人類需要踏上月球的第一步，注定也會記住這次太陽能飛機的環球飛行。吸引全球目光的“陽光動力2號”今天抵達重慶，項目發起人貝特朗-皮卡爾有著神一樣的冒險家族基因——祖父是《丁丁歷險記》卡爾庫魯斯教授的人物原型，那位性格固執拘謹，略帶神經質的天才科學家。“沒有冷嘲熱諷，何來遠大抱負？”這是他對于此次冒險的注腳。

　　3月9日，人類第一次環球太陽能飛行計劃正式啟程。“陽光動力2號”從阿布扎比出發，31日凌晨到底重慶，這架飛機以及它所承載的夢想和傳奇吸引了無數人關注，今天記者就帶你來一一破解。

“沒有冷嘲熱諷，何來遠大抱負？” ——@貝特朗-皮卡爾 ；

“以夢為馬，創新為帆。人類的擔當和對技術的追求終將改變世界�！� ——@安德烈-波許博格。

　　 這是兩位SolarImpulse 2團隊創建者的創業箴言。他們口中“抱負”，就是輪流駕駛一架由17248塊太陽能電池和633公斤鋰電池驅動的飛機，在五個月內完成全球首次太陽能飛機載人實際飛行25天的環球之旅。

　　 如今，這架天方夜譚般的太陽能飛機——“陽光動力2號”，3月9日從阿聯酋首都阿布扎比國際機場起飛，經停馬斯喀特、艾哈邁達巴德、瓦拉納西、緬甸曼德勒，周二（3月31日）凌晨終于飛抵中國經停重慶雙流機場，原計劃周三（4月1日）下午將抵達南京。

（圖為本次“陽光動力2號”環球之旅路線圖）

（“陽光動力2號”落地重慶現場圖）

（圖為兩位飛行員在重慶江北國際機場接受媒體采訪）

　　 陽光動力（SOLAR IMPULSE）是由瑞士精神病學醫生、探險家貝特朗皮卡爾（Bertrand Piccard）發起，聯合企業家、前瑞士空軍飛行員安德烈·波許博格（André Borschberg）于2003年11月共同組建的，目前整個團隊約有100名成員，公司總部位于瑞士洛桑。

　　 1.貝特朗皮卡爾祖孫三代愛冒險

　　 貝特朗的姓氏經常被寫錯，請注意：不是皮爾卡，也不是皮卡丘，更不是皮爾卡丹。這位全球第一個駕駛熱氣球中途無降落環游世界的冒險家家世顯赫，祖父輩曾飛天下海，在探險和科學方面都頗有建樹。

（左為父親雅克皮卡爾，中為祖父奧古斯特皮卡爾，右為貝特朗皮卡爾）

　　 >>祖父Auguste Piccard奧古斯特皮卡爾——第一個證明人類可以在平流層存活相當一段時間的人。奧古斯特皮卡爾出生于1884年1月，在當時就已經非常超前地熱心參與自然保護事業。他曾將兩次進入平流層（在1931年到達15790米，在1932年到達16201米），在那里，奧古斯特還對上層大氣和宇宙射線進行了一系列測量，并成為第一個親眼見到地球有球形弧度的人類，同時也是第一個證明人類可以在平流層存活相當一段時間的人。

　　 說起貝特朗皮卡爾的祖父奧古斯特皮卡爾，你可能會感到有些陌生,但是你應該知道下面這張經典的照片。這是一張號稱“智商爆表”的合影——1927年的索爾維會議（Solvay congress）照片，據說其中人物是世界上平均智商最高。最上排左側第一個人，就是祖父先生奧古斯特。

（第三排左數第6位是薛定諤、第8位是泡立、第一排左數第二位開始分別是普朗克、居里夫人、洛倫茲、愛因斯坦）

　　 另外，看到Auguste的人物形象你大概會覺得眼熟。沒錯，他就是《丁丁歷險記》卡爾庫魯斯教授的人物原型，那位性格固執拘謹，略帶神經質的天才科學家。

　　 >>貝特朗皮卡爾父親Jacques Piccard——創下了人類探索海底的最深紀錄。受到父親的熏陶，老皮卡德的兒子，也就是貝特朗皮卡爾的父親Jacques Piccard也開始涉足科學探險。1960年，Jacques和美國海軍軍官唐·沃爾什（Don Walsh）一起乘坐他參與設計的的里亞斯特號（Trieste）深潛器經過5個小時的下潛，最終到達世界大洋最深處——馬里亞納海溝溝底，創下了人類探索海底的最深紀錄。

　　 伯特朗把自己的父親形容為“一位真正的尼摩船長”（尼摩船長是法國小說家儒勒·凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》中的主人公。）。雅克·皮卡爾和沃爾什足足花了5小時才抵達11公里深的海底。雖然他們只在11公里深的海底呆了20分鐘，但就在這短短的時間里Jacques端詳了人類所能知道的大洋最深處。

　　 他對后人表述：當時他們發現了一條一條30厘米長的歐鰈魚，看上去就像海參。這條古怪的魚長著兩只眼睛，緩慢地，非常緩慢地從潛水器邊上游過。“就在我看見它的同時，這條魚長在頭后面的兩只圓眼睛也看見了我們。”此前科學界的普遍觀點一直認為，在那樣深的海洋深處不可能會有生物存活。據悉，正是雅克·皮卡德在11公里深的海底發現了活著的海洋生命，才終于促使國際社會決定禁止人類向深海海溝中傾倒核廢料。

（1960年1月23日，雅克和美國海軍軍官唐·沃爾什一起乘坐他參與設計的的里亞斯特號）

　　 >>貝特朗·皮卡爾本人——成功地實現了第一次不停頓環球氣球飛行。因為祖父和父親的影響，貝特朗皮卡爾似乎注定要成為這個冒險家族另一位永鐫史冊的人物。與父親和祖父上天下海略有不同，貝特朗皮卡爾在大學主修了精神病學，向人類內心探索。后來，他成為一家精神病院的高級顧問，專長于成人與兒童的精神病學與心理療法，同時他也是一位催眠療法專家，目前是瑞士催眠療法協會的講演人兼主管。

　　 在當醫生的同時，貝特朗皮卡爾也狂熱癡迷于科學探險，延續著皮卡德的家族傳統。他在青少年時期就學會了駕駛熱氣球、飛機、滑翔機和動力滑翔機。27歲那年,他獲得歐洲懸掛式滑翔機特技飛行比賽的冠軍。

　　 讓貝特朗皮卡爾聞名于世的莫非就是與英國人布賴恩·瓊斯一起經過三次努力，成功地實現了第一次不停頓環球氣球飛行，不論是飛機時間還是飛行距離都創造了航空史上的最長紀錄：19天21小時47分鐘飛行了45,755千米（一舉打破了7項世界紀錄）。

　　 關于這個神一般的冒險家族，還可以通過一段視頻來了解：

　　 有很多人問“陽光動力2號”項目的最終目的是什么？皮卡德稱："陽光動力2號"的意義在于不是制造多少架商業飛機，而是希望通過環球飛行向世人展示創新和環保理念。”

　　“it is not designed to carry passengers,but to carry a message.”

　　另一位項目創始人安德烈波許博格也表示，“這次環球飛行是為向世人傳遞一個信息，讓更多的人看到清潔能源的潛力�！� 的確，這次環球飛行不僅是一次冒險，更是吸引了全世界的目光，讓那些神秘環保技術獲得最有效的展示。

　　 2.安德烈·波許博格——項目CEO成功募集資助

　　 “陽光動力2號”的另一位飛行員，同時也是陽光動力項目的CEO安德烈·波許博格，是一名經驗豐富的飛行員、多項航空記錄的保持者，同時也是力學和熱力學工程師、麥肯錫咨詢師、投資人和企業家。

　　 安德烈早年就癡迷于航空飛行，曾接受瑞士空軍的飛行員訓練；20年間他先后駕駛過毒液號（Venoms）、獵人號（Hunters）和老虎號（Tigers）等飛機。他現在持有各類飛機和直升機的專業飛行員駕照；空閑時，他還會做一些特技表演。

　　 2010年7月7日，安德烈有史以來第一次駕駛陽光動力號飛機飛行了26個小時，這足以證明飛機可以只在太陽能的推動下進行晝夜飛行。他同時還是瑜伽和冥想愛好者，據說這可以幫助他在執行長時間飛行任務時提高抵抗疲勞和壓力的本領。

　　 安德烈不僅是一名飛行員，同時也是一名成功的商人，曾經在咨詢業界也取得了很大的成功。在整個項目中，皮卡德游說了政府機構和多家公司出資支持，波許博格招募了90多名各領域的頂尖專家，建立起自己的工程師團隊；在團隊之外，他們還獲得了80家公司在技術上和財務上的支持。

　　 這也是除了冒險精神，陽光動力項目非常讓人驚嘆的一點——商業模式。據接近該項目的一位從事公共關系的人士告訴記者稱，陽光動力項目目前除了人力成本，幾乎都有強有力的贊助商的支持。

　　 1.四大頂級贊助商：

　　 索爾維集團（Solvay）：提供太陽能電池板，為該項目提供的電池板比其它市場公開產品少35%的重量，但有65千瓦的峰值功率。此外，索爾維集團還為“陽光動力2號”研發了十幾項超輕材料和新技術，應用在飛機的骨架、太陽能板、電池及各個部件。其中，機身使用的碳纖維蜂窩夾層材料每立方米僅重25克，密度是紙張的1/3，其強度卻達到飛行要求。而機翼上鑲有大約1.7萬塊的太陽能電池板，這些電池板每塊也僅厚135微米，相當于人類的一根頭發絲。

　　 ABB集團：派駐3位工程師，將全程為“陽光動力2號”保駕護航，負責改進飛機地面運行的控制系統、強化飛機電池充電系統的電子電路、提供駕駛艙輔助電源系統設計，以保障蓄電池可以在電路故出現障時，給導航系統及其它電子設備供電。這套系統是基于對電路斷路器的監控與分析，該技術原本被ABB用于發電廠與大電網之間的斷路設計。

　　 迅達集團（Schindler）：派駐電子工程師，共同研究并進行電路優化。

　　 歐米茄：為確保飛機著陸的能見度，歐米茄專門為“陽光動力2號”開發出一種采用了LED燈的輕型著陸系統，該系統包括16盞著陸燈、電源線、變壓器等部件，總重量不超過2千克，總功率只有100瓦。

　　 2.其他贊助商（不完全統計）：

　　 拜耳材料科學公司：提供了自己最新研發的PC和PU泡沫絕緣材料，用作駕駛艙的隔熱材料和用于制造駕駛艙的窗戶。讓駕駛艙能夠在正負40度交替的外部環境中，依然保持舒適。

　　 瑞士政府：辦公室、機庫、測試場地，但沒有財政支持。

　　 洛桑聯邦理工學院（EPFL）：提供實驗設備和場地，據說在這個學院里有40多個實驗室一起探討太陽能動力飛機的可行性。兩位飛行員也是在此相遇。

　　 第一項，高效太陽能電池板，僅厚135微米。

　　“陽光動力2號”機翼上安裝有17248塊超薄、高效太陽能電池板。而這些電板非常薄，每塊僅厚135微米，相當于人類的一根頭發絲。

（工程師在安裝太陽板之前清理飛機機翼）

　　第二項，安裝鋰離子電池， 陰天、晚上照樣飛。

　　連續5天5夜不間斷的飛行，在晚上或陰天沒有太陽的時候飛機怎么飛行？飛機上安裝有能源轉換、能源儲存以及其它增強能源效率的技術。安裝這些設備就是為了滿足晝夜飛行的需求，發動機吊艙中安裝了633公斤重的鋰離子電池。這樣，太陽能電池板所產生的電量，除了供其日間飛行外，還可以實現夜間飛行。有了能量儲備，飛機也不用擔心碰到陰雨天氣。

（工程師正在安裝太陽能板）

　　第三項，絕緣膜，為飛機電池和飛行員保溫。

　　飛機上應用了許多新型的復合材料絕緣膜，這種絕緣膜能為電池和飛行員保溫，這些技術已經運用在一些冰箱和冷凍產品上了。

（工程師在駕駛員座艙上覆蓋一層銀箔）

　　第四項，飛行員累了 ，開啟自動飛行模式。

　　“陽光動力”2號所使用的人機互動技術，在飛行員疲憊的情況下，可以開啟自動飛行模式，也不用擔心出現異常情況，在飛機上設有通話、網絡等設備，可隨時與地面聯絡。飛機可以在無人控制的情況下飛行20分鐘，摩納哥（歐洲西南部國家）境內的一個控制中心，有操控員和工程師們隨時監控著飛機，一旦有情況支持人員會叫醒飛行員。這樣的一項高大上的技術，飛機研發人員預測，將有希望用于盲人導航，疲勞度監測技術可用于提高司機駕駛安全。

（“陽光動力2號”控制臺內景）

　　第五項，特制食物 ，溫度驟變仍新鮮。

　　特殊的食物，能夠經歷溫度驟變而依舊保鮮。食物贊助公司研發人員說：“普通的食物在經歷零下20攝氏度到零上30攝氏度的環境變化之后，很快便無法食用。因此，我們和一家瑞士公司合作，研制了一些能夠在不同溫度下食用的食物。這些食物既可以加熱食用，也可以常溫或低溫食用。”特制食物不僅能保證營養充足，在食用后還會發生化學反應，給飛行員提供熱量。

　　第六項，能量調度器 ，飛機故障時重新實現能源平衡。

　　在“陽光動力2號”中，配備有一臺能量調度器，如果“陽光動力”飛機的四臺引擎中的一臺遇到故障，該調度器能將能源供給由電力不足的引擎切換到運轉良好的引擎上去，從而重新實現能源平衡。新型直流電駕駛艙使得飛機儀表板內部的電子設備的減重上實現了巨大突破，其重量足足減少了50%。

（“陽光動力2號”飛機構造流程中的一項）

　　1.這是一架怎樣的飛機？

【造型】翼展寬、機身輕

翼展：72米（波音747-8I：68.5米；空客A380：79.8米）

重量：2.3噸（波音747-8I：440噸；空客A380：560噸）

　　家用車的重量，卻有72米長的機翼，如果遇到大風被吹翻就糗大了。

　　還有一點值得注意的是，核心部分太陽能電池陣列換裝了全新的薄膜太陽能電池，能量轉化效率22.7%，共17248塊，能為飛機提供65千萬的峰值功率。

　　2.太陽能飛機和飛行員在環球旅行過程中可能遇到什么突發情況或困難？

　　>>飛機駕駛艙只有3.8平方米，除去駕駛臺和駕駛員坐椅外，幾乎沒有其它空間。飛行員在空中的飲食、如廁、活動受限。

　　>>為減輕重量，飛機并沒有安裝加熱和減壓設備，飛行員將面對零下30℃到零上30℃的溫差變化。

　　>>在飛越太平洋航段中，飛行員將獨自一人飛行5個晝夜，每隔4小時最多只能睡20分鐘。
　　>>太陽能飛機十分脆弱，它在轉彎、提升和下降時只能緩慢進行，遇到亂流等復雜天氣情況更是需要警惕。

　　 “陽光動力2號”完成在中國的旅程后，就要踏上本次旅程最具挑戰的跨太平洋之旅。祝它一路順利！~

　　3.太陽能電池板是如何為飛機提供動力的？陰雨天和夜晚飛機要如何飛行？

　　陽光動力的機翼內部共設置了144條碳纖維助條，表面由太陽能電池板組成。陽光動力2號使用的太陽能電池的厚度僅為135微米，轉換率卻高達22.7%。飛機一共安裝了17,248塊電池，分布在機翼、機身和水平尾翼上，從而在輕盈度、柔韌性和效率之間實現最佳平衡。

　　為了滿足晝夜飛行的需求，發動機安裝了633公斤重的的鋰聚合物電池，能源密度優化至260瓦時/公斤，電池密封在四個發動機艙內，并有一個系統控制充電閥和溫度。機翼下方安裝了四架發動機，每個能產生17.4馬力（13.5千瓦）的動力，真個動力系統的效率為94%，創立了一項能源效率記錄。

　　4.太陽能飛機在遇到復雜天氣情況或電力意外不足時，有何緊急備案？

　　陽光動力的背后有一個擁有80多位專家、90位合作或百和一百名顧問的跨學科團隊模擬所有可能發生的情況，并找出合適的天氣形態組合，為太陽能飛機進入受控制空域鋪平道路。且通過衛星數據鏈將數以百計的技術參數續傳送到任何控制中心，對飛機飛行狀況進行實時監測。

　　最壞的打算是飛行員進行跳傘自救。ABB的工程師Stevan Marinkovic給駕駛艙設計了輔助電源系統。如果主電路出現意外故障，這套輔助電源系統還可以繼續保障駕駛艙內通訊、警報和導航系統的正常運行，保證飛行員跳傘逃生成功。隨后，“陽光動力2號”么，就會Duang~ 你懂的......T^T

　　5.飛行員在長途飛行中如何休息？

　　機艙共3.8立方米，未配備增壓和空調系統，但超強隔熱材料和特殊飛行服可讓飛行員持續工作5天左右。飛行員吃喝拉撒都在機艙里完成。每隔幾小時，飛行員可以休息十幾分鐘。座椅有充氣墊，能讓飛行員完全展開雙腿。由于對氣流變化敏感，當飛機傾斜時，手腕上的振動器會自動喚醒飛行員。

　　6.本次環球旅行的線路是依何而定？為什么把項目中心建在阿布扎比？

　　環球飛行的起飛季節定在3月，是為了避開印度洋季風。飛機的在路程設定時會特別選擇在夜間起飛和著陸，以避開湍流和高于18公里/小時（10節）的風。在日間怕生至9000米高度，在夜間下降至1500米，以節約能源。

　　7.拆解和包裝“陽光動力號”需要用多長時間？如何將其包裝運輸？

　　總共需要三周左右，其中包括組件的升級和維護，后者主要是在位于迪本多夫（Dubendorf）的瑞士老軍用機場完成的。如果僅僅是拆解，可以在一周內完成。

　　機翼、尾翼和機身較大的部分都被安裝在框式桁架運輸夾具上。較小的部分裝入木箱，并在木箱中塞入泡沫加以保護，而工具則裝入商業貨物用的塑料托盤中。

　　保護飛機所有不同部件非常重要。實際上，大部件是暴露在外面的，所以在將它們裝載到運輸機上時必須特別小心。在用商用運輸機從巴塞爾（Basel）運往阿布扎比時，木箱內的泡沫足以保護較小的部件。

　　在協調維護和升級時，還存在拆卸飛機的問題。其中遇到的一個最大挑戰就是避免損壞精巧的結構和機翼罩。此外，跟蹤標記每一個部件也非常重要，以確保在阿布扎比可以將所有部件順利重新組裝，以趕上可持續發展周的展覽。

　　8.飛機的哪個部件最重？

　　飛機上最重部件是重達350公斤的機翼中段，約為飛機總重量的五分之一。電池密度很大，四塊電池各重155公斤左右。

　　9.飛行員的家人對這個項目是否支持?

　　據果殼資深作者瘦駝的微博，貝特朗-皮卡爾的夫人Michele是皮卡爾家族第一位投身探險事業的女性。每天她跟大家一起在帳篷里忙里忙外，處理著各種媒體和宣傳事務。

　　他們有三個女兒，其中一個女兒在上海讀法學碩士，貝特朗在接受瘦駝采訪時表示：“我對我的孩子們是這樣要求的，首先要學習，至少學到碩士，再決定自己要干什么。你能以各種不同的方式探索這個世界，并成為領域里的先驅者。思考世界的方法很重要，不管是做烘焙、當律師、工程師、醫生、政客或者研究哲學，只要你能給這個世界帶來新鮮的東西，其實不必像祖輩父輩一樣玩氣球、潛水或者飛行。重要的是不管你做哪行，跳出慣性思維，都可能成為領域里的先鋒�！�

文章圖片均來自Solar impulse 、Bertrand Piccard、Andre Borschberg官方網站