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Un avion peut-il voler autour du monde avec l'énergie solaire seul?

L'administration Obama a dévoilé la semaine dernière de nouvelles directives visant à limiter les émissions de gaz à effet de serre dans les centrales électriques américaines. Cette initiative a rapidement été qualifiée d'effort visant à consolider l'héritage du président dans la lutte contre le changement climatique.

Quelques heures plus tôt, dans les cieux au-dessus de la Suisse, il y avait un autre événement notable dans l'évolution de la manière dont nous créons et utilisons le pouvoir. L'annonce de la Maison-Blanche n'a pas presque fait la une des journaux, mais à sa manière, elle pourrait nous aider à changer notre vision du possible avec une énergie encore décrite comme une «alternative».

Je fais référence au vol inaugural du Solar Impulse 2, un avion à la fois bizarre et remarquable, qui repose uniquement sur l’énergie solaire pour se déplacer. Il s'agit d'un avion dont l'envergure est de presque 240 pieds (plus large qu'un Boeing 747) et d'un poids d'un peu plus de 5000 livres (ce qui est plus léger que la plupart des voitures).

Ces longues ailes sont recouvertes de plus de 17 000 cellules solaires, qui alimentent quatre moteurs électriques et font tourner les hélices. Le soleil le garde en l'air pendant la journée et les batteries fonctionnant à l'énergie stockée font le travail la nuit.

Lundi dernier, le Solar Impulse 2 a volé pendant deux heures sans problème, mais à une vitesse que la plupart d'entre nous considérerions comme une lenteur absurde pour un avion. Sa vitesse maximale à l'altitude de croisière maximale est de 88 milles à l'heure. La plupart du temps, il volera beaucoup plus lentement, plus près de 40 milles à l'heure, et la nuit, encore plus lentement pour économiser la batterie.

Voici comment le Solar Impulse 2 a géré son premier décollage:

Il semble donc plus qu’un peu fou d’entendre dire que ce vol et les autres essais qui auront lieu plus tard cette année mènent à ce qui est considéré comme le test ultime: un voyage planifié dans le monde entier à partir de mars prochain.

Vous pourriez faire le tour du monde en moins de 80 jours dans cet avion, si vous voliez sans escale. Selon les dernières estimations, cela peut être fait en 25 jours et nuits de vol, soit environ 500 heures de vol. Mais le voyage va être divisé en cinq ou six étapes sur plusieurs mois, principalement au profit des deux pilotes qui se relayeront aux commandes.

Comme il n'y a de la place que pour une seule personne dans l'avion, cela signifie de très longues périodes de temps dans le cockpit - jusqu'à cinq jours entiers lorsque l'avion traverse l'océan Pacifique. Pour répondre aux besoins essentiels du pilote, le siège se transforme en fauteuil inclinable et sert de toilette. Le pilote vivra essentiellement dans un espace pas beaucoup plus grand que l'intérieur d'une mini-Cooper, bien que le siège se développe suffisamment pour lui permettre de faire des exercices physiques. Le poste de pilotage n’est ni pressurisé ni chauffé, mais il est doublé d’un isolant thermique haute densité. Et juste au cas où, il y a un parachute et un radeau de sauvetage rangés à l'arrière du siège.

Les deux hommes qui piloteront le Solar Impulse 2, Bertrand Piccard et André Borschberg, savent très bien dans quoi ils s'embarquent. Ils développent la technologie depuis 12 ans et l’ont goûtée l’an dernier en pilotant le petit prédécesseur de l’avion, Solar Impulse 1, dans une série de sauts à travers les États-Unis.

Afin de préparer leur vol autour de la Terre, Piccard et Borschberg ont appris des techniques d'auto-hypnose et de méditation pour les aider à maintenir leur concentration. Ils se sont également entraînés à s’engager dans un sommeil polyphasique, faisant plusieurs siestes tout au long de la journée, mais pas plus de 20 minutes. Et comme un surplus de poids doit être réduit au minimum, ils ne peuvent emporter qu’environ 5 livres de nourriture et 84 onces d’eau par jour; Des experts en médecine de haute altitude ont mis au point un plan de nutrition personnalisé que chacun devra suivre de près au fur et à mesure de leur progression dans le ciel.

Des rêves pas si impossibles

Alors pourquoi font- ils cela?

Ce n'est pas exagéré de dire que c'est dans le sang de Piccard. En 1960, son père, Jacques, était l'un des deux hommes à bord de la bathysphère descendue dans la fosse des Mariannes, la partie la plus profonde des océans du monde. En 1931, son grand-père, Auguste, est le premier aéronaute à pénétrer dans la stratosphère terrestre.

En 1999, Bertrand a lui-même co-piloté le premier ballon à essence à parcourir le monde sans escale. C'est lors de ce voyage, après avoir presque manqué de propane alors qu'il traversait l'Atlantique, qu'il a décidé d'essayer de trouver un moyen de voler sans avoir à faire le plein d'essence. Lui et Borschberg ont passé des années à planifier, concevoir et trouver des investisseurs - ce n'était pas un mince défi - mais ils ont persévéré et, en 2010, le Solar Impulse 1 a réalisé le premier vol de nuit au-dessus de la Suisse à l'énergie solaire.

Alors qu'ils se préparent pour la circumnavigation planifiée de la planète de l'année prochaine, ils ne se font aucune illusion quant à l'impact de leur mission. Ils ne cherchent pas à remodeler le vol humain - ce n'est tout simplement pas réaliste dans un avenir prévisible. Ce qu'ils font, c'est repousser les limites de la technologie solaire. Les batteries qui alimentent les moteurs, par exemple, ont été conçues avec une densité d'énergie particulièrement élevée, et les tubes en fibre de carbone avec lesquels l'avion est construit sont plus légers que le papier.

Selon Piccard, il s’agit d’élargir les possibilités d’utilisation des énergies renouvelables.

«Notre objectif, a-t-il déclaré à Solar Power World, est de montrer qu'il est désormais possible de réaliser des choses considérées comme impossibles sans les combustibles fossiles. Dans le monde d'aujourd'hui, nous devons cultiver l'esprit pionnier afin de nous libérer de ces certitudes et de ces habitudes qui nous retiennent prisonnier des anciennes façons de faire et de penser. ”

Il existe d'autres avions solaires expérimentaux, mais la plupart sont conçus pour être sans pilote. L'un d'eux, un avion appelé Solara, conçu par la société Titan Aerospace, vise à fonctionner davantage comme un satellite. Selon Tree Hugger, il peut voler à des altitudes plus élevées et rester en suspension pendant cinq ans. Il pourrait être utilisé pour des tâches telles que la réponse aux catastrophes ou la surveillance.

Le Solar Impulse 2 est plus proche de la réalité que cet effort, mais il ne devrait pas être utilisé plus largement pour l'instant. L'avion est encore expérimental, sans application commerciale, pour le moment. Piccard a ajouté que l'objectif du moment était non seulement le vol autour du monde en mars, mais aussi la prise de conscience croissante de l'avenir de la technologie.

"C’est un symbole de ce que nous pouvons réaliser ... ce n’est plus complètement stupide de nous débarrasser des énergies fossiles", a déclaré Piccard dans un entretien avec TED (ci-dessous). "Le succès ne viendra pas si nous volons simplement autour du monde dans un avion à énergie solaire. Le vrai succès viendra si suffisamment de gens sont motivés pour faire exactement la même chose dans leur vie quotidienne: économiser l'énergie, passer aux énergies renouvelables. C'est possible. "

Un avion peut-il voler autour du monde avec l'énergie solaire seul?