“陽光動力”的環球之旅

◎摘編/本刊編輯部

“陽光動力”的環球之旅

◎摘編/本刊編輯部

導讀：

世界最大的太陽能飛機“陽光動力2”號已于2015年3月9日從波斯灣的沙漠起航，踏上了它的環球飛行之旅。在后來的日子里，它將錯開強勁的印度洋季風，飛越緬甸的神廟和中國的萬里長城，然后橫跨太平洋，穿越美國和大西洋，環繞地球一周后返回起點波斯灣。這次飛行意義何在？那要從凡爾納的飛行之夢說起。

凡爾納的飛行之夢

一支團隊駕駛一架僅靠太陽能飛行的飛機進行環游世界之旅，既不需要燃料，也不制造污染—這聽起來像是凡爾納科幻小說中的情節。“陽光動力”號的創始人十分仰慕凡爾納的前瞻精神，希望能夠將科學與夢想放在人類探索的核心位置，于是開始了這場尖端科技的挑戰。

使用清潔的可再生能源，日夜無歇地在高空飛行，要實現這樣的夢想可沒那么簡單。歷時12年的可行性研究、概念形成、設計和建造，在諸多工程師和技術人員、技術合作伙伴、顧問和供應商的努力下，“陽光動力2”號成為最具雄心壯志的一架太陽能飛機。

最具雄心的技術挑戰

“陽光動力2”號專為挑戰首次太陽能飛機環球飛行而建。作為一架革命性的飛機，它將完成一項史無前例的任務—在不使用任何燃油的情況下，跨越海洋，從一個洲飛到另一個洲，連續飛行5個晝夜。為此，“陽光動力2”號需采用全新的科學技術，同時還需大幅度降低能耗，應對很多技術挑戰。

挑戰1：能源供應—如何飛越海洋與大陸

太陽能電池板：“陽光動力2”號的機翼、機身和水平尾翼上安裝了超過17000塊太陽能電池板，每天可以產生340千瓦時的電量。為了實現空氣動力性能最大化，“陽光動力2”號的機翼長度甚至超過了波音747，長達72米！

蓄電池：能源由“陽光動力2”號太陽能電池板收集后，將被儲存在鋰聚合物蓄電池中，電池的總重量僅占飛機總重的四分之一。

為了節約能量，飛機白天將攀升到8500米高空，夜間則會在1500米高度低空飛行。

挑戰2：飛行距離—超過35000千米

發動機：“陽光動力2”號24小時的平均功率相當于一架小型摩托車發動機。

速度：“陽光動力2”號的速度與汽車基本一致。

挑戰3：機身重量—輕如汽車

輕盈：工程師們發揮超凡技術，均衡降低整個結構的重量。飛機每增加1克重量，就要在別的地方相應減少1克，這樣才能在飛機上安放足夠的電池，并且營造一個可讓飛行員生活一周的駕駛艙環境。最終，“陽光動力2”號的重量相當于一輛小型箱型貨車，僅為2300千克！

堅固性：機身由復合材料構成。機翼上部表面覆以密封太陽能電池組成的隔層，下部表面為高強度柔性薄層。機翼內每隔50厘米設置了140根碳纖維肋條，從而形成符合空氣動力學的隔面，同時也保證了機翼的堅固性。

飛行員的“享受”之旅

開著飛機進行環球旅行，這個想法一聽就讓人覺得十分奢侈，不過，飛行員在“陽光動力2”號上的居住環境可稱不上“享受”二字。

由于飛行速度很慢，“陽光動力2”號飛越太平洋需要整整5天5夜的時間！別看這架飛機的機翼十分龐大，但機艙卻僅有一個電話亭那么狹窄，只能容納一名飛行員。在狹窄的機艙里度過漫長的飛行時間，對飛行員來說，這是一個巨大的挑戰。當然，駕駛艙足以搭載充足的供氧、食物和生存設備，同時也能滿足持續多日飛行的人體工學要求。尤其值得一提的是“穿”和“睡”兩點。

功能強大的飛行服

“陽光動力2”號不僅機艙小，而且為了盡可能減輕重量，機艙里沒有增壓和空調設施，由于沒有任何加熱，座艙和飛行員將面臨-40°～40°的極端溫度。幸好，在駕駛艙高密度隔熱層及飛行服的保護下，飛行員將能抵御周圍的極寒和高溫。其中，這種特制的飛行服采用了最新的材料，不僅具有隔離保溫作用及電加熱功能，還內置了特別的芯片，關鍵時刻會大顯身手！

原來，飛行員困了難免打盹，為了防止睡過頭，工程師設計了一種具有提醒功能的護目鏡。飛行員戴上它不僅可以遮光，如果沒有及時醒來也沒關系，護目鏡會發出耀眼的光芒刺激飛行員及時清醒。如果即使這樣飛行員還在昏睡，那么飛行服里內置的芯片會頻頻振動，繼續提醒飛行員醒來。當飛行員呼吸頻率過低，或者飛機出現高度驟降等緊急情況時，芯片的提醒作用顯得極為重要。怎么樣，夠神奇吧！

總之，作為迄今為止世界最大的太陽能飛機，“陽光動力2”號的環球之旅具有十分重要的意義，它的出現不僅促進了許多高新科技的發展進步，而且對清潔能源的推廣也起到了很大作用。

氫氧波段下的玫瑰星云

玫瑰星云（Rosette Nebula）雖然不是宇宙中惟一與花產生聯想的氣體塵埃云，卻是最著名的一個。位于麒麟座大分子云團邊緣的這朵“花”，離我們約有5000光年的距離，其美麗對稱的外觀是由中心星團熾熱的恒星風和輻射所“雕塑”而成的。

特別“萌”的莢狀云

這朵在日落之前出現的莢狀云（lenticular cloud）是不是看起來十分像某種未來太空船呢！作者原本計劃拍攝罕見的火星與金星的近合，但在預料之外出現的莢狀云卻搶走了它們的風采。落日照亮了靜止不動的云 ，形成了錯綜的暗影和明亮的日照區，實屬罕見。

月光里的“愛與戰爭”

在上一張照片里金星與火星被搶了風頭，而這一張里它們則是實實在在的主角。金星(Venus)是以羅馬神話的愛神命名，而火星(Mars)則是以戰神命名，二者難得一見的近合被定格在了這張照片中。

柔軟的照明板

由韓國某公司研發的這款“柔軟”的照明板將于今年投產，它采用最新研發的塑料材料制成，光效達到60流明/瓦，厚度僅為0.88毫米。照明板采用了聚合物基質制成，所以柔韌性和可彎曲度都獲得了大幅度提升，適用于日常各種場所，每塊售價約為680美元。

能變焦的隱形眼鏡

世界范圍內約有2.85億人的視力遭受了不同程度的損害并需要佩戴眼鏡。這個伸縮式隱形眼鏡的放大倍數是2.8倍，且其舒適程度十分適宜長時間佩戴，由于眼球表面需要穩定的氧氣供應，研發團隊一直致力于提升鏡片的透氧性。為了提高透氧性，他們在鏡片上設計了許多直徑約為0.1毫米的氣孔，以便空氣能夠流動，達到鏡片下層的角膜。

可折疊十萬次的觸摸顯示屏

在日本的顯示屏創新展上，一家實驗室展出了一塊1080P分辨率、8.7英寸的觸摸顯示屏。這款顯示屏的特別之處在于可以折疊，屏幕中間的兩個位置能夠實現一定程度的彎曲，雖然不能像紙張一樣隨意彎曲，但這已經是顯示器技術的一大突破。據研發人員介紹，這塊顯示屏看上去似乎很柔弱，但卻能夠承受十萬次以上的重復折疊。

便宜又高效的太陽能壁紙

芬蘭一家研究中心最近發布了一款美觀、柔軟、完全可回收的有機太陽能電池板，并且能夠在電池板上印上各種圖案。目前這種太陽能電池板已經能夠進行量產。通過印上圖案，電池板就能夠以墻紙的形式，裝配到任何合適的地方，來采集太陽能。這一設計如果能應用到生活中，將大大提升太陽能的利用，收集更多的能量。

用超聲波洗衣服

新生代的清洗設備讓我們從洗衣服這件麻煩的事情中解脫，這款名為“Dolfi”的產品被稱為世界上最小的溫和型洗滌設備，無論用戶處于何時何地，只需一碗水、一些洗衣粉以及一個排水口，衣服就能被徹底洗凈，這一切都依賴于超聲波技術在家居產品中的廣泛應用。

能打印照片的手機殼

法國一家公司最近推出了一款特別有創意的智能手機保護套，內置照片打印機，可以讓我們的智能手機華麗變身為靈巧的拍立得相機。將手機殼套在手機上，使用藍牙連通手機后，再通過配套應用，一分鐘之內便可以隨心所欲地打印出手機中的照片了！這是一項與生活結合得非常緊密的設計發明，同學們如果感興趣，也可以自己嘗試一下！