全球最大太阳能飞机开启首次环球飞行
位于摩纳哥控制中心的“阳光动力2号”环球路线图 摄影 范婷玉
万众瞩目的全球最大太阳能飞机——“阳光动力2号” 于北京时间9日11时18分左右（当地时间7 时18分）在阿联酋的首都阿布扎比起飞，开启不耗费一滴燃油、可昼夜连续飞行的环球之旅。如果成功完成整个航行，这将是人类完全依靠太阳能供给飞机动力的首次环球记录。“阳光动力” 项目团队希望传递这样一个信息：清洁能源和节能减排新技术在未来有被广泛运用的广阔前景，为解决全球能源危机、气候变化等问题提供方向。
“阳光动力2号”由瑞士制造，它的可行性研究、设计和制造历时12年，准备花5个月的时间完成环球飞行，将会在中国的重庆和南京停留。2年前，它的前身——“阳光动力1号”太阳能飞机已经成功横跨美国飞行。
记者于近日探访了“阳光动力2号”项目位于摩纳哥的控制中心，来进一步了解这项关乎技术与创新、关乎毅力与勇敢和关乎人类担当的创举。
“阳光动力2号”的环球之旅
进入摩纳哥控制中心，记者便见到了于今年1月20日正式公布的“阳光动力2号”的环球路线图。起点和终点均为阿布扎比，长达3.5万公里的飞行航程将耗时约5个月，分12个航段进行，包括了近25天、500小时的空中实际飞行，以及在11个站点的停留。
这些站点分别是：阿曼首都马斯喀特，印度的艾哈迈达巴德和瓦拉纳西、缅甸的曼德勒、中国的重庆和南京、美国的夏威夷、凤凰城、中西部和纽约，穿过大西洋后，到达南欧或北非。
“阳光动力2号” 摩纳哥控制中心的项目负责人暨组建者劳伦特·乌瑟表示，在每个城市或地区的停留，将用于对飞机进行检修，给飞行员、技术人员和地面保障人员休整时间，以及与公众互动交流来推介项目、宣传清洁能源的理念，促使大家尤其是年轻一代对再生能源以及可持续发展进行更有意义的思考，承担起对地球的责任。例如，“阳光动力2号”飞机降落南京以后，来自全国各地的一些学生将受邀参观飞机，并且和飞行员等团队成员交谈。此外，今年恰逢中瑞建交65周年和中摩建交20周年，这架太阳能飞机的中国之行还承载着传递友谊的意义。
通过登陆外文官网solarimpulse.com和新浪中文官网solarimpulse.sina.com.cn，大家可以实时追踪“阳光动力2号”的情况。“阳光动力2号”机上设有通话、网络等设备，飞行员可随时与地面联络，进行互动直播。
劳伦特·乌瑟告诉记者，因为这是一架单座飞机，57岁的贝特朗·皮卡尔和62岁的安德烈·波许博格将交替驾驶。两人都开通了微博账号，环球飞行期间，他们会把驾驶舱内的情况在微博上和大家实时分享。
摩纳哥控制中心 摄影 范婷玉
分布在瑞士、摩纳哥、阿联酋等地的“阳光动力2号”项目团队成员大约有170人，包括了工程师、后勤人员、管理人员、公关队伍和飞行员以及合作方。
今年2月10日，摩纳哥控制中心揭幕，一向关注环保事业的摩纳哥国家元首阿尔贝二世亲王亲自出席。今天，他也来到了摩纳哥控制中心见证“阳光动力2号”飞向蓝天开启全球之旅的时刻。
摩纳哥控制中心负责规划“阳光动力2号”飞行员的飞行任务，获取飞行期间的各种数据和信息，监控飞行员的身体状况，和他们保持通讯进行路线引导，提供工程技术援助准备等。这里的气象专家们则时刻关注航线经过地的天气状况，并加以分析，以便计算出最佳的起飞时间。
记者参观摩纳哥控制中心期间，工作人员正在为“阳光动力2号”启航前的准备工作紧张地忙碌。3月7日，团队为环球飞行的前两站开了第一次准备会，分别讨论了航线、天气、空管等问题。“阳光动力2号”在环球旅行正式开启前的这一个多星期里，在阿布扎比Al Bateen机场进行的数轮测试和3次试飞都取得了成功。
劳伦特·乌瑟在摩纳哥控制中心介绍环“阳光动力2号”项目 摄影 范婷玉
“阳光动力2号”的技术革新和驾驶挑战
劳伦特·乌瑟介绍，“阳光动力2号” 使用了十几项超轻材料和新技术，实现了在最大效率、最轻重量、最高可靠性之间的平衡。
“阳光动力2号”翼展达到72米，相当于一架大型波音飞机，带给飞机足够升力，但它的重量只有约2300公斤，相当于一辆家用汽车。这是因为飞机的骨架、太阳能板、电池及各个部件都使用了超轻的材料。机身使用的碳纤维蜂窝夹层材料每立方米仅重25克，密度是纸张的1/3，强度却达到飞行要求。
机翼上镶有17248块单晶硅太阳能电池板，每块仅厚135微米，相当于人类的一根头发丝。这些电池板能将约23%的太阳能转化为电能，来驱动四台单机功率为17.4马力的引擎，后者的机械效率为94%。而且，在“阳光动力2号”的发动机吊舱中，安装了633公斤重的锂（聚合物）电池用来储存电能。白天，飞机攀升至8000米左右的高空飞行，一边吸收太阳能满足白天飞行的需求，一边将转化的多余的电能储存在锂电池里。晚上，飞机将逐渐下降到3000米以下的高度，依靠积蓄的多余电能继续飞行。而且，飞行员一般会选择飞在云上边或者绕开有云的空域，这样就可以最大程度地吸收阳光。有了能量储备，飞机不用担心碰到阴雨天气。
“阳光动力2号”的飞行时间由最初的3月1日一再推迟到今天，也是由于天气因素的影响，这同时意味着这架太阳能飞机5个月的环球之旅或提前、或推后结束。为什么选择在阿布扎比启航？一是因为距离阿布扎比城120公里的谢米斯一号太阳能电厂是中东第一家此类发电厂和世界上同类发电厂中规模最大之一，二是看中了当地的低云条件。此次飞行中计划最长的航段是南京到夏威夷的5天5夜。据飞行团队介绍，这2个站点是他们根据天气、地理位置等条件加以选择的。因为“阳光动力2号”之后要进行横跨太平洋的飞行（中间会在夏威夷降落并补给），而南京足够靠近太平洋，而但又不至于因为太过靠近海边而让太平洋的风影响起飞。
劳伦特·乌瑟强调，“阳光动力2号”环球之旅挑战的不仅是飞机性能。3次试飞中的最长时间为12小时，而在正式航行中，每段航程至少是12小时，最长将达到120小时。劳伦特·乌瑟向记者解释，飞机可以在无人控制的情况下飞行20分钟，使得飞行员可以每2至3小时休息20分钟。即便如此，对飞行员的体能和精神也是极大的考验。为此，他们专门进行了睡眠训练，将利用催眠、瑜珈和冥想来为身体节能。贝特朗·皮卡尔也是一名精神病学家，专攻催眠疗法。安德烈·波许博格说自己已经练了10年以上的瑜伽，此次请来了瑜伽大师量身定做了一份瑜伽计划。如果飞行员没有及时醒来，警报器的声响和座椅的震动会提醒他们。
因考虑到耗能和机身重量问题，驾驶舱没有配备增压和供暖系统，白天气温最高可达40度，而到了夜晚最低会降至零下40度。飞行员在夜间将穿着指尖和脚尖都有保暖设备的特殊服装，以适应温度变化。机上也配有氧气瓶。
飞行员的座椅可折叠方便他们躺下休息，但是3.8立方米的驾驶舱并不宽敞。座椅下面设有马桶装置。为了减少上厕所的频率，飞行员进食与饮水的量都有所控制。
项目诞生和“阳光动力1号”
“阳光动力2号”环球飞行今天由安德烈·波许博格开启，计划将由贝特朗·皮卡尔结束。两位来自瑞士的飞行员也是“阳光动力”项目的联合创办人和推广人。
贝特朗·皮卡尔出身于“上天入海”的探险世家。他的祖父奥古斯特.皮卡尔曾乘坐热气球到达16201米高空，他的父亲雅克·皮卡尔曾参与设计潜水艇并抵至10916米深处的海沟。和父辈一样，贝特朗·皮卡尔成为了一名探索家。1999年，他作为队长，完成了史上首次不间断热气球环球飞行。此外，他是欧洲驾驶滑翔机和轻型飞机的领军人物。
完成热气球环球飞行后不久，贝特朗·皮卡尔萌生了太阳能飞机环球飞行的构想。2003年，他向瑞士洛桑联邦理工学院介绍了这一计划，后者立即同意对其展开可行性研究。该项研究由安德烈·波许博格带领。安德烈·波许博格是一名工程师，同时是一名战斗机飞行员、专业的飞机及直升机驾驶员。毕业于管理科学专业的他还是位企业家。两人不久便成为了好友，并决定携手合作。“阳光动力”项目于当年11月对外界公布。
2009年6月，“阳光动力1号”太阳能飞机首次与公众会面。从2010年的首次夜间飞行，到2011年的瑞士-比利时跨国之旅，再到2012年的瑞士-摩洛哥跨洲航行，最后到2013年的自西向东穿越美国的航行，“阳光动力1号”创造了8项国际航空协会世界纪录，包括超过26小时的连续飞行持久力。
另一方面，从2005年春季起，“阳光动力”项目团队几乎每年都会进行模拟飞行训练，旨在评估飞机进行日夜不间断飞行的能力和飞行员的忍受力。2008年，贝特朗·皮卡尔和安德烈·波许博格每人都在“阳光动力1号”飞行模拟器中进行了25小时的训练。2012年，安德烈·波许博格在“阳光动力2号”模拟器中持续训练了72小时。2013年，贝特朗·皮卡尔也完成了72小时的跨大西洋模拟飞行。
“阳光动力2号” 于2014年4月向公众展出。同年6月，它在瑞士上演了处女航。不论是“阳光动力1号”走过的光荣之路，还是多次扎实的模拟飞行训练，都为“阳光动力2号”太阳能飞机已经开始的环球航行的成功奠定了坚实的基础。“阳光动力1号”已经证明清洁技术在未来发展的潜力。只有探索不息、勇往直前，人类方能创造更加光明的未来。
