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太阳能飞机:我要探索太空

2018-06-20李忠东

青少年科技博览(中学版) 2018年1期
关键词:太空飞行航行太空

李忠东

如今,科技发展突飞猛进,好消息也是应接不暇。这不,飞机家族又添新丁——太阳能飞机登场了!那么,什么是太阳能飞机呢?

简单来说,太阳能飞机是一种不耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的飞机,飞行所需能量完全由太阳能电池提供。怎么样,有点儿意思吧!

太阳能飞机长什么样呢?

世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”翼展超过72米,比波音747-8型喷气式飞机还长6米。但是,波音747-8净重超过300吨,而“阳光动力2号”仅重2.3吨。长度与质量相比,这架太阳能飞机简直薄如蝉翼。这得益于机身骨架使用的碳纤维蜂窝夹层材料,这种材料每平方米仅有25克,比纸还要轻得多,但是强度完全满足飞机的机械要求。

够牛,环球飞行展雄风

2015年3月9日,贝特兰德-皮卡德和安德烈·博尔施伯格驾驶“阳光动力2号”从阿联酋首都阿布扎比起飞。两人轮流驾驶飞机向东飞行,途经阿拉伯海、印度、缅甸、中国、太平洋、美国、大西洋、南欧和北非,于2016年7月26日,返回阿布扎比机场,完成了太阳能飞机环球飞行的壮举。

更牛,太空探索不是梦

科学探索永无止境,太阳能飞机完成环球飞行后,马上又有了更宏伟的目標:飞到太空边缘,抵达约2.4万米的海拔高度,展示可再生能源的潜力,探索应用太阳能技术飞到如此高度的可能性。

探索是魅力十足的。在这样的高度,飞行员将能欣赏到地球表面优美的弧线,又可以看到一天开始的曙光,在白天目睹满天星辰的壮观景象。

工欲善其事,必先利其器。首次太空飞行的太阳能飞机长8.5米,供2人乘坐。配备的32千瓦电动引擎和20千瓦时锂电池,使其续航时间超过24小时。这是世界上首架可投入商用的双座太阳能飞机。如果计划顺利,它也将成为首架飞人同温层的太阳能飞机。

这架太阳能飞机将在2018年进行首次约5小时的太空飞行:大概2小时升入太空,15分钟在目标高度“闲游”,随后返回地面,下降过程需3小时左右。

“驾驶太阳能飞机飞得越高,越能体现出可再生能源的价值。此次太空飞行,将使太阳能飞机商业化太空旅行成为可能……我们将成为人类利用太阳能探索太空的先锋。”飞机研发团队的研究人员表示。此前近100年,人类都是靠化石能源或者氦来推动飞行器到达同温层的。

对人类和科技的挑战

瑞士冒险家拉斐尔·多米扬将担任本次飞行任务的驾驶员。

完成太空探索的这架太阳能飞行器质量仅140千克,太阳能电池板的总长度达22米,可以覆盖在双侧机翼表面,随时为锂电池充电。为了最大限度减轻飞机质量,飞机没有进行密封加压处理。因此飞行员必须穿着通过太阳能供能的宇航服。在整个飞行过程中,飞机和飞行员都必须经受严寒(-70℃的低温)和极低气压(仅为地面的5%)的严峻考验。另外,平流层中的稀薄空气也可能让测试产生危险。更让人担心的是,由于要求机身轻薄,飞机上不会装设紧急弹射求生系统,让测试飞行充满变数。每次测试时,多米扬都在座舱中进行遥测生物学的许多仿真实验。

多米扬充满信心地说:“该项任务将为可再生能源旅行铺平道路,使私人乘客或科学家能够获得独一无二的旅行体验。”

(资料来源:英国《每日邮报》)

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曾经辉煌

2012年5月,多米扬驾驶当时世界上最大的全太阳能动力船“图兰星球太阳号”成功完成了环球旅行。2010年9月27日,他从摩纳哥起航,途中到访了美国迈阿密、太平洋加拉帕戈斯群岛、中国香港等地,历时584天,航行6万多千米。他在联合国世界气候变化大会期间曾到达会议举办地墨西哥坎昆,并在那里对“可持续能源的使用”进行了宣传。

“是儒勒·凡尔纳的小说《海底两万里》让我萌发了全球航行的想法,考虑促进全球环境保护的愿望,决定驾驶‘图兰星球太阳号来实现梦想。”多米扬指出,“那次航行证明,利用可再生能源航行是完全可能的。”

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