Nauka

Samolot na słońce

Aeroplan, który zabierze nas w przyszłość

Solar Impulse 2 podchodzi do lądowania na Hawajach. Solar Impulse 2 podchodzi do lądowania na Hawajach. Solar Impulse/Revillard/rezo.ch
Solar Impulse II ruszył w podróż dookoła świata i pokonał już najtrudniejszy etap: trwający non stop 117 godzin lot z Nagoi na Hawaje. Czy Bertrand Piccard i André Borschberg, okrążający świat w swym słonecznym samolocie, zwiastują nadejście nowej ery wynalazców po długim okresie posuchy?
Bertrand Piccard i Andre Borschberg rzucili wyzwanie niemożliwemu.Solar Impulse/Revillard/rezo.ch Bertrand Piccard i Andre Borschberg rzucili wyzwanie niemożliwemu.
Solar Impulse 2 w przestworzach. W dole usterzenie samolotu F-15.Hornet Driver/Wikipedia Solar Impulse 2 w przestworzach. W dole usterzenie samolotu F-15.

Ktoś powie, że z tą posuchą to przesada. Wszak mamy smartfony, odbiorniki GPS i drony. Mamy też modyfikowane genetycznie organizmy i sklonowane zwierzęta, roboty wędrujące po Marsie oraz masę nowych leków i technologii medycznych. Wszystko to blednie jednak w porównaniu z osiągnięciami naszych poprzedników sprzed kilkudziesięciu i więcej lat. Samochód, samolot, komputer, układ scalony, rakiety kosmiczne i satelity, telewizja, antybiotyki, szczepionki i nawozy sztuczne. Do tej listy należałoby pewnie dopisać także internet, nad którym pracować zaczęto pod koniec lat 60. XX w., co oznacza, że niedługo stuknie mu pięćdziesiątka. Zresztą GPS też korzeniami tkwi w latach 60., bo to już wtedy powstały pierwsze systemy nawigacji satelitarnej.

Te szalone czasy, gdy ledwo wyklute koncepcje i pomysły starano się jak najszybciej wcielić w życie, przeminęły. Zaczęła się „wielka stagnacja”, jak to określił amerykański ekonomista Tyler Cowen w książce pod takim właśnie tytułem opublikowanej w 2011 r. Cowen, profesor George Mason University, dowodził, że jakieś trzy dekady temu świat zachodni osiągnął technologiczne plateau, którego konsekwencją jest stopniowy spadek tempa rozwoju gospodarczego. Dlaczego duch innowacyjności zgasł? Cowen uważał, że stopniowo wyczerpaliśmy (miał na myśli świat zachodni) możliwości względnie łatwego przetrawienia wcześniejszych osiągnięć nauki. Zerwaliśmy wszystkie nisko wiszące owoce, a chętnych do zbierania tych trudniej dostępnych zabrakło. Przejście od samolotów turbośmigłowych do odrzutowych okazało się względnie łatwe w porównaniu z przejściem od tych drugich do czegoś jeszcze lepszego. Pojawił się naddźwiękowy Concorde, znacznie skracając podróż z Europy do Ameryki, ale w końcu i on poniósł porażkę.

Przełomowy obszar

W ostatnich dekadach ludzka pomysłowość nie uległa ograniczeniu tylko w sferze informatyki – uważa Peter Thiel, miliarder i twórca PayPala, jeden z najbardziej znanych i wpływowych inwestorów w Dolinie Krzemowej. Jego zdaniem przełom dokonał się tylko tu, głównie dlatego, że sfera ta nie była skrępowana licznymi przepisami, a także dlatego, że na początku względnie łatwo można było w niej buszować nawet pojedynczym śmiałkom. W rezultacie cała para – jak powiada Thiel – poszła w „cyferki” (digits). Dziś jednak nawet dla niego jest to o wiele za mało. Człowiek, który jako jeden z pierwszych dał Zuckerbergowi pieniądze na Facebooka, doszedł ostatnio do wniosku, że rewolucja w IT nie doprowadziła do eksplozji innowacji w innych sferach, lecz ugrzęzła w wyścigu imitatorów, lepszych lub gorszych poprawiaczy tego, co już zostało wymyślone. „Chcieliśmy latających samochodów, a co mamy? 140 liter” – mówi Thiel, mając oczywiście na myśli Twittera. Jego osobiste marzenia wykraczają dziś daleko poza rewolucję w „cyferkach”: w przyszłości komputery będą się komunikowały bezpośrednio z mózgami ludzi, starość zostanie pokonana, śmierć stanie się uleczalną chorobą, a ludzie będą zakładali sobie nowe państwa na wielkich wyspach unoszących się na oceanie.

Na takie szalone projekty, i kilkanaście innych podobnych, daje dziś pieniądze Thiel. Wierzy w obdarzonych wizją i uporem zapaleńców, podobnych do tych z początku zeszłego wieku, o których nie za bardzo wiadomo na początku, czy okażą się geniuszami czy wariatami. Nie ufa natomiast zupełnie korporacjom i tradycyjnym firmom przemysłowym. „Są mało kreatywne i mało odważne. Wszystko jest w nich z góry ustalone. Innowacje tak, ale tylko wtedy, gdy szansa odniesienia sukcesu jest duża. Żadnych szaleństw. Dlatego świata nie zmienią” – mówi. W zeszłym roku, po kilku latach prowadzenia warsztatów z przedsiębiorczości na Uniwersytecie Stanforda, głównym zapleczu intelektualnym Doliny Krzemowej, Thiel wydał książkę „Zero to one”, będącą swego rodzaju poradnikiem biznesowym dla takich właśnie szaleńców starających się iść własną drogą i próbujących robić rzeczy, których nikt przed nimi nie robił. Wszystkim za wzór stawia swojego dobrego kolegę Elona Muska, z którym zakładał PayPala. Musk, wyznający zasadę: „rób tylko rzeczy niemożliwe”, niewątpliwie ma w sobie coś z geniusza i coś z szaleńca, choć zarazem jest na tyle przekonujący, że jak dotąd znajdował chętnych do sfinansowania swoich pomysłów. Dość szybko porzucił „cyferki”. W 2002 r., zaraz po tym, jak sprzedał udziały w PayPalu i w wieku 31 lat został miliarderem, oznajmił, że zamierza budować rakiety i statki kosmiczne. Twierdził, że będą 10 razy tańsze niż te, które buduje NASA. Dziś jego firma SpaceX wysyła pojazdy na orbitę i przygotowuje misję na Marsa. Nie czekając jednak, aż jego rakiety polecą w kosmos, Musk rozpoczął budowę luksusowego samochodu elektrycznego. Zajęła się tym spółka Tesla Motors, którą założył wspólnie z grupą takich samych upartych ryzykantów jak on. Znów dopiął swego, a rok temu gładko przeszedł do realizacji kolejnego marzenia.

Tym razem chce przestawić Amerykę na energetykę słoneczną. Na pustyni w Nevadzie buduje gigantyczną fabrykę akumulatorów litowo-jonowych – do samochodów, ale przede wszystkim do domów. Jego wizja jest następująca: masowo instalowane w domach ogniwa słoneczne uzupełnione o akumulatory będą oddawały część prądu do sieci energetycznej, co otworzy drogę do masowej produkcji samochodów elektrycznych szybko ładowanych w dziesiątkach tysięcy stacji. Wszystko w tym pakiecie staje się tańsze dzięki ekonomii skali. „Rewolucja nastąpi wtedy, gdy energia słoneczna stanie się znacznie tańsza od energii z tradycyjnych źródeł. Ten cel wymaga badań, pieniędzy i odwagi. Ale osiągniemy go” – deklaruje Musk.

Pieniądze i odwaga

Badań, pieniędzy i odwagi potrzebowali też główni bohaterowie tej opowieści – Szwajcarzy Bertrand Piccard i André Borschberg, którzy w kwietniu br. wyruszyli z Abu Zabi w podróż dookoła świata swoim niezwykłym słonecznym samolotem zasilanym 17 tys. ogniw fotowoltaicznych. Piccard i Borschberg są z tej samej bajki co Thiel i Musk. Wierzą w niemożliwe. Przy odrobinie dobrej woli ich wyprawę wokół globu można potraktować jako znak, że właściwy dawnym wynalazcom duch niezależności, połączony ze skłonnością do ponoszenia ryzyka, także osobistego, przetrwał również w Europie. Tworzą zgrany tandem: Piccard jest wizjonerem, Borschberg inżynierem wcielającym w życie szalone pomysły swego przyjaciela.

Nie wiadomo, czy istnieją geny takiej brawurowej innowacyjności nakazujące samodzielne testowanie szalonych pomysłów, ale jeśli tak, to Bertrand Piccard idealnie nadaje się na ich posiadacza. Jego dziadek Auguste w latach 30. XX w. zaprojektował i zbudował ciśnieniową gondolę, którą podczepiał do balonu, a następnie szybował w przestworzach. Wznosił się na niej ponad 20 razy, osiągając rekordową wówczas wysokość 23 km. Przy okazji, jako że był też profesorem fizyki na Wolnym Uniwersytecie w Brukseli, prowadził pionierskie badania atmosfery. Potem znudził się powietrzem, a zainteresował wodą. Zaprojektował pierwsze w historii batyskafy (nazwę sam wymyślił), z których najsłynniejszy „Trieste” opuścił się w 1960 r. na dno Rowu Mariańskiego – największej ziemskiej głębiny.

Kto siedział w środku tej żelaznej kuli? Jacques Piccard, syn Auguste’a. On też był wynalazcą i entuzjastą ryzykownych przedsięwzięć technicznych i naukowych. Jego dziełem był między innymi sześcioosobowy batyskaf „Ben Franklin”. W lipcu i sierpniu 1969 r. Jacques pokonał nim blisko 2300 km, niesiony przez Golfsztrom na głębokości kilkuset metrów. On i piątka jego towarzyszy płynęli przez 30 dni, prowadząc pionierskie badania oceanograficzne. Zanurzyli się na Florydzie, na dwa dni przed startem Apollo 11, a morze wyrzuciło ich po miesiącu u wybrzeży Kanady, gdy Neil Armstrong dawno już wylądował na Ziemi.

Bertrand, wówczas 11-latek, z równym przejęciem śledził podwodny wyczyn ojca, jak i misję Apollo 11. Fascynowały go loty kosmiczne, marzył o lataniu i szybko zaczął spełniać te marzenia. Choć wybrał bardziej przyziemną profesję psychiatry specjalizującego się w leczeniu hipnozą, geny ojca i dziadka nie dawały mu spokoju. W marcu 1999 r. wspólnie z Brianem Jonesem jako pierwszy okrążył ziemski glob balonem podczas lotu non stop trwającego prawie 20 dni. Zaraz potem zaczął myśleć o przemierzeniu Ziemi samolotem zasilanym tylko bateriami słonecznymi. Lot bez przerwy nie wchodził jednak w grę – ani ludzie, ani sprzęt nie daliby rady. Mimo to Piccard chciał zbudować maszynę, w której człowiek mógłby unosić się w powietrzu przez wiele dni i nocy. Pomysł wydawał się szalony. I był. Gdy Bertrand zaczął rozmawiać na ten temat z konstruktorami samolotów, niemal wszyscy uznali, że takiego pojazdu zbudować się nie da.

Musiał mieć olbrzymie skrzydła, aby było gdzie zainstalować ogniwa słoneczne. Musiał dźwigać setki kilogramów akumulatorów z zapasem prądu na noc. Musiał być leciutki, lżejszy od szybowca. Musiał też mieć przynajmniej cztery bardzo oszczędne silniki, ale i tak wiadomo było, że zawrotnej prędkości nie osiągnie – maksymalnie nieco ponad 100 km na godzinę. „Nie da się sterować czymś tak zarazem olbrzymim, lekkim i powolnym. Każdy silniejszy podmuch wiatru doprowadzi do katastrofy” – powtarzali Piccardowi kolejni rozmówcy, a powątpiewanie zmieniało się u nich w osłupienie, gdy dowiadywali się, że niewielka kabina samolotu miała być tak zaprojektowana, by człowiek mógł w niej spędzić kilka dni, jedząc, śpiąc, trochę gimnastykując się i załatwiając wszystkie potrzeby fizjologiczne.

Piccard spotkał jednak ludzi ulepionych z podobnej gliny. Wiosną 2003 r. w Lozannie podczas spotkania na doskonałej politechnice EPFL tamtejsi naukowcy uznali, że warto przygotować studium wykonalności projektu, a na czele zespołu stanął inżynier i pilot André Borschberg. Pół roku później gotowe były pierwsze komputerowe obrazki samolotu. Wtedy zaczęło się szukanie firm chętnych do współpracy przy projektowaniu samolotu oraz sponsorów, którzy daliby pieniądze na jego budowę i testy.

Pierwszy samolot

Pierwszy egzemplarz był gotowy w 2009 r. Nazwano go Solar Impulse 1. Miał rozpiętość skrzydeł Airbusa A340 (64 m), ale ważył zaledwie półtorej tony. Ponad 11 tys. ogniw słonecznych dawało mu moc podobną do tej, którą miał pierwszy samolot braci Wright. Mógł wznieść się na wysokość 9 km i latać z prędkością 70 km na godzinę. Nie był przeznaczony do lotu wokół Ziemi, ale i tak bił rekordy: w 2010 r. unosił się w powietrzu przez 26 godzin i pokonał dystans 1300 km. W następnych latach poleciał do Paryża, Brukseli, Maroka (z przystankami), a w 2013 r. przemierzył trasę z zachodu na wschód USA.

Podczas tej ostatniej wyprawy Piccard i Borschberg na zmianę siadali za sterami, ale podbój Ameryki rozpoczęli od Doliny Krzemowej i spotkania ze studentami oraz naukowcami ze Stanfordu, którym Piccard powtarzał mniej więcej to samo co Thiel: „Innowatorzy z pierwszej połowy XX w. konsekwentnie przesuwali granicę niemożliwego. Trzeba podążać ich śladem”. Szwajcar wyjaśniał też, że nie chodzi mu wcale o zrewolucjonizowanie transportu lotniczego, jako że słonecznych samolotów pasażerskich z pewnością nieprędko się doczekamy, ale o spopularyzowanie czystych źródeł energii. „Jeśli my zdołamy na swoim samolocie okrążyć świat, to znaczy, że naprawdę wszystko jest możliwe. Można na przykład wyobrazić sobie świat, w którym ogniwa słoneczne stają się głównym źródłem energii” – mówił Piccard. Nie wiadomo o tym, aby w tłumie słuchaczy w auli na Stanfordzie znajdował się Musk, ale nawet jeśli go tam nie było, a przeczytał te słowa przedrukowane w gazecie, mógł tylko pokiwać głową z aprobatą.

W kwietniu 2014 r. Solar Impulse 1 zjechał do hangaru, a wyjechał z niego Solar Impulse 2. Miał większą niż poprzednik rozpiętość skrzydeł (72 m) i większą masę, do tego aż 630 kg akumulatorów i ponad 17 tys. ogniw fotowoltaicznych pokrywających płaty naskórkiem o grubości jednej dziesiątej milimetra. Poprawiono jego własności aerodynamiczne, aby za dnia mógł łatwiej wdrapywać się na wysokość 8500 m, a w nocy wolniej opadał do poziomu 1500 m. Na tym właśnie polega sekret utrzymywania się słonecznego samolotu przez wiele dni w powietrzu: w dzień wzbija się do góry, korzystając z energii Słońca, a w nocy opada w dół.

Piccard znalazł po drodze wielu sojuszników. Projekt powstawał praktycznie bez wsparcia koncernów z branży lotniczej, choć gigantów przemysłu nie zabrakło wśród dostawców sprzętu, zaawansowanych materiałów oraz aplikacji. Potraktowali Solar Impulse 2 jak poligon doświadczalny. Sami nigdy by się nie zdecydowali na tak szalony pomysł, lecz gdy znalazł się śmiałek, podążyli za nim. Grupa Piccarda i Borschberga rozrosła się z kilku osób w 2003 r. do ok. 50 inżynierów i techników zatrudnionych na stałe, ponad 100 konsultantów oraz blisko 80 małych firm projektowych i technologicznych, którym powierzono szczegółowe badania nad poszczególnymi elementami samolotu. Jedna z grup przez dwa lata pracowała na przykład nad bezawaryjnym działaniem wmontowanego w fotel pilota systemu umożliwiającego załatwianie przez niego potrzeb fizjologicznych. „Jak dotąd ani razu nie zawiódł” – zauważa Borschberg. Mała rzecz, a cieszy. Zanim on i Piccard wyruszyli w obecny lot, trenowali długo swoje samotne podróże w symulatorze. Najdłuższy z takich testów trwał pięć dób, czyli tyle, ile zgodnie z planem miał zająć (i zajął rzeczywiście) słonecznemu samolotowi przelot na Hawaje. To dłużej, niż trwał lot załogi Apollo 11 z Ziemi na Księżyc.

Polityka 29.2015 (3018) z dnia 14.07.2015; Nauka ; s. 56
Oryginalny tytuł tekstu: "Samolot na słońce"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Fotoreportaże

Urok małych liczb. Najlepsze polskie apartamentowce

Zamiast balkonów na długość stopy i niedoświetlonych parapetów są szerokie tarasy i wielkie okna, zamiast anonimowości – przestrzenie, które sprzyjają spotkaniom z sąsiadami. Najlepsze polskie apartamentowce mają mało mieszkań, wyjątkową architekturę i położenie. Niestety, kameralne wciąż znaczy rzadkie i ekskluzywne.

Marta Polny
28.09.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną