將時鐘順時針撥轉(zhuǎn)到2015年3月初，這一天天朗氣清，在中東那片明黃色的沙漠中，一架飛機(jī)緩緩升空，它的. . .
Solar Impulse創(chuàng)始人Bertrand Piccard(左)與André Borschberg(右)接受新浪科技專訪。
新浪科技 王若涵
將時鐘順時針撥轉(zhuǎn)到2015年3月初，這一天天朗氣清，在中東那片明黃色的沙漠中，一架飛機(jī)緩緩升空，它的機(jī)翼看起來比波音747還要長，表面涂滿了碳黑色的電池材料，駕駛艙中有一名飛行員，帶著墨色飛行鏡，鎮(zhèn)定自若地操控著這架不需要任何燃料的太陽能動力飛機(jī)Solar Impulse，即將飛越海洋，跨越大陸，完成環(huán)球航行。
翻開世界地圖，Solar Impulse將從蘊(yùn)藏石油寶藏的波斯灣沿岸沙漠起飛，躲過五月里帶來無情降雨的印度季風(fēng)，飛過布滿金色星星點(diǎn)點(diǎn)佛塔之尖的緬甸，跨越中國綿延21000公里的巍峨長城，接著飛過漫漫太平洋、美利堅(jiān)大陸和大西洋，回到最初啟航的地方—阿布扎比。
這是一次不尋常的環(huán)球旅行，是一次科學(xué)探索，一場華麗的冒險。來自瑞士的Bertrand Piccard和André Borschberg將駕駛僅僅依靠太陽能動力的飛機(jī)Solar Impulse 2，連續(xù)五天日夜兼程，用時四到五個月穿越海洋陸地，完成人類史上首次環(huán)球太陽能飛行計(jì)劃。
這不是一場舒心的旅程，而是一次對人體極限和工程技術(shù)邊界的考驗(yàn)。Bertrand Piccard和André Borschberg是否做好了準(zhǔn)備迎接挑戰(zhàn)？他們又是否能書寫歷史？
飛行壯舉
駕駛一架永續(xù)動能的飛機(jī)環(huán)球旅行，或許怎么看都是一件難以想象的天方夜譚，但Bertrand Piccard和André Borschberg偏向虎山行。他們緣何具備這樣的勇氣，又蘊(yùn)藏怎樣的能力去完成這件不可能的事？
這就不得不從Bertrand Piccard家族悠久的科學(xué)探索史說起。他的祖父Auguste Piccard，作為一名物理學(xué)家、發(fā)明家和探險家，早在80年前便和助理搭乘自己制造的熱氣球到達(dá)1.6萬米高空的大氣平流層，以收集宇宙射線數(shù)據(jù)。此后，Auguste的興趣從地球上空轉(zhuǎn)向了地球內(nèi)核，決定下深海一探究竟。
1960年，Bertrand的父親Jacques Piccard隨美國海軍，成為第一批抵達(dá)地球海洋11000米最深處—位于太平洋西北部的馬里亞納海溝的“挑戰(zhàn)者深淵”(Challenger Deep)，并停留了20分鐘之久。自此，Piccard家族對于距離的不懈探索打破了彼時的世界記錄—上至大氣層最高處，下至海洋最深處。
“如果你的祖父是Auguste Piccard，而你的父親是Jacques Piccard，那就很容易理解為什么熱氣球是你的運(yùn)動，因?yàn)椴粩嗵魬?zhàn)的精神就流淌在你的血液中。”Bertrand曾對媒體如是說。就像他祖父所說的：“探索便是科學(xué)家的日常運(yùn)動。”傳承了祖輩父輩的先驅(qū)精神，Bertrand Piccard于1999年搭乘明紅色、鵝蛋狀的Breitling Orbiter 3熱氣球，完成了不間歇環(huán)球20天的壯舉。
4年后，他又向全世界宣布將啟動一個名為Solar Impulse的太陽能驅(qū)動的長距離飛行項(xiàng)目。他與搭檔André Borschberg于2008年進(jìn)行了一次太陽能飛機(jī)的試飛試驗(yàn)。此后，他們組建了一個來自六個國家的65名跨學(xué)科專家和100多名外部顧問的團(tuán)隊(duì)，這便是即將完成壯舉的Solar Impulse幕后英雄。
如前所述，Solar Impulse太陽能飛機(jī)將由兩位駕駛員操縱完成環(huán)球航行。除了作為一次真正意義的科學(xué)探索，在SI團(tuán)隊(duì)心中，這次飛行更是一個絕佳的平臺—與全世界人們分享和探討太陽能作為清潔或可再生能源的可能性和前景，也希望激發(fā)每一個人銳意進(jìn)取的精神和創(chuàng)造更好未來的決心。
由于Solar Impulse每段航程持續(xù)五天，在飛機(jī)上Bertrand和André不僅需要進(jìn)行飛行操作，還將通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面通話、接受采訪，同時還需要“生活”在上面，包括飲食、休息和如廁。而每每經(jīng)停所在，他們還將與當(dāng)?shù)氐恼a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和學(xué)界的權(quán)威，以及年輕一代人進(jìn)行交流和溝通。
而此次他們的環(huán)球飛行計(jì)劃在中國經(jīng)停三到四周的時間，也是經(jīng)停時間最久的國家。考慮到飛行所需的無云和無強(qiáng)風(fēng)的氣象條件，通過在中國劃定一個“空中走廊”，確定了落地城市為重慶和南京。Bertrand表示：“重慶是中國發(fā)展西部腹地很重要的城市，而南京則是我們開啟跨越太平洋航程的地方。”
面臨挑戰(zhàn)
Bertrand和André即將駕駛的是一個“前無古人”嘗試的永動飛機(jī)，它無需任何燃料也不會排放任何污染物，同時日夜兼程的飛行能力也并非是一個消耗燃油的普通飛機(jī)所能具備的，這意味著他們和合作伙伴必須研發(fā)出全新的解決方案。
在真正搭乘Solar Impulse 2飛機(jī)進(jìn)行環(huán)球航行之前，SI團(tuán)隊(duì)首先設(shè)計(jì)并制造了Solar Impulse 1作為原型機(jī)進(jìn)行一系列測驗(yàn)和試飛。據(jù)領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的André介紹，SI2和SI1并沒有本質(zhì)區(qū)別，但在研發(fā)SI1的時候，項(xiàng)目并不為人知所有沒有得到最先進(jìn)的技術(shù)支持，SI2則受到合作伙伴的大力支持，極大提高了飛機(jī)的性能。
具體來看，SI2機(jī)身采用多層疊的碳纖維材料，根據(jù)機(jī)身所需的不同強(qiáng)度進(jìn)行層疊的安排，而每一層碳纖維材料一平方米只有25克，是一張普通B5紙質(zhì)量的四分之一；它還能夠飛行長距離，鑒于太陽能飛機(jī)性能，駕駛SI從北京到倫敦需要120小時，而普通飛機(jī)是11個小時；而由于能量來源于太陽，所以SI在中午太陽最強(qiáng)的時候只輸出6千瓦功率，總功率為50到65千瓦。
從外觀看，Solar Impulse 2 的機(jī)翼比大型噴氣式飛機(jī)波音747還要長，雖然有龐大的身軀但重量卻接近一輛SUV轎車。SI方面稱，這架飛機(jī)會是最大化利用結(jié)構(gòu)學(xué)和空氣材料學(xué)所能產(chǎn)生的前所未有性能的集合體。
而設(shè)計(jì)和制造這兩架飛機(jī)非一人之力所能完成，它由SI團(tuán)隊(duì)的100人設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，同時由80多家公司提供各方面所需的技術(shù)，包括節(jié)能電池和新型輕質(zhì)材料等等。比如，合作伙伴Omega提供了高效節(jié)能電池，Bayer 和Solvay制造了更輕便的新材料，ABB和Schindler幫助SI提高了整體能源的利用率，而Altran則為飛行試驗(yàn)提供控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬飛行。
除了解決工程技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)，連續(xù)五個晝夜在天空中飛行，并且長時間處于未加壓的駕駛艙中，經(jīng)歷極寒和酷熱的反復(fù)交替，不管對于任何人而言，都是極大的心理和生理上的挑戰(zhàn)。因?yàn)槊總€航段只有一名飛行員需要連續(xù)駕駛五個晝夜，作為飛行員，他們正在堅(jiān)持進(jìn)行訓(xùn)練，以保證身體的耐受力和可持續(xù)性。
“當(dāng)時SI1的駕駛艙還不太舒適，和經(jīng)濟(jì)艙感覺差不多，但是到了SI2就差不多能提供公務(wù)艙的舒適環(huán)境，還包括一個休息艙。”Bertrand如是說，“即便如此，我們每次休息都不能超過20分鐘，需要時刻保持警惕。而艙內(nèi)溫差在在零下20到零上30度間浮動，我們一天所經(jīng)歷的溫差相當(dāng)于在北京四季所經(jīng)歷的。”
為了保證身體能夠承受這般寒熱交替，除了進(jìn)行模擬和試飛，就在上個月，Bertrand和André前往地球北緯61°的大西洋東北邊緣海—北海，去體驗(yàn)極端情況下的危機(jī)狀況。“那里真的很冷，我們在那里呆了三天，學(xué)習(xí)如何在天寒地凍的情況下跳傘，如何在冰水中求生。如何維持體力，保持動力，需要勇氣和魄力。”André說道。
永續(xù)未來
22年前，Bertrand通過陸路到訪過中國；15年前，他乘坐熱氣球飛過中國大陸；而明年他又將再一次從高空俯瞰中國，同時降落內(nèi)陸城市與政府產(chǎn)業(yè)界和學(xué)界人士探討清潔能源如何引領(lǐng)可持續(xù)未來的世界議題。
在他反復(fù)強(qiáng)調(diào)的理念中，SI不僅是一個技術(shù)工程，更是有關(guān)未來的科學(xué)項(xiàng)目。“因?yàn)槔吓f手藝和現(xiàn)有技術(shù)的和缺憾，目前產(chǎn)業(yè)仍有一半的能源都被浪費(fèi)掉了，而我們可以使用新能源技術(shù)去減少能耗以保護(hù)環(huán)境，這樣的清潔能源可以提供非常多新的就業(yè)崗位，產(chǎn)生革命性的新產(chǎn)品。”他說道。
當(dāng)今人類已經(jīng)建成了無需借助外在能源的商住建筑和不依賴化石能源、利用清潔能源的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，但Bertrand認(rèn)為關(guān)于清潔能源的技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新仍極為不足。他和André希望通過這一“飛翔壯舉”引發(fā)全球矚目，啟發(fā)大學(xué)和產(chǎn)業(yè)將束之高閣的理論和實(shí)驗(yàn)通過SI這樣的項(xiàng)目引入市場，同時激發(fā)每個人的創(chuàng)新和進(jìn)取精神。
在SI團(tuán)隊(duì)看來，SI2太陽能飛機(jī)所使用的技術(shù)均發(fā)揮著最高效能，不斷拓寬著科學(xué)的邊界。而SI所利用的清潔能源可以被使用在地面的任何領(lǐng)域和地方，包括建造房屋、生產(chǎn)電子移動設(shè)備、絕緣設(shè)備和光纖系統(tǒng)，他們希望所有人不僅能享受到科技帶來的好處，同時也能保護(hù)大自然。
“你能想象我們擁有更干凈的空氣的同時，又為工業(yè)和產(chǎn)業(yè)帶來效益，創(chuàng)造了可持續(xù)的未來嗎？這正是SI想要表達(dá)的精神，也是我們所到之處都受到大力支持的原因。”Bertrand如是說。
就在兩天前，Bertrand發(fā)twitter說：“We are too inclined to discover a familiar past rather than to build a better future。”(我們太傾向于發(fā)現(xiàn)一個相似的過去而非創(chuàng)造一個更好的未來)他想表達(dá)的是目前人類整體面臨的困境—我們過去為自己建造了一個囚籠，被各種一成不變和司空見慣等錯誤理念所束縛。
“如果我們不去建造一個更好的未來，去成為開拓者、探索者，去打開未知的世界，去翻開一個個問號的背后呢？我們必須去挑戰(zhàn)曾經(jīng)相信的東西，去創(chuàng)造和創(chuàng)新。我想說，這是我的人生觀，也是我尊重生命熱愛生活的源泉所在。”他不無深情地說著，眼神里透露出堅(jiān)定的目光。
做好準(zhǔn)備
那么，太陽能飛機(jī)SI和飛行者Bertrand Piccard、André Borschberg做好準(zhǔn)備了嗎？
在各種試飛中，在起飛前他們要經(jīng)歷一系列流程包括簡報、推出飛機(jī)、引擎加熱和起飛，不過真正的飛行可不是這樣輕描淡寫的寥寥幾筆。Bertrand說，試飛過程并沒有嚴(yán)格的程序，但需要時刻保持高度警惕，飛行員的手上會握有一個個需要打鉤的操作條目，需要一項(xiàng)項(xiàng)檢查，保證各個環(huán)節(jié)操作得萬無一失。
在飛行過程中，據(jù)André介紹，美國航天局NASA和地面控制中心將對飛機(jī)進(jìn)行每時每刻的全程跟蹤，以監(jiān)控飛機(jī)運(yùn)行狀況。：“我們用了13年打造飛機(jī)和飛行系統(tǒng)，所以不希望出現(xiàn)什么錯誤，要保證每件事都完成得很好，不容一絲一毫的差池，這要求我們保持高強(qiáng)度的注意力，我們必須將錯誤降到最低。”
就像André說的，雖然在駕駛艙只有他們二人，但在地面有很多人在幫助他們，這是一個團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工程。“因?yàn)樗谐蓡T他們持有Bertrand向公眾不斷傳達(dá)的理念，我們每個人都是整個項(xiàng)目的一員，這種理念給了他們很大的動力和激情。而且團(tuán)隊(duì)已經(jīng)合作了多年，互相之間已經(jīng)非常熟悉，整體協(xié)作能力很強(qiáng)，我們就像一個大家庭，相信我們團(tuán)結(jié)一致必將一同實(shí)現(xiàn)抵達(dá)那個目的地。”
距離真正的“大鵬展翅”還有三個月，他們需要完善的地方還有很多，所以誰也不敢說現(xiàn)在就已經(jīng)做好百分百的準(zhǔn)備，而是不斷地接近極致。從第一架原型機(jī)SI1開始，SI已經(jīng)進(jìn)行了20多次的測試飛行，在剩下的時間還將進(jìn)行五到六次的測試，以不斷錘煉這個通過充分測驗(yàn)證明的飛機(jī)。
“如果你認(rèn)為已經(jīng)準(zhǔn)備好了，那么過于自信就是個很危險的信號，你需要去問自己還有什么沒準(zhǔn)好，還有什么需要去做。SI在各個領(lǐng)域具有潛力，不僅僅是飛行本身，我們不想錯過任何機(jī)會，很迫切希望與各種領(lǐng)域人員去交流，去激發(fā)更多開拓精神。不過某種程度上，我們現(xiàn)在需要學(xué)會平衡社會活動和飛行本身。”André說道。
Bertrand表示，他這一生的目標(biāo)是度過一個激動人心同時有意義的人生：“如果生命只追求刺激就會自私，但如果只是有用又會無聊。而我們做的這件事，別人沒有做過，讓人感到激動，同時又可以與全世界人民分享清潔能源的前景和先驅(qū)精神，充滿了意義。”
人生中這樣的機(jī)會不是不是每天都會發(fā)生。提起明年將要發(fā)生的這件事，每當(dāng)他們想到將要開啟的旅程，Bertrand Piccard和André Borschberg總是躍躍欲試的樣子，臉上掛滿了自信的微笑。
轉(zhuǎn)自 新浪科技
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