Crédit d'image: ESA
Le programme de transfert de technologie de l'ESA vise à fournir des technologies de pointe pour aider l'aventurier Bertrand Piccard à faire le tour du monde dans un avion monopilote à énergie solaire, comme la démonstration ultime du potentiel d'un vol sans pollution.
En 1999, Piccard et le copilote Brian Jones ont été les premiers à faire un tour du monde en ballon sans escale. Piccard a maintenant lancé Solar Impulse pour répéter sa circumnavigation mondiale, cette fois dans un avion à propulsion solaire sans pollution.
Ce projet ambitieux est présenté cette semaine au «32e Salon international des inventions, des nouvelles techniques et des nouveaux produits» qui s’ouvrira à Genève, en Suisse.
L'avion proposé ressemble à un planeur, mais avec une envergure gigantesque de 70 mètres, dépassant celle d'un Boeing 747. Entièrement recouvert de cellules solaires et équipé éventuellement de deux moteurs à hélice montés sur la queue, l'avion sera capable de décoller sans assistance et emportera les batteries nécessaires pour le vol de nuit.
Plusieurs domaines ont déjà été identifiés où l'expertise spatiale européenne pourrait fournir des technologies de pointe: ils incluent les batteries et les cellules solaires, les systèmes de gestion de l'énergie, les structures composites ultra-légères et les systèmes de surveillance pour vérifier la santé du pilote.
Le ciel est la limite du développement durable
Pour le projet Solar Impulse, Piccard s'associe à nouveau avec Brian Jones, son copilote à bord du ballon record Breitling Orbiter 3, il y a cinq ans. Il a nommé ingénieur et pilote Andr? Borschberg en tant que chef de projet et troisième pilote de l'équipe.
«Cette fois, le défi est d'influencer l'histoire du transport aérien en exploitant de nouvelles technologies qui satisfont aux exigences de notre époque en matière de développement durable et d'utilisation uniquement de formes renouvelables d'énergie», explique Piccard.
Le programme de transfert de technologie de l’ESA fournit un soutien technologique tandis que l’Institut fédéral suisse de technologie (EPFL) à Lausanne est le «conseiller scientifique officiel» du projet.
"La principale source d'énergie de nos satellites est le Soleil, comme pour l'avion de Piccard", explique Pierre Brisson, responsable du programme de transfert de technologie de l'ESA. «Nous avons développé certaines des meilleures cellules solaires du monde et des systèmes avancés de stockage et de gestion de l'énergie, toutes les technologies clés à bord de notre vaisseau spatial. Ils seront un bon point de départ pour l'effort de Piccard. "
L'institut EPFL vient de terminer une étude de faisabilité pour le projet d'analyse des technologies existantes. Yves Perriard, directeur du laboratoire des actionneurs intégrés de l'EPFL et l'un des principaux scientifiques de l'étude, a confirmé: «Nous savons qu'il est possible de créer une structure entièrement alimentée par le soleil. L'EPFL était un choix évident pour cette étude. L'institut a mené les recherches thermodynamiques pour le succès du vol en ballon Piccard-Jones 1999 et est le conseiller scientifique officiel de l'équipe suisse de voile Alinghi, actuellement titulaire de la coupe américaine.
100% solaire à 10 km d'altitude, volant 24h / 24
L'avion solaire Solar Impulse doit rester au-dessus des nuages pour capter toute la lumière solaire disponible, à une altitude de 10 000 à 11 000 mètres, où la température est d'environ 55 ° C.
Son cockpit devra peut-être être mis sous pression pour des missions plus longues et sa construction nécessitera l'utilisation des dernières technologies en matériaux ultra-légers. Le défi le plus important sera de construire le gros avion avec une structure très légère capable de transporter suffisamment de batteries pour le vol de nuit.
Les exigences électriques posent un autre défi d'ingénierie clé? comment stocker suffisamment d'énergie solaire pendant la journée pour continuer le vol toute la nuit.
Perriard explique: «C'est vraiment une guerre contre toutes les pertes dans le système électrique des cellules solaires aux moteurs.»
L'étude de l'EPFL indique que les batteries lithium-ion disponibles sur le marché fournissent un peu moins de 200 wattheures par kilogramme (Wh / kg), suffisamment pour supporter un avion à pilote unique, tandis qu'une solution à deux pilotes nécessiterait une capacité de au moins 300 Wh / kg.
Le plan est de concevoir et de construire le premier prototype d'avion en 2004-2005, avec des premiers vols d'essai en 2006. La prochaine étape est de terminer les vols de nuit en 2007, initialement au moins 36 heures dont une nuit complète. A partir de là, les longueurs de vol doivent être augmentées. Des solutions innovantes seront nécessaires pour stocker la nourriture et l'eau nécessaires tout en réduisant le poids au minimum? problèmes familiers pour les ingénieurs de l'ESA qui conçoivent des missions spatiales.
Quand le Solar Impulse volera-t-il à travers le monde, non-stop? «Il est prévu de traverser l'Atlantique en 2008 et de faire le tour du monde avec des escales en 2009», explique Andr? Borschberg, "Voler sans escale dépend beaucoup de la rapidité avec laquelle nous aurons des batteries à plus haute densité d'énergie? Mais pas avant 2009."
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
