Ceturtdiena, 28.marts

redeem Ginta, Gunda, Gunta

arrow_right_alt Pasaulē

ZINĀTNE: Solar Impulse 2 – apkārt zemeslodei bez lāses degvielas

APKĀRT PASAULEI. Solar Impulse 2, izmantojot tikai saules enerģiju, veica vairāk nekā 43 000 kilometru garu ceļu apkārt visai zemeslodei © SCANPIX

Šveiciešu Bertrāna Pikāra un Andrē Boršberga 16 mēnešu ilgais ceļojums ir beidzies. Viņi kļuvuši par pirmajiem aviatoriem, kuriem izdevies aplidot apkārt zemeslodei lidmašīnā, kas izmantojusi tikai un vienīgi saules enerģiju. Speciāli būvētais lidaparāts Solar Impulse 2 veicis vairāk nekā 40 000 kilometru garu ceļu, gaisā kopumā atrodoties 500 stundas, un sasniedzis 19 jaunus aviācijas rekordus.

Tas gan nenozīmē revolūciju komerciālo aviopārvadājumu jomā. Ar saules enerģiju darbināmas pasažieru lidmašīnas ir un paliek ļoti tālas nākotnes perspektīva. Tomēr tehnoloģijām, kas izmēģinātas Solar Impulse 2, iespējams atrast noderīgu lietojumu tepat uz mūsu planētas.

Lidojums ar garām pauzēm

Solar Impulse 2 ir ļoti neparasts lidaparāts. Tā spārnu pletums ir 72 metri, aptuveni tikpat liels, cik gigantiskajam Boeing 747 aviolainerim, taču šveiciešu konstruētās lidmašīnas svars ir nieka 2300 kilogramu - tas nav nekas, salīdzinot ar jau minēto Boeing, kas bez degvielas un pasažieriem vai kravas, sver 180 tonnas. Spārni tik lieli ir tādēļ, ka uz tiem izvietoti 17 248 saules bateriju elementi. Izstrādātā enerģija no tiem tiek novadīta uz četriem elektriskajiem motoriem un četriem litija polimēru akumulatoriem, kuros uzkrāto enerģiju izmanto naktī, kad no saules baterijām nav lielas jēgas, raksta AP.

Atšķirībā no kuprainā Boeing, kas papildus apkalpei (vismaz 15 cilvēku) spēj uzņemt vairāk nekā 520 pasažieru, šaurajā Solar Impulse 2 kabīnē ir vieta tikai vienam cilvēkam. Tādēļ B. Pikārs un A. Boršbergs pilotu pienākumus uzņēmās pārmaiņus. No Apvienoto Arābu Emirātu pilsētas Abū Dabī lidmašīna startēja 2015. gada 9. martā, dodoties austrumu virzienā. Maršruts, kura kopējais garums, pēc precizētiem datiem, bijis 43 041 kilometrs, bija sadalīts 17 posmos. No 16 mēnešiem, kas pagāja kopš Solar Impulse 2 starta un atgriešanās Abū Dabī otrdien, lidojumam kopumā bija atvēlētas tikai 23 dienas. Papildus ieplānotajām pauzēm, kas bija saistītas ar lidmašīnas tehniskā stāvokļa novērtēšanu un gatavošanos nākamajam ceļojuma posmam, bija arī neieplānotas.

Vairākas reizes startu nācās pārcelt slikto laika apstākļu dēļ, jo vieglajai un lielo spārnu dēļ nestabilajai Solar Impulse 2 pacelšanās gaisā vējainos apstākļos ir diezgan problemātiska. Lidojuma grafiku (sākotnēji šveicieši bija iecerējuši, ka apkārt zemeslodei aplidos aptuveni piecos mēnešos) ietekmēja arī B. Pikāra slimība, taču vislielākā pauze bija nepieciešama pēc tam, kad noskaidrojās, ka lidojuma laikā pāri Klusajam okeānam pārkarsuši akumulatori. Lidmašīnai, kas tobrīd bija sasniegusi Havaju salas, ne tikai nācās mainīt akumulatorus, bet arī citas detaļas, kas bija bojātas to pārkaršanas dēļ, tika palaists garām no laika apstākļu viedokļa piemērotākais brīdis startam, un tāpēc pauze Havaju salās ievilkās uz deviņiem mēnešiem.

Kā mierinājums pilotiem varēja kalpot neilgi pirms tam sasniegtais kārtējais rekords - 63 gadus vecais A. Boršbergs lidojuma laikā no Nagojas līdz Honolulu pie vadības svirām bija atradies 118 stundu pēc kārtas. Šajā laikā lidmašīna bija veikusi 8942 kilometrus, un vienkāršas aplēses liecina, ka tās vidējais ātrums bijis ap 80 kilometriem stundā. 58 gadus vecā B. Pikāra kārta pienāca lidojuma noslēguma fāzē, kad viņš vairāk nekā 71 stundu pēc kārtas pilotēja lidaparātu virs Atlantijas okeāna - ceļā no Ņujorkas uz Seviļju.

Neraugoties uz pārkarsušajiem akumulatoriem, tieši lidojums pāri Klusajam okeānam apliecināja, ka mūsdienās tehnoloģijas attīstījušās (vai tūdaļ attīstīties) tik tālu, ka viegls lidaparāts, izmantojot un uzkrājot mūsu zvaigznes sniegto enerģiju var gaisā atrasties dienu un nakti, faktiski neierobežotu laiku. AFP vēsta, ka šo mācību jau likuši aiz auss amerikāņu militāro bezpilota lidaparātu ražotāji, tomēr ir skaidrs, ka vēl nepieciešams būtiski uzlabot saules bateriju efektivitāti, lai būtu iespējams izstrādāt pietiekami kompaktus dronus. Speciālisti lēš, ka risinājumu varētu atrast jau tuvākās desmitgades laikā.

Bez ērtībām

Taču, ko spēj tehnika, to nespēj cilvēki. Pat tad, ja Solar Impulse 2 baterijas un akumulatori darbotos nevainojami, pilotam tomēr būtu nepieciešams laiks atpūtai. A. Boršberga teju vai piecas diennaktis ilgušais lidojums pāri Klusajam okeānam, visticamāk, ir ļoti tuvs cilvēka spēju robežām. AP raksta, ka ik pa divām stundām nogurušie piloti centās aptuveni uz 20 minūtēm nosnausties, uzticot lidmašīnas vadīšanu autopilotam. Kādēļ to nevarēja darīt visu laiku? Atšķirībā no lielajiem laineriem, vieglais Solar Impulse 2 ar tā neproporcionāli garajiem spārniem, ir ļoti nestabils lidaparāts, un tā iekļūšana pat nelielā turbulences zonā varēja novest pie nopietnām nepatikšanām. Pirms snaudas piloti atlaida krēsla atzveltni un uzlika speciālas brilles, kas pildīja modinātājpulksteņa lomu - pēc 20 minūtēm tās sāka zibsnīt gaismu pilota acīs, pamodinot lidotāju. Uz pilotu rokām bija arī ar lidmašīnas vadības pulti savienotas aproces, kas intensīvi vibrēja, ja lidmašīna pēkšņi sāka zaudēt augstumu.

Ja atskaita nelielu biotualeti, uz kuru pilots varēja pa pusei saliecies nokļūt pēc tam, kad bija noņēmis sava sēdekļa atzveltni, nekādu citu ērtību lidaparātā nebija. Tā kabīne pat nebija pilnībā hermētiski noslēgta, lai lidmašīnu padarītu maksimāli vieglu. AFP raksta, ka atkarībā no reģiona, kur atradies lidaparāts, un tā lidojuma augstuma, temperatūra pilotu kabīnē svārstījusies no mīnus 20 līdz plus 35 grādiem pēc Celsija. Parasti gan bijis ļoti auksts, jo lidojumam piemērotākais augstums bija aptuveni 9 kilometri - virs lielākās daļas mākoņu segas, kur maksimāli bija iespējams izmantot saules enerģiju. Tādēļ piloti bija tērpušies kombinezonos, kas ļāva saglabāt ķermeņa siltumu un regulāri izmantoja skābekļa maskas.

Pesimisti un optimisti

Pazīstamais piedzīvojumu meklētājs B. Pikārs, kas 1999. gadā kļuva par pirmo cilvēku pasaulē, kuram izdevās gaisa balonā bez nosēšanās aplidot apkārt zemeslodei, neskaitāmas reizes uzsvēris, ka

13 gadus lolotā Solar Impule 2 projekta galvenais mērķis ir pierādīt, ka cilvēce spēj iztikt arī bez fosilā kurināmā, kura dedzināšana nozīmē oglekļa dioksīda izmešus atmosfērā un globālo klimata pārmaiņu veicināšanu. «Tas, ko mēs paveicām, drīzāk uzskatāms par sasniegumu nevis aviācijā, bet gan enerģētikā,» viņš uzsvēris preses konferencē neilgi pēc lidojuma beigām. B. Pikārs atzinis, ka nespēj iedomāties, kā saules baterijas izvietot uz pasažieru lidmašīnām, taču tajā pašā laikā cer, ka vēlākais pēc gadiem desmit īsos un vidējos maršrutos līdz pat 50 pasažierus spēs pārvadāt lidmašīnas, kas nevis tērēs aviācijas degvielu, bet gan izmantos jaunos un efektīvākos akumulatoros uzkrātu elektroenerģiju. Ideja, protams, izklausās progresīvi, taču skeptiķi nav kavējušies šo medus mucu samaitāt ar kārtīgu karoti darvas - elektroenerģjas izmantošana nav nekāda ekoloģiski tīrā tehnoloģija, kamēr pasaulē vairums elektrības tiek saražots, dedzinot mazutu vai ogles.

Diezgan iznīcinošu viedokļrakstu vācu raidkorporācijas Deutsche Welle interneta mājaslapā publicējis žurnālists un jauno tehnoloģiju eksperts Fabiāns Šmits. «Saules enerģijas tehnoloģija nekādā veidā nepalīdzēs atrisināt rītdienas transporta problēmas. Solar Impulse 2 ir ne vairāk un ne mazāk kā izslavināts ar motoru aprīkots planieris,» viņš raksta, liekot saprast, ka lidaparāts ir tikai kārtējā sporta ekstremāļu rotaļlieta. Paziņojums par to, ka apkārt pasaulei aplidots, neizmantojot ne lāses aviācijas degvielas, protams, piesaista uzmanību, taču F. Šmits norāda, ka nez kādēļ netiek runāts ne tikai par to, cik šis šovs izmaksājis, bet arī par to, cik daudz kaitīgo izmešu tā dēļ nonācis atmosfērā. Vācu žurnālists atgādina, ka milzīgā komanda, kas bija iesaistīta projektā, ar visparastākajām lidmašīnām ceļojusi no vienas pilsētas uz otru, lai sagaidītu pilotu, sagatavotu lidaparātu nākamajam posmam un tad pavadītu pilotu ceļā. Arī jauni akumulatori un citas detaļas Havaju salās nav nokļuvuši teleportācijas rezultātā - to visu pārvadājušas kravas lidmašīnas, kas izmantojušas visparastāko aviācijas degvielu ar visu tās kaitīgo ietekmi uz vidu. F. Šmits uzskata, ka mērķa sasniegšanā ieguldīti neadekvāti lieli līdzekļi - sākot ar lidojuma vadības centra Monako uzturēšanu 16 mēnešu garumā un beidzot ar noslēgtajiem kontraktiem, kas nodrošināja pilotus ar jaunākajām ziņām par laika apstākļiem, palīdzēja koordinēt maršrutu u.tml. «Līdzīgi kā vadošie pasaules riteņbraucēji, kuriem allaž seko pāris automašīnas, kas piekrautas ar rezerves daļām un citu nepieciešamo, arī Pikārs un Boršbergs varēja rēķināties ar milzīgu loģistikas ķēdi,» raksta F. Šmits. Ir skaidrs, ka uzņēmēji, kuru galvenais uzdevums ir gūt peļņu, tik lieliem ieguldījumiem nav gatavi.

AP ziņo, ka kopā projekts izmaksājis vairāk nekā 100 miljonu dolāru. Tā galvenais sponsors bijusi Abū Dabī atjaunojamās enerģijas kompānija Masdar, ar ko arī izskaidrojama lidojuma starta un finiša vieta. Atbalstu šveicieši saņēmuši vēl no aptuveni 40 pasaulē pazīstamām kompānijām, no kurām daudzas izmantojušas iespēju kaujas apstākļos pārbaudīt savas jaunās tehnoloģijas. Piemēram, saules bateriju elementus, kas ir krietni efektīvāki nekā līdz šim izmantotie, izstrādājusi amerikāņu kompānija Sunpower, bet beļģu ķīmiskās rūpniecības uzņēmums Solvay izgatavojis ne tikai akumulatorus, bet arī vieglo kompozītmateriālu, no kā bija darināts lidaparāts. Nav šaubu, ka šīs iestrādnes varētu būt noderīgas enerģētikas nozarē. Jau pašlaik valstīs, kas atrodas ekvatora tuvumā saules elektrostaciju celtniecība teorētiski ir diezgan ienesīgs bizness, taču ar nosacījumu, ka tuvējā apkaimē ir pietiekami daudz enerģijas patērētāju. Elektroenerģijas zudumi, to uzkrājot akumulatoros, bet pēc tam pa vadiem nogādājot tūkstošiem kilometru attālumā joprojām ir milzīgi, taču tieši tādi pārdroši projekti kā Solar Impulse 2 var pasteidzināt daudz efektīvāku akumulatoru izstrādāšanu, uzsver AFP.