https://frosthead.com

Di dalam Penerbangan Bertenaga Surya Pertama di Seluruh Dunia

Pada dini hari tanggal 26 Juli 2016, Solar Impulse 2 mendarat di Abu Dhabi untuk memenuhi keramaian dan kamera. Setelah 14 bulan perjalanan dan 550 jam di udara, pesawat telah mencapai apa yang dianggap mustahil oleh banyak orang: melakukan perjalanan 25.000 mil di seluruh dunia — lebih dari empat benua, dua samudera, dan tiga lautan — tanpa setetes bahan bakar cair. Sinar matahari menyinari satu-satunya kekuatan pesawat itu.

Sekarang, sebuah film dokumenter NOVA baru, The Impossible Flight, ditayangkan malam ini di PBS, terjun ke dalam tantangan dan kemenangan menyelesaikan perjalanan yang mengerikan ini di seluruh dunia, memberi penonton rasa gairah yang mendorong tim Solar Impulse, dan melambungnya mereka optimisme tentang masa depan energi.

Solar Impulse adalah gagasan Bertrand Piccard, seorang psikiater dan penjelajah yang muncul dengan ide itu setelah tahun 1999 berputar tanpa henti di seluruh dunia dalam sebuah balon udara panas. Selama usaha itu, dia menyaksikan penurunan level bahan bakarnya hari demi hari, khawatir apakah dia sudah cukup, yang membuatnya bertanya-tanya apakah ada cara yang lebih baik. Akhirnya, dia menemukan jawabannya: kehilangan bahan bakar.

Piccard menjangkau mitra potensial di industri penerbangan, tetapi menemui perlawanan. "Semua orang mengatakan itu tidak mungkin, " katanya. "[Mereka] mengatakan saya hanya bermimpi." Untuk memiliki panel surya yang cukup untuk memberi daya pada baling-balingnya, pesawat itu harus sangat besar — ​​tetapi pada saat yang sama, sangat ringan.

Maka Piccard beralih ke Institut Teknologi Federal Swiss di mana ia terhubung dengan André Borschberg, seorang insinyur dan pengusaha yang dilatih sebagai pilot di Angkatan Udara Swiss. Borschberg berkonsultasi untuk institut (yang ia gambarkan sebagai "MIT dari Swiss") dan tertarik dengan gagasan Piccard. Pasangan ini secara resmi mengumumkan proyek pada tahun 2003.

"Ketika Anda mengumumkan secara resmi, " kata Borschberg, "tidak ada jalan kembali setelah itu. Dan itulah yang kami lakukan selama 13 tahun ke depan." Duo menjangkau investor, insinyur, mitra industri dan banyak lagi untuk mengembangkan pesawat. Setiap komponen diuji dan dioptimalkan, hingga lem mengikat struktur serat karbon.

Hasil dari semua pekerjaan ini, Solar Impulse 2, tentu saja merupakan prestasi rekayasa. Pesawat ini memiliki lebar sayap lebih besar dari jet jumbo B-747, tetapi hanya berbobot sekitar 5.000 pound, yang sebanding dengan mobil keluarga biasa. Sel surya fotovoltaik yang mengejutkan sebanyak 17.248 — masing-masing kira-kira setebal rambut manusia — menyelimuti sayap dan badan pesawat yang halus. Sel-sel ini berjemur di bawah sinar matahari, mengisi empat baterai lithium pesawat untuk menjaga baling-balingnya berputar melalui jam malam yang gelap.

Solar Impulse menjulang di atas Jembatan Golden Gate di California. (Impuls Surya) Solar Impulse terbang di atas piramida Mesir. Pesawat itu mendarat di Kairo sebelum pergi untuk perjalanan terakhir. (Jean Revillard) Solar Impulse mendarat di New York City. (Impuls Surya) Impuls surya membumbung di atas air selama penerbangan uji kedua pesawat. (Jean Revillard) Andre Borschberg dan Bertrand Piccard, salah satu pendiri Solar Impulse, ditukar terbang dengan 17 kaki perjalanan. (Jean Revillard) Solar Impulse di-grounded untuk perbaikan di Hawaii setelah baterainya terlalu panas selama penerbangan lima hari melintasi Samudra Pasifik. (Jean Revillard)

Piccard dan Borschberg diperdagangkan menerbangkan pesawat untuk 17 kaki usaha. Masing-masing tidur hanya dalam waktu singkat untuk memenuhi tuntutan pesawat. Sayapnya tidak dapat bergerak lebih dari lima derajat, jika tidak, pesawat itu akan lepas kendali karena bobotnya yang rendah dan ukurannya yang luas. Konstruksi lapang ini juga berarti bahwa bahkan titik kecil cuaca buruk atau angin akan dengan mudah membuat pesawat keluar jalur.

Ketika film dokumenter itu merinci, cuaca menjadi musuh terbesar tim. Karena pesawat berjalan di jalur yang berliku-liku - naik ke ketinggian hampir 30.000 kaki di siang hari tetapi perlahan-lahan turun sekitar 5.000 kaki di malam hari untuk menghemat energi - tim harus memperkirakan angin, kelembaban, dan suhu pada berbagai ketinggian. Dan sistem cuaca yang berputar-putar terus berkembang dan berubah. Kondisi cuaca menunda keberangkatan mereka dari Tiongkok, kemudian memaksa tim untuk membatalkan penyeberangan Pasifik awal mereka dan mendarat di Jepang. Tetapi kemudian cuaca yang lebih buruk mulai bergolak di Pasifik, menyebabkan dua keberangkatan dibatalkan.

Ketegangan meningkat karena jadwalnya terus didorong mundur — tetapi para kru juga sangat menyadari konsekuensi dari mendorong cuaca atau kesulitan teknis. "Jika ada kegagalan, ada seseorang di sana, " kata salah satu kru tim dalam film dokumenter itu.

Meskipun ada banyak benjolan di sepanjang jalan, keyakinan kuat dari tim Impuls Surya membantu mereka menavigasi tantangan ini. "Saya tidak pernah kehilangan kepercayaan pada apa yang kami lakukan, " kata Borschberg. "Ada sesuatu yang selalu mengatakan kepada saya bahwa ada solusi di suatu tempat. Butuh lebih banyak waktu, butuh lebih banyak usaha, pasti ... tapi akhirnya kami selalu menemukan jalan."

Tapi sebuah pesawat tidak bisa terbang dengan hukuman sendirian. Kreativitas, dan pemikiran di luar industri penerbangan, juga penting untuk kesuksesan mereka, kata Piccard. Banyak ahli penerbangan tampaknya menjadi terbatas dalam pemikiran mereka, dibutakan dari pengalaman masa lalu tentang cara membuat mesin terbang. Sebaliknya, keduanya beralih ke galangan kapal, perusahaan kimia dan lebih banyak lagi untuk mencari bahan dan solusi potensial untuk pesawat mereka. Serat karbon yang sangat tipis yang membentuk tubuh pesawat, misalnya, diciptakan oleh perusahaan yang sama yang memproduksi lambung untuk kapal layar yang ramping, perlombaan tim Alinghi Eropa di Piala Amerika.

"Kami tidak dapat mengembangkan sel surya baru, baterai baru, motor baru, " kata Borschberg, mencatat tidak ada waktu untuk memikirkan kembali setiap teknologi yang mereka gunakan. Sebaliknya mereka menemukan solusi mutakhir sudah ada di luar sana, menggunakan kembali untuk penerbangan, katanya.

"Saya tentu berpikir itu adalah pencapaian teknis yang cukup mengesankan, " kata Craig Steeves, associate director dari Institut Toronto untuk Studi Aerospace, kepada National Geographic Christina Nunez setelah menyelesaikan perjalanan Solar Impulse. "Mereka berada jauh di depan di jalur yang ingin dilalui industri kedirgantaraan."

Namun, Piccard dan Borschberg cepat menambahkan bahwa opsi bertenaga surya tidak akan menuju ke maskapai penerbangan komersial dalam waktu dekat. Solar Impulse 2 — dan pendahulunya, Solar Impulse 1 — hanya bisa menampung satu orang (pilot) di kokpitnya yang tidak dipanaskan dan tidak bertekanan; kursi tunggal berfungsi sebagai toilet. Pesawat ini ternyata sangat lambat, melaju dengan rata-rata 30 mil per jam untuk memaksimalkan penghematan energi.

"Itu tidak pernah berakhir dengan sendirinya, " kata Piccard tentang pesawat. "Solar Impulse adalah cara simbolis untuk menunjukkan bahwa Anda dapat menggunakan teknologi ini untuk petualangan besar yang semua orang pikir tidak mungkin." Dengan kata lain, tujuan penerbangan itu tidak harus mendorong bidang penerbangan, tetapi untuk mendorong imajinasi.

Tetapi dengan menabrak batas-batas ini, tim Solar Impulse memang memberikan kontribusi penting untuk penerbangan. Banyak perusahaan penerbangan — termasuk AirBus, Boeing, dan Siemens — baru-baru ini mengumumkan proyek pengembangan sistem listrik atau hybrid untuk mengurangi emisi penerbangan di masa depan. Sementara beberapa upaya ini dimulai sebelum Solar Impulse turun ke langit, perjalanan tersebut menarik perhatian dan inspirasi ke bidang yang sedang berkembang. "Sangat lucu melihat bahwa para insinyur yang bekerja di industri itu tertawa ketika saya memulai proyek ini, " kata Piccard. "Tapi sekarang insinyur yang sama sedang mengerjakan program pesawat listrik."

Sementara tenaga surya tetap tidak praktis untuk usaha ini, Piccard menjelaskan, baterai bisa diisi daya di grid sebelum keberangkatan. Tetapi teknologi-teknologi itu kemungkinan masih membutuhkan beberapa dekade pengujian dan pengembangan untuk mencapai skala komersial, menurut Peter Wilson, seorang profesor teknik elektronik dan sistem di University of Bath. Salah satu batasan utama dari penerbangan ini adalah penyimpanan baterai, ia menulis untuk The Conversation pada tahun 2015.

Beberapa dampak terbesar Impuls Surya sebenarnya dapat ditemukan di tanah. Penerbangan ini telah mendorong kemajuan lintas-disiplin di banyak industri, menurut Piccard dan Borschberg. Perusahaan pengembangan bahan Covestro, mitra Solar Impulse, mengadaptasi isolasi kokpit berkinerja sangat rendah dan berperforma tinggi untuk lemari es yang lebih efisien. Menurut Piccard, sebuah perusahaan startup di India juga berencana untuk menggunakan mesin pesawat efisiensi tinggi pada kipas langit-langit yang mengkonsumsi 75 persen lebih sedikit listrik.

Tetapi sekarang setelah dikatakan dan dilakukan, Piccard siap untuk langkah selanjutnya. "Sekarang, tentu saja, kita harus melanjutkan, " katanya. "Sukses tidak ada di sana untuk duduk di kursi dan menikmatinya. Sukses ada di sana untuk membuat langkah berikutnya."

Pada bulan November 2017, Piccard dan krunya meluncurkan Aliansi Dunia untuk Solusi Efisien, bertugas menghubungkan investor dan pemerintah dengan 1.000 solusi inovatif yang menguntungkan dan ramah lingkungan.

"Sangat sering perlindungan lingkungan di satu sisi dan industri di sisi lain tidak berhasil menemukan bahasa yang sama, " kata Piccard. Dia berharap bahwa proyek 1.000 solusi menyediakan platform untuk percakapan itu terjadi.

Dan meskipun fase ini tidak terlalu dramatis, Piccard berharap bahwa film dokumenter ini akan membantu memperkuat keindahan dan drama Solar Impulse di hati para penontonnya dan menginspirasi mereka untuk menjaga pikiran mereka tetap terbuka seiring kemajuan teknologi.

Optimisme kedua pilot tentang masa depan energi jelas menular, dan hasrat mereka untuk Solar Impulse sangat jelas. Ketika Borschberg menutup pembicaraan, dia menggambarkan pengalamannya yang menjulang di atas awan. "Benar-benar indah berada di atas sana, itu adalah hadiah, " katanya. "Anda melihat sayap, Anda melihat matahari di atas Anda dan Anda mulai memahami bahwa hanya sinar matahari yang jatuh di sayap sudah cukup untuk membuat Anda terbang."

"Ini benar-benar mengesankan, " tambahnya. "Ini memberimu kepercayaan pada teknologi jenis ini."

Penayangan perdana The Impossible Flight selama dua jam ditayangkan 31 Januari 2018 pukul 21:00 ET di PBS.

Di dalam Penerbangan Bertenaga Surya Pertama di Seluruh Dunia