حقوق الصورة: ESA
يهدف برنامج نقل التكنولوجيا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) إلى توفير أحدث التقنيات لمساعدة المغامر برتران بيكارد في رحلة حول العالم على متن طائرة تعمل بالطاقة الشمسية ذات طيار واحد ، كدليل نهائي على إمكانية الطيران الخالي من التلوث.
في عام 1999 ، كان بيكارد ومساعد الطيار بريان جونز أول من قام بالتصوير في جميع أنحاء العالم بدون توقف. أطلق Piccard الآن Solar Impulse لتكرار إبحاره حول العالم ، هذه المرة في طائرة تعمل بالطاقة الشمسية خالية من التلوث.
يتم تقديم هذا المشروع الطموح في "المعرض الدولي الثاني والثلاثين للاختراعات والتقنيات والمنتجات الجديدة" الذي سيفتتح في جنيف ، سويسرا ، هذا الأسبوع.
تشبه الطائرة المقترحة طائرة شراعية ، ولكن مع جناحي عملاق يبلغ طوله 70 مترًا ، يتجاوز طراز طائرة بوينج 747. مغطاة بالكامل بخلايا شمسية ومجهزة بمحركين مروحيين محتملين ، سوف تكون الطائرة قادرة على الإقلاع بدون مساعدة و سيحمل البطاريات اللازمة للطيران الليلي.
تم بالفعل تحديد العديد من المجالات حيث يمكن لخبرات الفضاء الأوروبية توفير تقنيات رائدة: تشمل البطاريات والخلايا الشمسية ، وأنظمة إدارة الطاقة ، والهياكل المركبة الخفيفة للغاية وأنظمة المراقبة للتحقق من صحة الطيار.
السماء هي الحد الأقصى للتنمية المستدامة
بالنسبة لمشروع Solar Impulse ، يتعاون Piccard مرة أخرى مع Brian Jones ، مساعده على متن بالون Breitling Orbiter 3 الذي حطم الرقم القياسي منذ خمس سنوات. وقد عين مهندس وطيار اندر؟ Borschberg كمدير للمشروع ورائد ثالث للفريق.
يشرح بيكارد قائلاً: "إن التحدي هذه المرة هو التأثير في تاريخ النقل الجوي من خلال استغلال التقنيات الجديدة التي تلبي متطلبات عصرنا من أجل التنمية المستدامة واستخدام أشكال الطاقة المتجددة فقط".
يقدم برنامج نقل التكنولوجيا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) الدعم التكنولوجي ، في حين أن المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا (EPFL) في لوزان هو "المستشار العلمي الرسمي" للمشروع.
يقول بيير بريسون ، رئيس برنامج نقل التكنولوجيا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية: "المصدر الرئيسي للطاقة على أقمارنا الصناعية هو الشمس ، مثل طائرة بيكارد". "لقد طورنا بعضًا من أفضل الخلايا الشمسية في العالم وأنظمة تخزين الطاقة المتقدمة وإدارة الطاقة ، وجميع التقنيات الرئيسية على متن المركبة الفضائية. ستكون نقطة انطلاق جيدة لجهود Piccard ".
أنهى معهد EPFL للتو دراسة جدوى لمشروع تحليل التقنيات الحالية. وأكد إيف بيريارد ، مدير مختبر EPFL المتكامل للمحركات وأحد كبار العلماء في الدراسة: "نحن نعلم أنه من الممكن إنشاء هيكل مدعوم بالكامل من الشمس". كان EPFL خيارًا واضحًا لهذه الدراسة. أجرى المعهد البحث الديناميكي الحراري لرحلة بالون بالون Piccard-Jones 1999 الناجحة ، وهو المستشار العلمي الرسمي لفريق الإبحار السويسري Alinghi ، الحامل الحالي لكأس أمريكا.
تعمل بالطاقة الشمسية بنسبة 100٪ على ارتفاع 10 كم ، وحلقت على مدار الساعة
يجب أن تظل الطائرة التي تعمل بالطاقة الشمسية فوق السحب لالتقاط جميع أشعة الشمس المتاحة ، على ارتفاع 10000 حتي 11000 متر ، حيث درجة الحرارة حوالي 55 درجة مئوية.
قد تضطر إلى الضغط على قمرة القيادة الخاصة بها لمهام أطول وسيتطلب بنائها استخدام أحدث التقنيات في المواد فائقة الخفة. سيكون التحدي الأكثر أهمية هو بناء طائرة كبيرة ذات هيكل خفيف الوزن للغاية قادر على حمل بطاريات كافية للرحلات الليلية.
المتطلبات الكهربائية تشكل تحديًا هندسيًا رئيسيًا آخر؟ كيفية تخزين طاقة شمسية كافية خلال النهار لمواصلة الرحلة طوال الليل.
يشرح بيريارد: "إنها حقاً حرب ضد جميع الخسائر في نظام الطاقة من الخلايا الشمسية إلى المحركات".
تقول دراسة EPFL أن بطاريات الليثيوم أيون الحالية الجاهزة توفر أقل بقليل من 200 واط / ساعة لكل كيلوغرام (واط / كجم) ، وهو ما يكفي لدعم طائرة تجريبية واحدة ، بينما يتطلب الحل ثنائي الطيار سعة 300 واط / كجم على الأقل.
تهدف الخطة إلى تصميم وبناء أول طائرة نموذجية في 2004-2005 ، مع رحلات تجريبية أولية في 2006. والخطوة التالية هي إكمال الرحلات الليلية في 2007 ، في البداية 36 ساعة على الأقل بما في ذلك ليلة كاملة. من الآن فصاعدا يجب زيادة أطوال الطيران. هل هناك حاجة إلى حلول مبتكرة لتخزين الطعام والماء الضروريين مع تقليل الوزن إلى الحد الأدنى؟ مشاكل مألوفة لمهندسي وكالة الفضاء الأوروبية الذين يقومون بتصميم البعثات الفضائية.
متى ستطير Solar Impulse حول العالم بدون توقف؟ يقول أندريه: "من المخطط عبور المحيط الأطلسي في عام 2008 والتحليق حول العالم مع توقفات في عام 2009". بورشبيرغ ، "يعتمد التحليق بدون توقف إلى حد كبير على مدى السرعة التي سيكون لدينا بها بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى؟ ولكن ليس قبل عام 2009."
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
