ESA støtter soldrevet flyvning

I 1999 blev Piccard og andenpiloten Brian Jones de første til at rejse Jorden rundt i ballon uden stop. Piccards nye projekt hedder Solar Impulse. Det ambitiøse projekt præsenteres på den 32. internationale udstilling for opfindelser, nye teknikker og produkter, som åbnes i Genève i Schweiz i dag.

Det planlagte fly ligner et svævefly, men det har et gigantisk vingefang på 70 meter – større end på en Boeing 747. Flyet, som er fuldstændig dækket af solceller og udstyret med op til to propelmotorer, der er monteret på halen, vil kunne lette uden hjælp. Det medbringer batterier, som vil sætte det i stand til at flyve om natten.

Der er allerede fundet flere områder, hvor ESA vil kunne levere førende teknologi: batterier og solceller, systemer til styring af energi, ultralette kompositstrukturer og overvågningssystemer, der kontrollerer pilotens helbred.

Kun himlen sætter grænser

Med på Solar Impulse-projektet har Piccard igen Brian Jones, som var andenpilot på ballonfærden Breitling Orbiter 3 for fem år siden. Ingeniøren og piloten André Borschberg bliver holdets projektleder og tredjepilot.

"Udfordringen består denne gang i at udnytte nye teknologier, der lever op til vor tidsalders krav om bæredygtig udvikling og om udelukkende at anvende vedvarende energiformer,” forklarer Piccard.

ESAs Technology Transfer Programme leverer teknologisk støtte, mens Swiss Federal Institute of Technology (EPFL) i Lausanne er videnskabelig rådgiver for projektet.

"Vores satellitters vigtigste energikilde er Solen, og det samme gælder for Piccards fly,” siger Pierre Brisson, der er leder for ESAs Technology Transfer Programme. "Vi har udviklet nogle af verdens bedste solceller og avancerede systemer til energilagring og strømstyring, der alle fungerer som centrale teknologier om bord på vores rumfartøjer. De vil være et godt udgangspunkt for Piccards arbejde.”

EPFL-instituttet gennemførte den termodynamiske forskning for Piccard-Jones’ vellykkede ballonflyvning i 1999 og det er officiel videnskabelig rådgiver for det schweiziske sejlbådsteam Alinghi, der er regerende vindere af America's Cup.

Flyver døgnet rundt

Det soldrevne fly Solar Impulse er nødt til at holde sig over skyerne for at kunne opfange alt tilgængeligt sollys i en højde på 10.000 til 11.000 meter, hvor temperaturen ligger på omkring -55°C.

Flyets cockpit vil muligvis skulle sættes under tryk på længere missioner, og dets konstruktion vil kræve, at der anvendes den nyeste teknologi inden for ultralette materialer. Den vigtigste udfordring vil være at bygge det store fly med en ultraletvægtstruktur, som er i stand til at bære de batterier, der kræves ved natflyvning. Elektricitetsbehovet er en anden vigtig teknisk udfordring – spørgsmålet er, hvordan man kan lagre tilstrækkelig megen solenergi i løbet af dagen, så flyvningen kan fortsættes hele natten.

EPFL-undersøgelsen viser, at de nuværende standard-lithium-ion-batterier leverer lige knap 200 watt-timer pr. kilogram (Wh/kg), hvilket er nok til at forsyne et en-pilotfly, mens en to-pilotløsning vil kræve en kapacitet på mindst 300 Wh/kg.

Planen er at designe og konstruere det første prototypefly i 2004-2005 og foretage de første testflyvninger i 2006. Det næste trin består i at gennemføre natflyvninger i 2007 – i første omgang mindst 36 timer inklusive én hel nat. Fra da af skal flyvningernes længde øges. Der bliver brug for innovative løsninger for at gøre det muligt at lagre de nødvendige mængder mad og vand samtidig med, at vægten reduceres til et minimum – velkendte problemer for de ESA-ingeniører, der planlægger rummissioner.

Hvornår vil Solar Impulse flyve Jorden rundt uden stop? "Planen er at krydse Atlanterhavet i 2008 og flyve Jorden rundt med mellemlandinger i 2009,” siger André Borschberg. "Hvornår vi kan flyve Jorden rundt uden stop afhænger i høj grad af, hvor hurtigt vi kan få adgang til batterier med højere energitæthed, men det bliver ikke før i 2009.”