李忠東
世界最大太陽能飛機“陽光動力2號”完成人類首次太陽能環(huán)球飛行的壯舉,證明了利用可再生能源飛天的夢想是完全可行的。
日前,“陽光動力2號”所屬的瑞士太陽能飛機公司宣布了更宏偉的目標(biāo):利用太陽能幫助飛機飛到太空邊緣,抵達8萬多英尺(約為2.4萬米)的海拔高度,以展示可再生能源的潛力,以及探索人類使用太陽能技術(shù)飛到如此高度的可能性。
太陽能幫助飛機抵達太空邊緣
執(zhí)行首次太空飛行的這架Solar Stratos太陽能飛機由PC-Aero制造,太陽能系統(tǒng)則由瑞士電子與微科技中心開發(fā)。它長8.5米,供2人乘坐,配備32千瓦電動引擎和20千瓦·時鋰電池,續(xù)航時間超過24小時。該公司宣稱,這架飛機是世界上首架可投入商用的雙座太陽能飛機。如果計劃順利,它也將成為首架飛入同溫層的太陽能飛機。
根據(jù)瑞士太陽能飛機公司公布的計劃,這架太陽能飛機將在2018年進行首次5小時的太空飛行。它需要花費大概 2 小時升上太空,在目標(biāo)高度“閑游” 15分鐘,隨后返回地面,下降過程需要 3 小時左右。在這樣的高度上,飛行員能欣賞到地球表面優(yōu)美的弧線,還能看到一天開始的曙光,在白天目睹滿天星辰的壯觀景象。
“駕駛太陽能飛機飛得越高,越能體現(xiàn)出可再生能源的價值。在此次太空飛行完成后,將使太陽能飛機商業(yè)化成為可能?!比鹗刻柲茱w機公司研發(fā)團隊在網(wǎng)站上表示,“近100年來,人類都是靠大量化石能源來推動飛行器到達同溫層的。此次任務(wù)將是對人類自身和技術(shù)能力的雙重挑戰(zhàn),可為人類利用可再生能源旅行鋪平道路,我們將成為人類利用太陽能探索太空的先鋒?!?/p>
實際上,這個以太陽能為動力來源的飛行器項目在兩年前就已經(jīng)啟動。瑞士冒險家拉斐爾·多米揚將擔(dān)任本次飛行任務(wù)的駕駛員,他同時也是瑞士太陽能飛機公司的創(chuàng)始人。2014年 12月20日,他在瑞士舉行記者會時表示,已募集到來自于洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院等多個機構(gòu)的資金。根據(jù)估算,負責(zé)打造太陽能飛行器的太陽平流計劃,約需910萬美元(約合6 261萬人民幣)。
他曾駕駛?cè)柲軇恿Υh(huán)球旅行
在執(zhí)行這個飛行器項目以前,多米揚已經(jīng)駕駛世界上最大的全太陽能動力船“圖蘭星球太陽”號成功完成了環(huán)球旅行。2010年9月27日,他從摩納哥起航,途中到訪了美國邁阿密、太平洋加拉帕戈斯群島、中國香港等地,在2012年5月結(jié)束了旅行,歷時584天,航行37 286英里(約為60 006千米),創(chuàng)造了4項吉尼斯世界紀(jì)錄。
耗資1 250萬歐元(約合9 122.5萬人民幣)建造的“圖蘭星球太陽”號,是目前世界上最大的全太陽能動力雙體船,甲板上鋪設(shè)了537平方米的太陽能電池板,為船體兩側(cè)配備的4個電動馬達提供能量。船上同時配有6個巨型充電鋰電池,從而保證該船可以在沒有日照的情況下繼續(xù)航行。船體長31米,可容納40名乘客。根據(jù)其船身大小來看,電池板提供的能量可使該船最大速度達到每小時14海里(25.9千米)。
對人類和科技的挑戰(zhàn)
這位瑞士冒險家不無幽默地對媒體比喻道,以太陽能為動力來源的飛行器項目是“在翅膀沒有被熔化的前提下,重溫伊卡洛斯的夢”。
在希臘神話中,雅典城的知名工匠代達羅斯曾為克里特島國王彌諾斯建造迷宮,以囚禁彌諾斯的半人半獸的兒子彌諾陶洛斯。代達羅斯巧妙地建造迷宮后,彌諾斯擔(dān)心迷宮秘密泄露,準(zhǔn)備將代達羅斯和他的兒子伊卡洛斯關(guān)起來。早有戒備的代達羅斯利用蠟和羽毛,制造了兩副羽翼,要和兒子逃離克里特島。兩人起飛后,伊卡洛斯一時興奮不已,飛得太高了,雙翼遭陽光熔化,結(jié)果跌落水中喪生。
多米揚不必擔(dān)心他駕駛的太陽能飛機雙翼被陽光熔化,但是他會遇到其他的危險。這架太陽能飛機僅重140千克,太陽能電池板的總長度達22米,可以覆蓋在雙側(cè)機翼表面,隨時為鋰電池充電。為了“瘦身”,它沒有進行密封加壓處理,因此飛行員必須穿著通過太陽能供能的宇航服。在整個飛行過程中,飛機和飛行員都必須經(jīng)受嚴寒(-70℃的低溫)和極低氣壓(僅為在地面的 5%)的嚴峻考驗。更讓人擔(dān)心的是,由于要求機身輕薄,因此飛機上不會裝備緊急彈射求生系統(tǒng),這讓測試飛行充滿變數(shù)。
但是,多米揚充滿信心地說:“該項任務(wù)將為可再生能源旅行鋪平道路,使私人乘客或科學(xué)家能夠獲得獨一無二的旅行體驗?!彼刚埩嗣绹?位踏上月球表面的航天員艾德加·米契爾、波蘭首位航天員米羅斯拉夫·赫馬澤斯基以及國際太空站的卸任指揮官邁克爾 ·洛佩斯-阿勒格力亞等人擔(dān)任顧問,解答測試過程中遇到的問題,并且提出建議。
2016年12月7日,太陽能飛機公司在瑞士帕耶訥正式公開了Solar Stratos太陽能飛機及其機庫,該機庫已于2016年11月完工,作為運營基地使用,進行飛機維護和測試等工作。