El Avión “Solar Impulse”, del suizo Bertrand Piccard, se convirtió en la primera aeronave solar en realizar un vuelo nocturno, acercándose a su objetivo final: dar la vuelta al mundo en 2013. La aeronave, de 63, 4 metros y 1.600 kilos, aterrizó piloteada por André Borschberg, en una base aérea suiza de Payerne, tras estar 26 horas en el aire.
Las baterías del “Solar Impulse” se cargaron durante un vuelo de día y esa energía bastó para volar por la noche. “Incluso habría podido volar seis horas más”, comentó Bertrand Piccard.
En sus alas, el avión lleva 12.000 células fotovoltaicas en silicio monocristalino, encargadas de producir la energía.
En vuelo, el piloto comió sandwiches, arroz con leche y cereales. Estaba previsto que tomara agua mediante una manguera, pero el líquido se congeló.
La historia del avión solar tiene más de 40 años y promete ser el avión del siglo XXII
El Solar Impulse no es el primer avión solar imaginado por el hombre, pero si es ciertamente el más ambicioso. Ninguno de sus precursores jamás ha logrado superar una noche de vuelo con un piloto a bordo…
La aviación solar ha debutado con los modelos reducidos de los años 70, cuando las primeras células solares operativas aparecieron en el mercado. Hubo que esperar a los 80′ para que se lograran los primeros vuelos humanos. En Estados Unidos, el equipo de Paul MacCready desarrolló el Gossamer Penguin, que inició el Solar Challenger (desafío solar), Paul Macready, triunfó en julio de 1979, poco después de cruzar el canal con el Albatros Gossamer, pilotado por el mismo diseñador
Este aparato, con una potencia de 2.5 KW, logró atravesar el canal de la Mancha en 1981 y cubrió distancias de varios cientos de kilómetros con una autonomía de varias horas. En Europa, por entonces, Günter Rochelt hacía sus primeros vuelos con el Solair 1 provisto de 2.500 células fotovoltaicas que le permitieron la generación de una energía máxima de 2.2kW.
En 1990, el norteamericano Eric Raymond cruzó Estados Unidos con el Sunseeker en 21 etapas en casi dos meses. La etapa más larga fue de 400 km. El Sunseeker era un planeador solar que medía 30 metros de ala, para un peso de 89 kg y estaba equipado con células solares de silicio amorfo.
En cuanto a la vuelta al mundo en un avión pequeño, sin escalas en 1986 por Jeana Yeager (ninguna relación con el famoso piloto de pruebas del mismo nombre) y Dick Rutan, fue un éxito. Su Voyager fue diseñado por Burt Rutan, hermano del ya hemos dicho piloto y más recientemente se hizo famoso con su Space Ship Two y Whiteknights. Pero el avión estaba equipado con dos motores convencionales… Sin combustible una hazaña así todavía no se había logrado.
En la mitad de los 90, se construyeron varios aviones para participar en la competición «Berblinger». El objetivo era poder elevarse a 450 m sobre el nivel del suelo con la ayuda de las baterías y de mantener un vuelo horizontal con una potencia mínima de energía solar de 500W/m2, que correspondía a casi la mitad de la potencia emitida por el sol al mediodía sobre el ecuador. La competición fue ganada en 1996 por el equipo del profesor Voit-Nitschmann de la Universidad de Stuttgart, con Icare 2 (25 m de envergadura y una superficie de 26 m² de células solares). Janice Brown, ha sido la primera mujer en sumarse a la aventura, obligada a una dieta dura, lo mismo que todos los pilotos para que el peso de la máquina no fuera superior a 69 kg. Cuatro años antes, una generación que se basaba ya en energía del sol realizó el primer vuelo sin piloto de energía solar.
Aunque no se permitió llevar un piloto a bordo, pero constituyó una hazaña técnica. Igualada por Helios, desarrollado por la sociedad norteamericana Aerovironment en nombre de la NASA. Este aparato tele-comandado, de una envergadura de más de 70 m, estableció un record de altitud de casi 30.000 m en el 2001. Dos años más tarde, Helios quedó destruido durante un vuelo, probablemente debido a turbulencias, y se estrelló en el Océano Pacífico.
En 2005, Alan Cocconi fundador de AC Propulsion, logró la proeza de volar durante 48 horas sin escalas en un avión sin tripulación de 5 m de envergadura propulsado enteramente por energía solar. Era la primera vez que un avión de este tipo ha podido volar toda una noche gracias a la energía recogida por las células solares montadas sobre el avión y almacenadas en las baterías.
«El pionero no es el que siempre logra sus objetivos sino el que no tiene miedo de fracasar.» Piccard
Los avatares y los proyectos del avión propulsado con energía solar, y su historia desde sus comienzos ya las hemos contado. El tema no es nuevo y pronto tendrá medio siglo pero es una aventura que siempre parece nueva. Eso lo hicimos y está en este portal el reportaje sobre los pioneros de la aviación desde el siglo XIX.
El objetivo es demostrar que la energía solar se puede utilizar también en este campo. «Nadie puede afirmar que no se puede utilizar energía renovable para la aviación primero, automóviles, calefacción, aire acondicionado de la industria, después, etc…» recalca Bertrand Piccard.
Bertrand Piccard y André Borschberg presentaron un avión solar en el aeródromo de Dübendorf, Suiza, hace un año. Su característica? Algo totalmente nuevo. Cien años después de los pioneros de la aviación, este avión ha sido completamente reinventado, empezando por la fuente de energía. Como su nombre indica, el Solar Impulse es alimentado por la luz solar, y no lleva una sola gota de combustible. El objetivo no es hacer un recorrido corto … sino llevarlo alrededor de la Tierra.
El iniciador del proyecto más revolucionario del avión solar, Bertrand Piccard está lejos de ser un excéntrico y soñador, más bien es un optimista. En 1999, Piccard se atrajo la atención del mundo al lograr dar la vuelta al mundo sin escalas en un globo, con Brian Jones, a bordo del Breitling Orbiter 3. Este sentido de la aventura está inscrito en los genes de la familia. Bertrand es nieto de August Piccard (1884-1962), físico y explorador suizo «científico total» en palabras acuñadas por él mismo. Hermano del aeronauta (Juan), Augusto y su ayudante Kipfer Pablo. Ellos fueron los primeros, en subir a la estratosfera el 27 de mayo 1931, a bordo de un globo. Su personalidad inspiró al dibujante Hergé el personaje del profesor Tournasol.
A los 76, Augusto llegó hasta el punto más profundo de los océanos del mundo en la Fosa de las Marianas en el Pacífico, más de diez mil pies de profundidad, acompañado por su fiel hijo Jacques, el padre de Bertrand.
El oceanógrafo Jacques Piccard, quien murió en noviembre de 2008, ha dedicado su vida al estudio de los océanos y la defensa de la protección de los ecosistemas marinos y de agua dulce.
Estudiado a fondo durante varios años, el proyecto Solar Impulse es parte de esta saga familiar del descubrimiento del planeta, no sólo en teoría sino también en la protección y estudio de los avances técnicos para reducir el impacto de las actividades abusivas del hombre. Bertrand Piccard ha puesto en marcha su proyecto con André Borschberg, un ingeniero suizo de la EPFL (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne), quien se convirtió en piloto aunque era sólo hombre de negocios. Los dos científicos- luego buscaron financiación suficiente y socios científico-capitalistas para llevar adelante su proyecto, incluyendo entidades como la ESA y Dassault Aviation.
El HB-SIA, está en su hangar, tras la primera aventura. Hay que tener en cuenta la largura de las alas cubiertas de células fotovoltaicas (200 m2 en total).
…Si un avión puede volar con energía solar, debe haber otras muchas máquinas voladoras que puedan hacer lo mismo.
Hoy, el primer prototipo de la IMPlus Solar ya está listo para la vuelta al mundo en cinco etapas. El HB-SIA (HB es el prefijo de registro de aeronaves suizas) Solar IMPlus es el primer prototipo de esa clase. Más pequeño que el futuro modelo que se modificará para la vuelta al mundo con energía solar. El modelo pequeño no está presurizado y se limita a 8.500 metros de altura (la tripulación está, por supuesto equipada con una fuente de oxígeno).
Desde el comienzo de la aplicación de la HB-SIA, en 2007, contrató cincuenta especialistas de seis nacionalidades diferentes, para superar los problemas técnicos, en particular el peso. Se necesita un énfasis en la fabricación del avión, en la unidad del conjunto. En la elección de los materiales y el diseño de componentes estructurales Piccard tuvo que buscar y montarlo todo como un rompecabezas. «Cualquier cosa que no encaje es un riesgo en potencia de hacer del avión un aparato pesado!».
La fuente de energía era demasiado baja y le obligó a abandonar el proyecto en 2008. Durante las 24 horas del día, la energía suministrada por el Sol varía de mil vatios por metro cuadrado al mediodía, a cero durante la noche, una media de 250 vatios por metro cuadrado. El SIA es de 200 metros cuadrados de células solares cuyo rendimiento es del 22% (podría ser mejor, pero con un peso superior) y toda la cadena de propulsión, fuselajes dan un rendimiento de hélice del 12%. Es por eso que había que solucionar la diferencia de energía captada por las células solares durante la noche o durante el día.
El resultado es la potencia disponible media de 6 kilovatios, o los 8 caballos. … Es la misma potencia que suministraba el motor de los hermanos Wright Flyer para su primer vuelo histórico en 1903…
A pesar del tamaño de 63, 40 m, el mismo de un avión de pasajeros, SIA pesa 1.600 kg, es la misma que un avión similar pero sin peso. La velocidad de crucero de 70 km /h, se acerca al plan de los pioneros de la aviación solar.
Las alas de todos esos aparatos son grandes con cuatro motores eléctricos, 10 CV(caballos de vapor) de fuerza cada uno. Se emplea el silicio monocristalino fotovoltaico por ahora 11.628 células son más gruesas que 150 micras, que proporciona la flexibilidad de las alas, indispensable. Durante el día, parte de la energía recogida se almacena en litio-polímero a una velocidad de 220 Wh/kg. El conjunto pesa 400 kg, por tanto, una cuarta parte del peso total, y proporciona las dieciséis horas de vuelo, que bastan para pasar la noche en el aire.
El equipo suizo de Piccard ha avanzado lento pero seguro. El primer vuelo en el HB-SIA se ha realizado, sólo durante el día . El primer vuelo nocturno se llevó a cabo en 2011. Tras estas pruebas, se construirá un segundo prototipo. Es con el HB-SIB que los pilotos comenzarán los vuelos de larga duración, 24 horas o más. Si todo va bien, en 2013, la unidad llevará a cabo su primera prueba de importancia y cruzará el Atlántico, como Charles Lindbergh.
Sólo entonces comenzarán los preparativos para la vuelta al mundo. El viaje tendrá una duración de 25 días en cinco etapas de cinco días y cinco noches. … Estas señales de altura no son controladas por la autonomía del avión, sino por la tripulación
¿El avión del futuro se limitará a navegar aprovechando la energía del sol?. No, en absoluto, porque lo que el equipo quiere demostrar es algo más. «La aviación es responsable de sólo el 5% de los gases de efecto invernadero, Bertrand Piccard, dijo en la presentación de la aeronave, “Si conseguimos nuestra apuesta, nadie puede alegar que no se pueden hacer modelos en serie en la industria aeronáutica.
Las primeras pruebas de Bertrand Piccard a bordo de su nave solar
Solar Impulse efectuó con gran éxito en 2007 su primer vuelo de altitud a 1.200 metros en el cielo sobre Payerne, en el cantón suizo de Vaud.
En este vuelo de prueba, la nave sobrevoló durante hora y media el aeropuerto militar de Payerne, ante los ojos de una curiosa multitud. “Un vuelo absolutamente increíble”, exclamó Bertrand Piccard.
André Borschberg no ocultó la gran satisfacción ante su equipo al afirmar ahora que “estábamos en lo correcto”, haciendo referencia a sus pronósticos de que lograr un vuelo con una nave impulsada solo por energía solar con un equipo de sólo 70 personas.
“Un logro tras siete años de esfuerzo”, indicó una joven que participa en la aventura de Solar Impulse, avión único aunque no fuera sino por su gran envergadura.
Por su parte, el piloto de este vuelo histórico, el alemán Markus Scherdel, señaló “se trata de un éxito único. Es un gran privilegio encontrarse comprometido en esta aventura”.
Piccard se mantiene flotando en los cielos
Tiene la estructura tan ligera como la de un coche corriente y «flota» literalmente en los cielos sin uso de ningún tipo de combustible.
Desde su anuncio oficial en el 2003, el proyecto ha despertado el interés de numerosas instituciones académicas. Ha estimulado los esfuerzos pedagógicos de las ciencias aplicadas en la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, en el Institut de Micro-Technologie de l’Université de Neuchâtel y en la Université de Delft de Lyon. Estas grandes escuelas proponen a sus estudiantes tesis de fin de carrera o trabajos trimestrales concernientes al proyecto.
Con respecto a lo dicho anteriormente, Solar Impulse es una extraordinaria plataforma educativa, cuya importancia culminará durante las misiones. Entonces, en cada vuelo, el piloto y el equipo se mantendrán en contacto con el público a través de intermediarios institucionales. Además, haciendo escala en cada continente, encontrarán a las autoridades locales y a la gente del lugar, y de este modo se ayudará a la promoción de las tecnologías que serán imprescindibles para asegurar el porvenir energético del planeta.
Es una cuestión simbólica, pues probablemente jamás se llegará a transportar 300 pasajeros en un avión solar, pero es un símbolo que nos concierne a todos. Ya que, en realidad, ¿no estamos todos, en la Tierra, en la misma situación que el piloto de Solar Impulse? Si no tiene adecuadas tecnologías o desperdicia su energía, tendrá que aterrizar antes del amanecer, y no podrá continuar su vuelo. Y, si no invertimos en medios científicos que nos permitan desarrollar nuevas fuentes energéticas, nos encontraremos dentro de una crisis mayor, y esto nos impedirá entregar un Planeta sano a las próximas generaciones.