https://frosthead.com

Di dalam Penerbangan Pertama Yang Berkuasa Suria Di Sekeliling Dunia

Pada jam 26 Julai, 2016, Solar Impulse 2 mendarat di Abu Dhabi untuk ramai orang dan kamera. Selepas 14 bulan perjalanan dan 550 jam di udara, pesawat itu telah mencapai apa yang dikatakan oleh ramai yang mustahil: mengembara 25, 000 batu di seluruh dunia-lebih empat benua, dua lautan dan tiga laut-tanpa sedikit bahan api cecair. Sinar bertenaga matahari membekalkan kuasa hanya kraf.

Kini, dokumentari NOVA baru, The Impossible Flight, menyiarkan malam ini di PBS, menyelamatkan kedua-dua cabaran dan kejayaan menyelesaikan perjalanan mengerikan ini di seluruh dunia, memberikan penonton rasa semangat yang mendorong pasukan Solar Impulse, dan melonjaknya keyakinan tentang masa depan tenaga.

Impulse Suria adalah gagasan Bertrand Piccard, pakar psikiatri dan penjelajah yang datang dengan idea selepas putaran tanpa henti 1999 di seluruh dunia dalam belon udara panas. Semasa usaha itu, dia menyaksikan penurunan paras bahan api dari hari ke hari, membimbangkan jika dia mempunyai cukup, yang meninggalkannya bertanya-tanya apakah ada cara yang lebih baik. Akhirnya, dia menganggapnya: kehilangan bahan bakar.

Piccard menghampiri rakan kongsi berpotensi dalam industri penerbangan, tetapi telah bertemu dengan rintangan. "Semua orang kata tidak mungkin, " katanya. "Mereka berkata saya hanya bermimpi." Untuk mempunyai panel solar yang mencukupi untuk menggerakkan kipasnya, pesawat itu perlu besar-tapi pada masa yang sama, sangat ringan.

Jadi Piccard bertukar kepada Institut Teknologi Persekutuan Swiss di mana dia berhubung dengan André Borschberg, seorang jurutera dan usahawan yang terlatih sebagai juruterbang di Tentera Udara Switzerland. Borschberg telah berunding untuk institut ini (yang mana beliau menggambarkan sebagai "The MIT of Switzerland") dan tertarik dengan idea Piccard. Pasangan itu secara rasmi mengumumkan projek itu pada tahun 2003.

"Apabila anda mengumumkan secara rasmi, " kata Borschberg, "tidak ada jalan balik selepas itu dan [itulah yang kita lakukan selama 13 tahun akan datang." Kedua-duanya menjangkau pelabur, jurutera, rakan kongsi industri dan banyak lagi untuk membangunkan pesawat. Setiap komponen diuji dan dioptimumkan, ke bawah ke gam yang mengikat struktur serat karbon.

Hasil dari semua kerja ini, Solar Impulse 2, tentunya adalah kejuruteraan. Pesawat itu mempunyai pukulan sayap yang lebih besar daripada jet jumbo B-747, tetapi hanya berat sekitar 5, 000 pon, yang setanding dengan kereta keluarga purata. Satu 17, 248 sel solar photovoltaic yang mengejutkan-masing-masing kira-kira ketebalan selimut rambut manusia-sayap halus dan fiuslaj. Sel-sel ini bersinar di bawah sinar matahari, mengecas bateri litium empat pesawat untuk mengekalkan kipasnya berputar melalui waktu malam yang gelap.

Solar Impulse menembusi Jambatan Golden Gate di California. (Solar Impulse) Impulse Suria terbang ke atas piramid Mesir. Pesawat itu mendarat di Kaherah sebelum meninggalkan perjalanan terakhir. (Jean Revillard) Solar Impulse tanah di New York City. (Solar Impulse) Impuls suria mendarat di atas air semasa penerbangan ujian kedua pesawat. (Jean Revillard) Andre Borschberg dan Bertrand Piccard, pengasas bersama Solar Impulse, berdagang dari 17 kaki perjalanan. (Jean Revillard) Impulse Solar didasarkan untuk pembaikan di Hawaii selepas baterinya terlalu panas semasa penerbangan lima hari di seluruh Lautan Pasifik. (Jean Revillard)

Piccard dan Borschberg berdagang dari pesawat untuk 17 kaki usaha. Setiap tidur hanya dalam jarak pendek untuk menuntut permintaan pesawat. Sayapnya tidak boleh mengarahkan lebih dari lima darjah, jika tidak, kerajinan mungkin berputar tanpa kendali berkat berat badannya yang rendah dan luas. Pembinaan lapang ini juga bermakna bahawa walaupun sedikit cuaca buruk atau angin akan memudahkan perjalanan kapal terbang.

Sebagai butiran dokumentari, cuaca menjadi musuh terbesar pasukan. Kerana pesawat bergerak di jalan mendaki yang mendalam hingga ketinggian 30, 000 kaki pada siang hari tetapi perlahan turun ke kira-kira 5, 000 kaki pada waktu malam untuk menyelamatkan tenaga-pasukan perlu meramalkan angin, kelembapan dan suhu di pelbagai ketinggian. Dan sistem cuaca berputar sentiasa berubah dan berubah. Keadaan cuaca menangguhkan pemergian mereka dari China, kemudian memaksa pasukan itu untuk membatalkan persimpangan dan tanah Pasifik awal mereka di Jepun. Tetapi kemudian lebih banyak cuaca buruk mula berputar di atas Pasifik, menyebabkan dua pelepasan yang dibatalkan.

Ketegangan meningkat apabila jadual terus ditolak - tetapi anak kapal juga menyedari akan akibat daripada menimbulkan cuaca atau kesulitan teknikal. "Jika ada kegagalan, ada orang di sana, " salah satu kru pasukan mengatakan dalam dokumentari itu.

Walaupun terdapat banyak benjolan di sepanjang jalan, keyakinan kuat pasukan Solar Impulse membantu mereka menavigasi cabaran-cabaran ini. "Saya tidak pernah kehilangan kepercayaan pada apa yang kita lakukan, " kata Borschberg. "Ada sesuatu yang selalu memberitahu saya bahawa terdapat penyelesaian di suatu tempat. Ia memerlukan lebih banyak masa, memerlukan lebih banyak usaha, pasti ... tapi akhirnya kita sentiasa mencari jalan."

Tetapi pesawat tidak boleh terbang bersabit dengan bersendirian. Kreativiti, dan pemikiran di luar industri penerbangan, juga penting untuk kejayaan mereka, kata Piccard. Banyak pakar penerbangan seolah-olah telah menjadi terhad dalam pemikiran mereka, buta dari pengalaman masa lalu bagaimana membina mesin terbang. Sebaliknya, kedua-dua mereka berpaling ke limbungan kapal, syarikat kimia dan banyak lagi untuk mencari bahan dan penyelesaian yang berpotensi untuk pesawat mereka. Serat karbon ultra nipis yang membentuk badan kapal terbang, misalnya, dicipta oleh syarikat yang sama yang menghasilkan kapal untuk kapal pelayaran yang anggun dalam perlumbaan pasukan Alinghi Eropah di Piala Amerika.

"Kami tidak dapat membangun sel-sel solar baru, bateri baru, motor baru, " kata Borschberg, sambil menyatakan tidak ada masa untuk memikirkan semula setiap teknologi yang mereka gunakan. Sebaliknya mereka mendapati penyelesaian canggih sudah di luar sana, mengembalikan mereka untuk penerbangan, katanya.

"Saya pasti fikir ia adalah satu pencapaian teknikal yang mengagumkan, " kata Craig Steeves, pengarah bersekutu Institut Pengajian Kejuruteraan Toronto, kepada National Geographic's Christina Nunez setelah selesai pelayaran Solar Impulse. "Mereka jauh mendahului di jalan yang ingin pergi ke industri aeroangkasa."

Namun, Piccard dan Borschberg cepat menambah bahawa pilihan tenaga solar tidak akan menuju ke syarikat penerbangan komersial tidak lama lagi. Solar Impulse 2-dan pendahulunya, Solar Impulse 1-hanya boleh memegang satu orang (juruterbang) dalam kokpit berukuran kulkas yang tidak dipanaskan dan tanpa tekanan; kerusi tunggalnya berfungsi sebagai tandas. Pesawat juga mengejutkan, perjalanan pada purata 30 batu sejam untuk memaksimumkan penjimatan tenaga.

"Ia tidak pernah berakhir dengan sendirinya, " kata Piccard mengenai pesawat itu. "Impuls Solar adalah cara simbolik untuk menunjukkan bahawa anda boleh menggunakan teknologi ini untuk pengembaraan besar yang semua orang fikir adalah mustahil." Dalam erti kata lain, matlamat penerbangan itu tidak semestinya untuk menolak bidang penerbangan, tetapi untuk menolak imaginasi.

Tetapi dengan menepuk batas ini, pasukan Solar Impulse membuat sumbangan penting kepada penerbangan. Banyak syarikat penerbangan termasuk Airbus, Boeing dan Siemens-baru-baru ini mengumumkan projek pembangunan sistem elektrik atau hibrid untuk mengurangkan pelepasan penerbangan masa depan. Walaupun beberapa usaha ini bermula sebelum Solar Impulse mengambil ke langit, perjalanan menarik perhatian dan inspirasi kepada bidang yang berkembang. "Sangat teruja melihat jurutera yang bekerja di industri itu ketawa apabila saya memulakan projek itu, " kata Piccard. "Tetapi sekarang jurutera yang sama sedang menjalankan program pesawat elektrik."

Walaupun tenaga solar kekal tidak praktikal untuk usaha ini, Piccard menerangkan, bateri boleh dikenakan pada grid sebelum berlepas. Tetapi teknologi tersebut masih memerlukan pengujian dan pembangunan untuk mencapai skala komersial, kata Peter Wilson, seorang profesor teknik dan elektronik di University of Bath. Salah satu batasan utama penerbangan ini adalah simpanan bateri, dia menulis untuk The Conversation pada tahun 2015.

Sebahagian daripada impak terbesar Impulse Solar sebenarnya boleh didapati di lapangan. Penerbangan itu telah meningkatkan kemajuan disiplin di banyak industri, menurut Piccard dan Borschberg. Syarikat pembangunan bahan Covestro, rakan kongsi Solar Impulse, menyesuaikan berat badan ultra-rendah, penampilan kokpit berprestasi tinggi untuk peti sejuk yang lebih cekap. Menurut Piccard, syarikat permulaan di India juga merancang untuk menggunakan enjin kecekapan tinggi pesawat dalam kipas siling yang menggunakan elektrik kurang 75 peratus.

Tetapi sekarang yang dikatakan dan dilakukan, Piccard bersedia untuk langkah seterusnya. "Sekarang, sudah tentu, kita perlu meneruskan, " katanya. "Kejayaan tidak ada di sana untuk duduk di kerusi dan menikmatinya. Kejayaan ada di sana untuk membuat langkah seterusnya."

Pada November 2017, Piccard dan krewnya melancarkan Aliansi Dunia untuk Penyelesaian Berkesan, yang ditugaskan untuk menghubungkan pelabur dan kerajaan dengan 1, 000 penyelesaian yang inovatif yang menguntungkan dan mesra alam.

"Sangat kerap perlindungan alam sekitar di satu pihak dan industri di sisi lain tidak dapat mencari bahasa yang sama, " kata Piccard. Beliau berharap 1, 000 projek penyelesaian menyediakan platform bagi perbualan tersebut berlaku.

Dan walaupun fasa ini kurang dramatik, Piccard berharap bahawa dokumentari itu akan membantu menggabungkan kecantikan dan drama Impulse Suria di hati para penontonnya dan memberi inspirasi kepada mereka untuk memelihara minda mereka sebagai kemajuan teknologi.

Optimisme kedua-dua juruterbang tentang masa depan tenaga sudah tentu menular, dan semangat mereka untuk Impulse Solar dapat dirasakan. Apabila Borschberg menutup perbualan, beliau menerangkan pengalamannya melonjak di atas awan. "Ia benar-benar indah untuk berada di sana, ia adalah hadiah, " katanya. "Anda melihat sayap, anda melihat matahari di atas anda dan anda mula memahami bahawa hanya sinar matahari jatuh pada sayap cukup untuk membuat anda terbang. "

"Ia benar-benar hebat, " tambahnya. "Ia memberi anda keyakinan terhadap jenis teknologi ini."

Perasmian The Impossible Flight dua jam jam Januari 31, 2018 pada pukul 9 malam ET pada PBS.

Di dalam Penerbangan Pertama Yang Berkuasa Suria Di Sekeliling Dunia