Bildkredit: ESA
ESA: s tekniköverföringsprogram är att tillhandahålla avancerad teknik för att hjälpa äventyraren Bertrand Piccards flyg runt om i världen i ett solprivat flygplan med en pilot, som den ultimata demonstrationen av potentialen för föroreningsfri flygning.
Tillbaka 1999 var Piccard och co-pilot Brian Jones de första människorna som ballong runt om i världen utan stopp. Piccard har nu lanserat Solar Impulse för att upprepa sin globala circumnavigation, den här gången i ett föroreningsfria solenergiflygplan.
Detta ambitiösa projekt presenteras på den 32: e internationella utställningen av uppfinningar, nya tekniker och produkter som öppnas i Genève, Schweiz, denna vecka.
Det föreslagna flygplanet liknar en segelflygplan, men med en mammut 70-meter vingbredd, som överstiger den för en Boeing 747. Fullständigt täckt av solceller och utrustad med eventuellt två svängmonterade propellermotorer, kommer planet att kunna vara oassisterad start och kommer att bära de nödvändiga batterierna för nattflygning.
Flera domäner har redan identifierats där europeisk rymdkompetens kan tillhandahålla ledande tekniker: de inkluderar batterier och solceller, energihanteringssystem, ultralätt sammansatta strukturer och övervakningssystem för att kontrollera pilotens hälsa.
Himlen är gränsen för hållbar utveckling
För projektet Solar Impulse samarbetar Piccard igen med Brian Jones, hans co-pilot ombord på den rekordbrytande Breitling Orbiter 3-ballongen för fem år sedan. Han har utnämnt ingenjör och pilot Andr? Borschberg som projektledare och tredje pilot i teamet.
"Utmaningen den här gången är att påverka flygtransportens historia genom att utnyttja ny teknik som uppfyller kraven i vår tid för hållbar utveckling och användning av endast förnybara energiformer," förklarar Piccard.
ESA: s tekniköverföringsprogram ger teknisk support medan det schweiziska federala tekniska institutet (EPFL) i Lausanne är projektets "officiella vetenskapliga rådgivare".
"Den primära energikällan på våra satelliter är Sun, som för Piccards plan," säger Pierre Brisson, chef för ESA: s tekniköverföringsprogram. "Vi har utvecklat några av världens bästa solceller och avancerade energilagrings- och energihanteringssystem, alla viktiga tekniker ombord på vårt rymdskepp. De kommer att vara en bra utgångspunkt för Piccards ansträngning. "
EPFL-institutet har just avslutat en genomförbarhetsstudie för projektet som analyserar befintlig teknik. Yves Perriard, chef för EPFL Integrated Actuators Laboratory och en av studiens ledande forskare, bekräftade: "Vi vet att det är möjligt att skapa en struktur som helt drivs av solen." EPFL var ett uppenbart val för denna studie. Institutet genomförde den termodynamiska forskningen för den framgångsrika ballongflykten Piccard-Jones 1999 och är den officiella vetenskapliga rådgivaren för det schweiziska Alinghi-segelteamet, nuvarande innehavare av American Cup.
100% solenergi på 10 km höjd och flyger dygnet runt
Det solkraftsflygplanet Solar Impulse måste hålla sig ovanför molnen för att fånga allt tillgängligt solljus, på en höjd av 10 000 till 11 000 meter, där temperaturen är omkring 55 ° C.
Dess cockpit kan behöva trycksättas för längre uppdrag och dess konstruktion kommer att kräva användning av den senaste tekniken inom ultralätt material. Den viktigaste utmaningen kommer att vara att bygga det stora flygplanet med en mycket lätt struktur som kan bära tillräckligt med batterier för nattflyg.
De elektriska kraven utgör en annan viktig teknisk utmaning? hur man lagrar tillräckligt med solenergi under dagen för att fortsätta flyget hela natten.
Perriard förklarar: "Det är verkligen ett krig mot alla förluster i kraftsystemet från solceller till motorerna."
EPFL-studien säger att nuvarande litiumjonbatterier utanför hyllan ger knappt 200 wattimmar per kilogram (Wh / kg), tillräckligt för att stödja ett enda pilotplan, medan en tvåpilotslösning skulle kräva en kapacitet på minst 300 Wh / kg.
Planen är att designa och konstruera det första prototypflyget under 2004–2005, med första testflyg 2006. Nästa steg är att genomföra nattflygningar 2007, initialt minst 36 timmar inklusive en hel natt. Därefter ska flyglängderna ökas. Innovativa lösningar kommer att krävas för att lagra nödvändig mat och vatten samtidigt som du minskar vikten till ett minimum? kända problem för ESA-ingenjörer som utformar rymduppdrag.
När kommer Solar Impulse att flyga runt om i världen, utan stopp? ”Det är planerat att korsa Atlanten 2008 och flyga runt om i världen med stop-overs 2009, säger Andr? Borschberg, "Att flyga runt non-stop beror mycket på hur snabbt vi kommer att ha högre energitäthetsbatterier? Men inte före 2009."
Originalkälla: ESA News Release
