開拓者：Solar Impulse終將書寫歷史

新浪科技 王若涵

將時鐘順時針撥轉到2015年3月初，這一天天朗氣清，在中東那片明黃色的沙漠中，一架飛機緩緩升空，它的機翼看起來比波音747還要長，表面涂滿了碳黑色的電池材料，駕駛艙中有一名飛行員，帶墨色飛行鏡，鎮定自若地操控這架不需要任何燃料的太陽能動力飛機Solar Impulse，即將飛越海洋，跨越大陸，完成環球航行。

翻開世界地圖，Solar Impulse將從蘊藏石油寶藏的波斯灣沿岸沙漠起飛，躲過五月裏帶來無情降雨的印度季風，飛過佈滿金色星星點點佛塔之尖的緬甸，跨越中國綿延21000公里的巍峨長城，接飛過漫漫太平洋、美利堅大陸和大西洋，回到最初啟航的地方—阿布扎比。

這是一次不尋常的環球旅行，是一次科學探索，一場華麗的冒險。來自瑞士的Bertrand Piccard和Andr Borschberg將駕駛僅僅依靠太陽能動力的飛機Solar Impulse 2，連續五天日夜兼程，用時四到五個月穿越海洋陸地，完成人類史上首次環球太陽能飛行計劃。

這不是一場舒心的旅程，而是一次對人體極限和工程技術邊界的考驗。Bertrand Piccard和Andr Borschberg是否做好了准備迎接挑戰？他們又是否能書寫歷史？

飛行壯舉

駕駛一架永續動能的飛機環球旅行，或許怎麼看都是一件難以想象的天方夜譚，但Bertrand Piccard和Andr Borschberg偏向虎山行。他們緣何具備這樣的勇氣，又蘊藏怎樣的能力去完成這件不可能的事？

這就不得不從Bertrand Piccard家族悠久的科學探索史起。他的祖父Auguste Piccard，作為一名物理學家、發明家和探險家，早在80年前便和助理搭乘自己製造的熱氣球到達1.6萬米高空的大氣平流層，以收集宇宙射線數據。此后，Auguste的興趣從地球上空轉向了地球內核，決定下深海一探究竟。

1960年，Bertrand的父親Jacques Piccard隨美國海軍，成為第一批抵達地球海洋11000米最深處—位於太平洋西北部的馬里亞納海溝的“挑戰者深淵”(Challenger Deep)，並停留了20分鐘之久。自此，Piccard家族對於距離的不懈探索打破了彼時的世界記錄—上至大氣層最高處，下至海洋最深處。

“如果你的祖父是Auguste Piccard，而你的父親是Jacques Piccard，那就很容易理解為什麼熱氣球是你的運動，因為不斷挑戰的精神就流淌在你的血液中。”Bertrand曾對媒體如是。就像他祖父所的：“探索便是科學家的日常運動。”傳承了祖輩父輩的先驅精神，Bertrand Piccard於1999年搭乘明紅色、鵝蛋狀的Breitling Orbiter 3熱氣球，完成了不間歇環球20天的壯舉。

4年后，他又向全世界宣佈將啟動一個名為Solar Impulse的太陽能驅動的長距離飛行項目。他與搭檔Andr Borschberg於2008年進行了一次太陽能飛機的試飛試驗。此后，他們組建了一個來自六個國家的65名跨學科專家和100多名外部顧問的團隊，這便是即將完成壯舉的Solar Impulse幕后英雄。

如前所述，Solar Impulse太陽能飛機將由兩位駕駛員操縱完成環球航行。除了作為一次真正意義的科學探索，在SI團隊心中，這次飛行更是一個佳的平台—與全世界人們分享和探討太陽能作為清潔或可再生能源的可能性和前景，也希望激發每一個人意進取的精神和創造更好未來的決心。

由於Solar Impulse每段航程持續五天，在飛機上Bertrand和Andr不僅需要進行飛行操作，還將通過衛星通信系統與地面通話、接受採訪，同時還需要“生活”在上面，包括飲食、休息和如廁。而每每經停所在，他們還將與當地的政府、業經濟和學界的權威，以及年輕一代人進行交流和溝通。

而此次他們的環球飛行計劃在中國經停三到四周的時間，也是經停時間最久的國家。考慮到飛行所需的無雲和無強風的氣象條件，通過在中國劃定一個“空中走廊”，確定了落地城市為重慶和南京。Bertrand表示：“重慶是中國發展西部腹地很重要的城市，而南京則是我們開啟跨越太平洋航程的地方。”

面臨挑戰

Bertrand和Andr即將駕駛的是一個“前無古人”嘗試的永動飛機，它無需任何燃料也不會排放任何污染物，同時日夜兼程的飛行能力也並非是一個消耗燃油的普通飛機所能具備的，這意味他們和合作伙伴必須研發出全新的解決方案。

在真正搭乘Solar Impulse 2飛機進行環球航行之前，SI團隊首先設計並製造了Solar Impulse 1作為原型機進行一系列測驗和試飛。據領導技術研發團隊的Andr介紹，SI2和SI1並沒有本質區別，但在研發SI1的時候，項目並不為人知所有沒有得到最先進的技術支持，SI2則受到合作伙伴的大力支持，極大提高了飛機的性能。

具體來看，SI2機身採用多層疊的碳纖維材料，根據機身所需的不同強度進行層疊的安排，而每一層碳纖維材料一平方米只有25克，是一張普通B5紙質量的四分之一；它還能夠飛行長距離，鑒於太陽能飛機性能，駕駛SI從北京到倫敦需要120小時，而普通飛機是11個小時；而由於能量來源於太陽，所以SI在中午太陽最強的時候只輸出6千瓦功率，總功率為50到65千瓦。

從外觀看，Solar Impulse 2 的機翼比大型噴氣式飛機波音747還要長，雖然有龐大的身軀但重量卻接近一輛SUV轎車。SI方面稱，這架飛機會是最大化利用結構學和空氣材料學所能生的前所未有性能的集合體。

而設計和製造這兩架飛機非一人之力所能完成，它由SI團隊的100人設計和生，同時由80多家公司提供各方面所需的技術，包括節能電池和新型輕質材料等等。比如，合作伙伴Omega提供了高效節能電池，Bayer 和Solvay製造了更輕便的新材料，ABB和Schindler幫助SI提高了整體能源的利用率，而Altran則為飛行試驗提供控制系統進行模擬飛行。

除了解決工程技術上面臨的挑戰，連續五個晝夜在天空中飛行，並且長時間處於未加壓的駕駛艙中，經歷極寒和酷熱的反復交替，不管對於任何人而言，都是極大的心理和生理上的挑戰。因為每個航段只有一名飛行員需要連續駕駛五個晝夜，作為飛行員，他們正在堅持進行訓練，以保證身體的耐受力和可持續性。

“當時SI1的駕駛艙還不太舒適，和經濟艙感覺差不多，但是到了SI2就差不多能提供公務艙的舒適環境，還包括一個休息艙。”Bertrand如是，“即便如此，我們每次休息都不能超過20分鐘，需要時刻保持警惕。而艙內溫差在在零下20到零上30度間浮動，我們一天所經歷的溫差相當於在北京四季所經歷的。”

為了保證身體能夠承受這般寒熱交替，除了進行模擬和試飛，就在上個月，Bertrand和Andr前往地球北緯61°的大西洋東北邊緣海—北海，去體驗極端情況下的危機狀況。“那裏真的很冷，我們在那裏呆了三天，學習如何在天寒地凍的情況下跳傘，如何在冰水中求生。如何維持體力，保持動力，需要勇氣和魄力。”Andr道。

永續未來

22年前，Bertrand通過陸路到訪過中國；15年前，他乘坐熱氣球飛過中國大陸；而明年他又將再一次從高空俯瞰中國，同時降落內陸城市與政府業界和學界人士探討清潔能源如何引領可持續未來的世界議題。

在他反復強調的理念中，SI不僅是一個技術工程，更是有關未來的科學項目。“因為老舊手藝和現有技術的和缺憾，目前業仍有一半的能源都被浪費掉了，而我們可以使用新能源技術去減少能耗以保護環境，這樣的清潔能源可以提供非常多新的就業崗位，生革命性的新品。”他道。

當今人類已經建成了無需借助外在能源的商住建築和不依賴化石能源、利用清潔能源的工業業，但Bertrand認為關於清潔能源的技術和應用創新仍極為不足。他和Andr希望通過這一“飛翔壯舉”引發全球矚目，發大學和業將束之高閣的理論和實驗通過SI這樣的項目引入市場，同時激發每個人的創新和進取精神。

在SI團隊看來，SI2太陽能飛機所使用的技術均發揮最高效能，不斷拓寬科學的邊界。而SI所利用的清潔能源可以被使用在地面的任何領域和地方，包括建造房屋、生電子移動設備、緣設備和光纖系統，他們希望所有人不僅能享受到科技帶來的好處，同時也能保護大自然。

“你能想象我們擁有更乾淨的空氣的同時，又為工業和業帶來效益，創造了可持續的未來嗎？這正是SI想要表達的精神，也是我們所到之處都受到大力支持的原因。”Bertrand如是。

就在兩天前，Bertrand發twitter：“We are too inclined to discover a familiar past rather than to build a better future。”(我們太傾向於發現一個相似的過去而非創造一個更好的未來)他想表達的是目前人類整體面臨的困境—我們過去為自己建造了一個囚籠，被各種一成不變和司空見慣等錯誤理念所束縛。

“如果我們不去建造一個更好的未來，去成為開拓者、探索者，去打開未知的世界，去翻開一個個問號的背后呢？我們必須去挑戰曾經相信的東西，去創造和創新。我想，這是我的人生觀，也是我尊重生命熱愛生活的源泉所在。”他不無深情地說著，眼神裏透露出堅定的目光。

做好准備

那麼，太陽能飛機SI和飛行者Bertrand Piccard、Andr Borschberg做好准備了嗎？

在各種試飛中，在起飛前他們要經歷一系列流程包括簡報、推出飛機、引擎加熱和起飛，不過真正的飛行可不是這樣輕描淡寫的寥寥幾筆。Bertrand，試飛過程並沒有嚴格的程序，但需要時刻保持高度警惕，飛行員的手上會握有一個個需要打的操作條目，需要一項項檢查，保證各個環節操作得萬無一失。

在飛行過程中，據Andr介紹，美國航天局NASA和地面控制中心將對飛機進行每時每刻的全程跟蹤，以監控飛機運行狀況。：“我們用了13年打造飛機和飛行系統，所以不希望出現什麼錯誤，要保證每件事都完成得很好，不容一絲一毫的差池，這要求我們保持高強度的注意力，我們必須將錯誤降到最低。”

就像Andr的，雖然在駕駛艙只有他們二人，但在地面有很多人在幫助他們，這是一個團隊協作的工程。“因為所有成員他們持有Bertrand向公不斷傳達的理念，我們每個人都是整個項目的一員，這種理念給了他們很大的動力和激情。而且團隊已經合作了多年，互相之間已經非常熟悉，整體協作能力很強，我們就像一個大家庭，相信我們團結一致必將一同實現抵達那個目的地。”

距離真正的“大鵬展翅”還有三個月，他們需要完善的地方還有很多，所以誰也不敢現在就已經做好百分百的准備，而是不斷地接近極致。從第一架原型機SI1開始，SI已經進行了20多次的測試飛行，在剩下的時間還將進行五到六次的測試，以不斷錘煉這個通過充分測驗證明的飛機。

“如果你認為已經准備好了，那麼過於自信就是個很危險的信號，你需要去問自己還有什麼沒準好，還有什麼需要去做。SI在各個領域具有潛力，不僅僅是飛行本身，我們不想錯過任何機會，很迫切希望與各種領域人員去交流，去激發更多開拓精神。不過某種程度上，我們現在需要學會平衡社會活動和飛行本身。”Andr道。

Bertrand表示，他這一生的目標是度過一個激動人心同時有意義的人生：“如果生命只追求刺激就會自私，但如果只是有用又會無聊。而我們做的這件事，別人沒有做過，讓人感到激動，同時又可以與全世界人民分享清潔能源的前景和先驅精神，充滿了意義。”

人生中這樣的機會不是不是每天都會發生。提起明年將要發生的這件事，每當他們想到將要開啟的旅程，Bertrand Piccard和Andr Borschberg總是躍躍欲試的樣子，臉上掛滿了自信的微笑。