves, αναπληρωτής διευθυντής του Πανεπιστημίου του Τορόντο Ινστιτούτο Αεροδιαστημικών Μελετών, στην Christina Nunez της National Geographic μετά την ολοκλήρωση του ταξιδιού της Solar Impulse. "Είναι αρκετά πολύ μπροστά σε ένα μονοπάτι που η βιομηχανία αεροδιαστημικής θα ήθελε να πάει".

Παρόλα αυτά, οι Piccard και Borschberg προσθέτουν γρήγορα ότι οι επιλογές που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια δεν θα προσανατολίζονται σύντομα σε εμπορικές αεροπορικές εταιρείες. Το Solar Impulse 2 - και ο προκάτοχός του, Solar Impulse 1 - μπορούσαν να κρατήσουν μόνο ένα άτομο (τον πιλότο) στο μη θερμαινόμενο και μη-συμπιεσμένο πιλοτήριο του ψυγείου. η μονή της έδρα διπλώνει ως τουαλέτα. Το αεροπλάνο είναι επίσης εκπληκτικά αργό, ταξιδεύοντας κατά μέσο όρο 30 μίλια ανά ώρα για να μεγιστοποιήσει την εξοικονόμηση ενέργειας.

"Δεν ήταν ποτέ αυτοσκοπός" λέει ο Piccard για το αεροπλάνο. "Η Solar Impulse ήταν ο συμβολικός τρόπος για να αποδείξεις ότι μπορείς να χρησιμοποιήσεις αυτή την τεχνολογία για μεγάλη περιπέτεια που όλοι πίστευαν ότι ήταν αδύνατο". Με άλλα λόγια, ο στόχος της πτήσης δεν ήταν απαραίτητα να ωθήσει τον τομέα της αεροπορίας, αλλά να ωθήσει τη φαντασία.

Ωστόσο, αντίθετα από αυτά τα όρια, η ομάδα Solar Impulse έκανε σημαντικές συμβολές στην αεροπορία. Πολλές αεροπορικές εταιρείες - μεταξύ των οποίων η AirBus, η Boeing και η Siemens - ανακοίνωσαν πρόσφατα αναπτυξιακά έργα για ηλεκτρικά ή υβριδικά συστήματα για τη μείωση των εκπομπών μελλοντικών πτήσεων. Ενώ μερικές από αυτές τις προσπάθειες άρχισαν πριν η Solar Impulse έφτασε στον ουρανό, το ταξίδι επέστησε την προσοχή και την έμπνευση στο πεδίο ανάπτυξης. "Ήταν πολύ αστείο να δούμε ότι οι μηχανικοί που εργάζονται στον κλάδο γελούσαν όταν ξεκίνησα το έργο", λέει ο Piccard. "Αλλά τώρα οι ίδιοι μηχανικοί εργάζονται σε προγράμματα ηλεκτρικών αεροπλάνων."

Ενώ η ηλιακή ενέργεια παραμένει ανέφικτη για αυτές τις επιχειρήσεις, εξηγεί ο Piccard, οι μπαταρίες θα μπορούσαν να φορτωθούν στο δίκτυο πριν από την αναχώρηση. Αλλά αυτές οι τεχνολογίες εξακολουθούν να απαιτούν δεκαετίες δοκιμών και ανάπτυξης για να φθάσουν σε εμπορική κλίμακα, σύμφωνα με τον Peter Wilson, καθηγητή ηλεκτρονικών και συστημάτων μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Bath. Ένας από τους κύριους περιορισμούς αυτών των πτήσεων είναι η αποθήκευση της μπαταρίας, έγραψε για το The Conversation το 2015.

Ορισμένες από τις μεγαλύτερες επιπτώσεις του Solar Impulse μπορούν στην πραγματικότητα να βρεθούν στο έδαφος. Η πτήση έχει προωθήσει τις διεπιστημονικές εξελίξεις σε πολλές βιομηχανίες, σύμφωνα με τους Piccard και Borschberg. Η εταιρία ανάπτυξης υλικών Covestro, ένας εταίρος της Solar Impulse, προσαρμόζει τη μόνωση του θαλάμου πιλοποιίας εξαιρετικά χαμηλού βάρους για πιο αποδοτικά ψυγεία. Σύμφωνα με την Piccard, μια εταιρεία εκκίνησης στην Ινδία σχεδιάζει επίσης να χρησιμοποιήσει τους κινητήρες υψηλής απόδοσης του αεροπλάνου στους ανεμιστήρες οροφής που καταναλώνουν 75 τοις εκατό λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Αλλά τώρα που έχει ειπωθεί και γίνει, ο Piccard είναι έτοιμος για τα επόμενα βήματά του. "Τώρα, βέβαια, πρέπει να συνεχίσουμε", λέει. "Η επιτυχία δεν είναι να καθίσετε στην πολυθρόνα και να την απολαύσετε." Η επιτυχία είναι εκεί για να κάνει το επόμενο βήμα ".

Τον Νοέμβριο του 2017, ο Piccard και το πλήρωμά του ξεκίνησαν την Παγκόσμια Συμμαχία για αποτελεσματικές λύσεις, επιφορτισμένη με τη σύνδεση των επενδυτών και των κυβερνήσεων με 1.000 καινοτόμες λύσεις που είναι κερδοφόρες και φιλικές προς το περιβάλλον.

"Πολύ συχνά η προστασία του περιβάλλοντος από τη μια πλευρά και η βιομηχανία από την άλλη πλευρά δεν καταφέρνουν να βρουν μια κοινή γλώσσα", λέει ο Piccard. Ελπίζει ότι το έργο των 1.000 λύσεων παρέχει την πλατφόρμα για να πραγματοποιηθούν αυτές οι συνομιλίες.

Και παρόλο που αυτή η φάση είναι λιγότερο δραματική, η Piccard ελπίζει ότι το ντοκιμαντέρ θα βοηθήσει στην τσιμεντοποίηση της ομορφιάς και του δράματος του Solar Impulse στις καρδιές του ακροατηρίου της και θα τους εμπνεύσει να διατηρήσουν το μυαλό τους ανοιχτό με την πρόοδο της τεχνολογίας.

Και η αισιοδοξία των πιλότων για το μέλλον της ενέργειας είναι σίγουρα μολυσματική και το πάθος τους για την Solar Impulse είναι αισθητό. Καθώς ο Borschberg κλείνει τη συζήτηση, περιγράφει την εμπειρία του που ξεπερνά τα σύννεφα. "Είναι απολύτως όμορφο να είσαι εκεί, είναι ένα δώρο", λέει, "κοιτάς τα φτερά, κοιτάς τον ήλιο πάνω σου και αρχίζεις να καταλαβαίνεις ότι μόνο οι ακτίνες του ήλιου που πέφτουν στα φτερά αρκούν για να σε κάνουν πετώ."

"Είναι πραγματικά εντυπωσιακό", προσθέτει. "Σας δίνει πίστη σε αυτό το είδος τεχνολογίας."

Η διήμερη πρεμιέρα του The Impossible Flight airs στις 31 Ιανουαρίου 2018 στις 9 μ.μ. στο PBS.

Μέσα στην πρώτη πτήση με ηλιακή ενέργεια σε όλο τον κόσμο