Ze Słońcem dookoła Ziemi
9 lipca 2010
Pomysłodawcą tego niecodziennego projektu jest znany, szwajcarski naukowiec i lotnik Bertrand Piccard. W roku 1999, jako pierwszy człowiek w historii, obleciał świat dookoła balonem na ogrzane powietrze. Po tym sukcesie zamarzył mu się następny. Chce udowodnić, że można oblecieć kulę ziemską samolotem napędzanym energią elektryczną uzyskiwaną z ogniw fotowoltaicznych. Eksperymentalny samolot Solar Impulse już lata! Wczoraj (08.07) rano, szczęśliwie wylądował w bazie w Payerne, niedaleko od Berna, po rekordowym, 26-godzinnym locie próbnym.
Największe wyzwanie XXI wieku
Pomysł oblecenia Ziemi samolotem napędzanym energią słoneczną przyszedł Piccardowi do głowy po szczęśliwym wylądowaniu na pustyni w Egipcie balonem, którym właśnie tego dokonał. To jest: okrążył świat w locie non-stop.
Piccard i jego partner Brian Jones, potrzebowali na to niecałych 20 dni. To dużo mniej niż "Pięć tygodni w balonie", o których pisał w XIX wieku Jules Verne w książce pod tym tytułem, ale nie zapominajmy, że ta załoga: Piccard / Jones, naprawdę obleciała świat dookoła, a jej wyczyny trzeba cenić równie wysoko, jak te, wymyślone przez Verne`a!
Po wylądowaniu w Egipcie obu aeronautom zostało zaledwie niecałe 40 kg płynnego propanu, którym ogrzewali powietrze wypełniające powłokę balonu. Tymczasem na starcie do tego rekordowego mieli w butlach prawie cztery tony tego gazu!
"Uświadomiło mi to - powiedział wtedy Piccard - jak bardzo jesteśmy uzależnieni od paliwa. Gdyby tylko wiał nieco słabszy wiatr to, zamiast szczęśliwie wylądować na pustyni, wpadlibyśmy w fale Atlantyku i - pewnie - utonęli". Dlatego "następnym razem oblecę świat dookoła, ale nie będę wtedy uzależniony od żadnego paliwa!"
"Największym wyzwaniem XXI wieku nie jest spacer po powierzchni którejś z planet, tylko wyzwolenie naszej Błękitnej Planety od jej zależności od paliw kopalnych" - oświadczył szwajcarski uczony, lotnik i wynalazca w jednej osobie i wziął się za realizację projektu Solar Impulse.
Niezwykły samolot
Solar Impulse nie jest pierwszym obiektem latającym, cięższym od powietrza, napędzanym energią słoneczną. To jest, mówiąc ściślej, energią elektryczną napędzającą jego silnik lub silniki, uzyskiwaną z ogniw fotowoltaicznych rozmieszczonych na skrzydłach i górnej powierzchni kadłuba.
Pierwszy "słoneczny samolot" skonstruował Amerykanin dr Paul Mc Cready, którego dziełem jest m. in także mięśniolot "Albatros", który przeleciał nad kanałem La Manche. Później Mc Cready zainteresował się możliwością wykorzystania energii słonecznej do napędu samolotów i zbudował jednomiejscowy górnopłat jednosilnikowy Solar Challenger, który w 1981 r. także przeleciał nad kanałem La Manche.
Były także inne, udane konstrukcje, wykorzystujące energię słoneczną do zasilania prądem silników elektrycznych, zarówno bezzałogowe jak i załogowe, ale żadna z nich nie wytrzymuje porównania z projektem Solar Impulse. Żeby oblecieć bez lądowania świat dookoła na samolocie nie mającym innego paliwa niż energia słoneczna, czerpana z otoczenia, trzeba rozwiązać wiele bardzo skomplikowanych problemów technicznych, techologicznych i materiałowych.
Słoneczna ważka
Pierwsza trudność dotyczy napędu. Prąd, potrzebny do zasilania czterech silników elektrycznych tego samolotu, pochodzi z około 12.000 ogniw słonecznych umieszczonych na górnej powierzchni skrzydeł o rozpiętości - bagatela - 64 metrów. To tyle samo co skrzydła największego na świecie odrzutowca pasażerskiego Airbus A340, ale ten waży pusty prawie 125 ton, a waga Solar Impulse nie przekracza 1.600 kilogramów.
Samolot jest zatem cienki, lekki i ma wyjątkowo długie krzydła, kóre muszą sprostać uderzeniom wiatru i nie mogą się złamać, a wyglądają tak, jakby miały zaraz załamać się pod własnym ciężarem! Tylko najnowsze materiały kompozytowe, opracowane w przodujących pod względem technologii polimerów laboratorium Bayer MaterialScience, należącego do niemieckiego koncernu Bayera, mogą sprostać tym wyzwaniom.
Samolot ma osiągnąć pułap rzędu 10.000 metrów, na którym panuje temperatura minus 40 stopniu Celsjusza. Będzie leciał bez przerwy w dzień i w nocy. W ciągu dnia musi pobrać i zmagazynować tyle energii słonecznej, żeby wystarczyło jej do napędu silników podczas nocnego lotu. Prąd "ze Słońca" magazynowany jest w specjalnych, wyjątkowo lekkich i wydajnych akumulatorach litowo-polimerowych, ale i one ważą około 400 kg i są najcięższym elementem konstrukcji.
Jak wytrzymać ze sobą?
W ciągu nocy samolot ma powoli schodzić z pułapu 10.000 metrów lotem ślizgowym dla odciążenia silników. Zawsze jednak może zdarzyć się coś nieprzewidzianego i rezerwa mocy jest potrzebna w każdej chwili. Innymi słowy: jeśli nie wystarczy energii zmagazynowanej w bateriach, kraksa staje się nieunikniona.
Kolejnym problemem jest ciasnota w dwuosobowej kabinie samolotu. Pilot może w niej spędzić maksymalnie do pięciu dni. Bertrand Piccard i Andre Broschberg bądą się zmieniać przy sterach i utrzymywać w stanie gotowości także przy pomocy jogi i autohipnozy. Prędkość samolotu wynosi zaledwie ok. 70 km/h a najkrótsza trasa wokół równika to przecież 40.000 km. Łatwo obliczyć jak dłlugo trzeba lecieć, żeby oblecieć nim naszą planetę!
Realizacja takiego skomplikowanego projektu były możliwa tylko przy współpracy międzynarodowej, zaangażowaniu wielu placówek naukowych z uniwersytetem w Lozannie na czele i pomocy finansowej wielu instytucji. Pierwszy lot Solar Impulse odbył się po siedmiu latach prac przygotowawczych pod koniec ubiegłego roku, a pierwszy udany lot okołodobowy zakończył się wczoraj. Start do lotu dookoła świata ma nastąpić w roku 2012.
Cały projekt kosztuje przynajmniej 70 mln euro, ale - jeśli się powiedzie - udowodni, że "nikt już na Ziemi nie będzie mógł twierdzić, że do zasilania przemysłu, środków transportu i ogrzewania nie można wykorzystywać źródeł energii odnawialnej", mówi Piccard i dodaje, że "w gruncie rzeczy właśnie o to w tym projekcie chodzi".
Sandra Petersmann / Andrzej Pawlak
Red.odp.:Barbara Coellen