В крошечные часы 26 июля 2016 года Solar Impulse 2 приземлился в Абу-Даби, чтобы полон толпы и камер. После 14 месяцев полета и 550 часов полета самолет совершил то, что многие считали невозможным: совершил путешествие на 25 000 миль по всему миру - по четырем континентам, двум океанам и трем морям - без капли жидкого топлива. Яркие солнечные лучи обеспечивали единственную силу корабля.
Теперь новый документальный фильм NOVA «Невозможный полет», который транслируется сегодня вечером на PBS, погружается в вызовы и триумфы завершения этого мучительного путешествия по всему миру, давая зрителям вкус страсти, которой руководила команда Solar Impulse, и их стремительного роста. оптимизм по поводу будущего энергии.
Solar Impulse - детище психиатра и исследователя Бертрана Пиккара, который выдвинул эту идею после своего безостановочного вращения в 1999 году по всему миру на воздушном шаре. Во время этого предприятия он наблюдал, как уровень его топлива день за днем падал, беспокоясь о том, хватит ли ему этого, и это заставило его задуматься, есть ли лучший способ. В конце концов он понял это: потеря топлива.
Пиккар обратился к потенциальным партнерам в авиационной отрасли, но встретил сопротивление. «Все говорили, что это невозможно», - говорит он. «[Они] говорили, что я просто сплю». Чтобы иметь достаточно солнечных батарей для питания винтов, самолет должен быть массивным, но в то же время чрезвычайно легким.
Поэтому Пикард обратился в Швейцарский федеральный технологический институт, где связался с Андре Боршбергом, инженером и предпринимателем, который проходил подготовку в качестве пилота в ВВС Швейцарии. Боршберг консультировал институт (который он называет «MIT Швейцарии») и был заинтригован идеей Пикара. Пара официально анонсировала проект в 2003 году.
«Когда вы официально объявляете, - говорит Борщберг, - пути назад не будет. И это именно то, что мы делали в течение следующих 13 лет». Дуэт обратился к инвесторам, инженерам, партнерам по отрасли и многим другим для разработки самолета. Каждый компонент был протестирован и оптимизирован, вплоть до клея, связывающего структуру из углеродного волокна.
Результатом всей этой работы, Solar Impulse 2, безусловно, является инженерный подвиг. Самолет имеет размах крыльев больше, чем большой реактивный самолет B-747, но весит всего около 5000 фунтов, что сопоставимо со средним семейным автомобилем. Ошеломляющие 17 248 фотоэлектрических солнечных элементов - каждый примерно толщиной с человеческий волос - покрывают тонкие крылья и фюзеляж. Эти ячейки греются на солнце, заряжая четыре литиевые батареи самолета, чтобы его винты вращались в темные ночные часы.
Солнечный Импульс витает над Мостом Золотых Ворот в Калифорнии. (Солнечный Импульс) 
Солнечный Импульс пролетает над египетскими пирамидами. Самолет приземлился в Каире, прежде чем он отправился в последний этап путешествия. (Жан Ревиллар) 
Solar Impulse приземляется в Нью-Йорке. (Солнечный Импульс) 
Солнечный импульс всплывает над водой во время второго испытательного полета самолета. (Жан Ревиллар) 
Андре Боршберг и Бертран Пиккар, соучредители Solar Impulse, обменялись, пройдя 17 этапов поездки. (Жан Ревиллар) 
Solar Impulse был отремонтирован на Гавайях после того, как его батареи перегрелись во время пятидневного полета через Тихий океан. (Жан Ревиллар) Пикард и Боршберг обменялись самолетом на 17 этапов проекта. Каждый спал только в короткие промежутки времени, чтобы стремиться к требованиям самолета. Его крылья не могли опрокинуться более чем на пять градусов, в противном случае корабль мог бы выйти из-под контроля благодаря своему малому весу и огромным размерам. Эта воздушная конструкция также означала, что даже небольшое пятно непогоды или ветра могло бы легко сбить самолет с курса.
Что касается документальных подробностей, погода стала самым большим врагом команды. Поскольку самолет летит по извилистой траектории - поднимаясь на высоту почти 30 000 футов в течение дня, но медленно спускаясь примерно до 5000 футов ночью, чтобы сэкономить энергию, - команда должна прогнозировать ветер, влажность и температуру на нескольких высотах. И вихревая система погоды постоянно развивается и меняется. Погодные условия задержали их отъезд из Китая, что вынудило команду прервать первоначальный переход через Тихий океан и приземлиться в Японии. Но затем над Тихим океаном начала распространяться более грязная погода, что привело к двум отмененным вылетам.
Напряженность росла, так как график постоянно сдвигался назад, но экипаж также хорошо знал о последствиях проталкивания из-за погодных или технических трудностей. «Если произошел сбой, там есть человек», - говорит один из членов команды в документальном фильме.
Хотя на этом пути было много препятствий, сильные убеждения команды Solar Impulse помогли им справиться с этими проблемами. «Я никогда не терял веру в то, что мы делали, - говорит Боршберг. «Было что-то, что всегда говорило мне, что где-то есть решение. Это заняло больше времени, потребовалось больше усилий, определенно ... но в конечном итоге мы всегда найдем способ».
Но самолет не может летать в одиночку. По словам Пикарда, творческий подход и размышления вне авиационной отрасли также были жизненно важны для их успеха. Многие эксперты в области авиации, казалось, были ограничены в своем мышлении, ослеплены из прошлого опыта, как построить летательный аппарат. Вместо этого дуэт обратился к верфям, химическим компаниям и многим другим, чтобы найти потенциальные материалы и решения для своих самолетов. Так, например, ультратонкое углеродное волокно, составляющее корпус самолета, было создано той же компанией, производящей корпуса для гладких парусных лодок в европейской гонке команды Alinghi на Кубке Америки.
«Мы не могли разработать новые солнечные элементы, новые батареи, новые двигатели», - говорит Боршберг, отмечая, что просто не было времени переосмыслить каждую технологию, которую они использовали. Вместо этого они нашли передовые решения, уже применяя их для полета, говорит он.
«Я, конечно, думаю, что это довольно впечатляющее техническое достижение», - сказала Крейг Стивз, заместитель директора Института аэрокосмических исследований Университета Торонто , Кристине Нуньес из National Geographic после завершения путешествия Solar Impulse. «Они довольно далеко продвинулись по пути, по которому аэрокосмическая отрасль хотела бы пойти».
Тем не менее, Пикард и Боршберг быстро добавляют, что опционы на солнечной энергии в ближайшее время не поступят в коммерческие авиакомпании. Solar Impulse 2 - и его предшественник Solar Impulse 1 - могли удерживать только одного человека (пилота) в своей неотапливаемой и негерметичной кабине размером с холодильник; его единственное место удваивается как туалет. Самолет также на удивление медленный, его скорость составляет в среднем 30 миль в час, чтобы максимизировать экономию энергии.
«Это никогда не было самоцелью», - говорит Пикард о самолете. «Solar Impulse был символическим способом продемонстрировать, что вы можете использовать эту технологию для больших приключений, которые все считали невозможными». Другими словами, цель полета заключалась не в том, чтобы подтолкнуть авиационное поле, а в том, чтобы поразить воображение.
Но, преодолев эти ограничения, команда Solar Impulse внесла важный вклад в авиацию. Многие авиационные компании, в том числе AirBus, Boeing и Siemens, недавно объявили о проектах по разработке электрических или гибридных систем для снижения выбросов в будущем. Хотя некоторые из этих усилий начались еще до того, как Solar Impulse поднялся в небо, поездка привлекла внимание и вдохновила растущее поле. «Было очень забавно видеть, что инженеры, работающие в отрасли, смеялись, когда я инициировал проект», - говорит Пикард. «Но сейчас те же инженеры работают над программами для электрических самолетов».
Пиккар объясняет, что хотя использование солнечной энергии для этих предприятий остается непрактичным, батареи могут быть заряжены в сети перед отъездом. Но, по словам Питера Уилсона (Peter Wilson), профессора по электронике и системотехнике в Университете Бата, эти технологии все еще требуют десятилетий тестирования и разработки, чтобы достичь коммерческого масштаба. Одним из основных ограничений этих полетов является аккумулятор, пишет он для The Conversation в 2015 году.
Некоторые из самых больших воздействий солнечного импульса могут быть обнаружены на земле. По словам Пикарда и Боршберга, этот полет подтолкнул междисциплинарный прогресс во многих отраслях. Компания по разработке материалов Covestro, партнер Solar Impulse, адаптирует сверхмалый, высокопроизводительный утеплитель кабины для более эффективных холодильников. По словам Пикарда, новая компания в Индии также планирует использовать высокоэффективные двигатели самолета в потолочных вентиляторах, которые потребляют на 75 процентов меньше электроэнергии.
Но теперь, когда все сказано и сделано, Пикард готов к своим следующим шагам. «Теперь, конечно, мы должны продолжать, - говорит он. - Успех не в том, чтобы сидеть в кресле и наслаждаться им. Успех есть для того, чтобы сделать следующий шаг».
В ноябре 2017 года Пикард и его команда создали Всемирный альянс эффективных решений, задача которого - объединить инвесторов и правительства с помощью 1000 инновационных решений, которые приносят прибыль и являются экологически чистыми.
«Очень часто защита окружающей среды с одной стороны и промышленности с другой стороны не удается найти общий язык», - говорит Пикард. Он надеется, что проект «1000 решений» станет платформой для таких разговоров.
И хотя этот этап не столь драматичен, Пикард надеется, что документальный фильм поможет закрепить красоту и драматизм Solar Impulse в сердцах его аудитории и вдохновит их держать свои умы открытыми по мере развития технологий.
Оптимизм обоих пилотов относительно будущего энергетики, безусловно, заразителен, и их страсть к Solar Impulse ощутима. Когда Борщберг закрывает разговор, он описывает свой опыт, парящий над облаками. «Быть там на самом деле прекрасно, это подарок, - говорит он. - Ты смотришь на крылья, ты смотришь на солнце над тобой и начинаешь понимать, что только солнечные лучи, падающие на крылья, достаточны, чтобы сделать тебя летать «.
«Это действительно впечатляет», - добавляет он. «Это дает вам веру в этот тип технологий».
Премьера двухчасовой премьеры фильма «Невозможный полет» состоится 31 января 2018 года в 21:00 по восточному времени на PBS.
