Chiếc máy bay hoạt động bằng năng lượng mặt trời Solar Impulse 2 đang dừng chân ở California, Mỹ trước lúc cất cánh chặng cuối, hoàn thành chuyến bay đầu tiên vòng quanh thế giới.

Ý nghĩa của chuyến bay

Về mục tiêu của chuyến bay của Solar Impulse 2 (SI2) hay ý nghĩa của chuyến bay đầu tiên vòng quanh Trái Đất trên chiếc máy bay hoạt động bằng năng lượng mặt trời, lời phát biểu của người phi công Thụy Sĩ Bertrand Piccard trước chuyến bay băng Thái Bình Dương của SI2 có thể xem như một thông điệp: Khuyến khích việc sử dụng các loại năng lượng sạch, năng lượng tái chế, trong đó có năng lượng Mặt Trời.

Chuyến bay đang diễn ra Solar Impulse 2 cũng cho mọi người thấy rằng, năng lượng xanh có thể tạo ra một hành trình bay ngoạn mục xuyên hành tinh như thế nào. Solar Impulse 2 là chiếc máy bay đầu tiên vận hành suốt cả ngày và đêm mà không cần nạp bất kỳ nhiên liệu nào, chỉ sử dụng năng lượng mặt trời. Do đó, ông Bertrand Piccard, phi công lái chiếc SI2, đã gọi nó là món quà tặng của tạo hóa và là phép lạ của kỷ nguyên công nghệ hiện đại và tiên tiến.

Cấu tạo và hoạt động của máy bay

Sơ đồ cấu tạo của chiếc máy bay sử dụng năng lượng Mặt Trời mới nhất hiện nay Solar Impulse 2 với kích thước, trọng lượng và một số đặc trưng được mô tả trong hình sau.

{keywords}

Máy bay năng lượng mặt trời đầu tiên bay vòng quanh Trái Đất

Solar Impulse 2 là một dự án của hai phi công người Thụy Sĩ, Bertrand Piccard và André Borschberg, cùng với một nhóm gồm 68 người khác. Họ đã dành ra 7 năm trời cùng nhau thực hiện dự án này. Đây là chiếc máy bay sử dụng năng lượng Mặt trời chỉ có một chỗ cho phi công và một chỗ cho “bạn đồng hành”.

Trên hai phần cánh lớn của máy bay, các tấm bảng hấp thụ năng lượng Mặt Trời, với hơn 17.000 chiếc pin quang điện, chiếm diện tích hơn 200m2. Cách bố trí như vậy cho phép điện từ pin mặt trời đẩy được 4 động cơ điện, mỗi động cơ tương đương với 10 sức ngựa, và cho phép nạp điện cho chiếc pin lithium-polymère 400 kg dự phòng lắp sẵn trên máy bay. Với tổng chiều dài sải cánh là 63,4m (tương đương với những loại máy bay thương mại cỡ lớn), và trọng lượng chỉ vào 1,5 tấn (tương đương với trọng tải của một xe hòm cỡ nhỏ), chiếc máy bay SI2 này rất nhạy cảm trước các thay đổi bất thường của thời tiết.

So với các dạng năng lượng khác như dầu hỏa chẳng hạn, thì năng lượng Mặt trời là vô hạn, miễn phí và không gây ô nhiễm, nhưng nó lại phải chịu một sự biến đổi khá quan trọng liên quan đến chuyển động quay của Trái đất (tức là chu kỳ ngày-đêm) và sự bất ổn không lường trước liên quan đến các đám mây. Các tấm pin quang điện có chi phí rất cao, khá mỏng mảnh và khó lắp đặt trên phần cong của cánh máy bay. Và vì máy bay dạng này chỉ có thể đem lại hiệu suất lớn nhất vào khoảng 30%, người ta cần phải có một bề mặt của các tấm pin mặt trời rộng lớn để đạt được công suất phù hợp và bộ pin lithium-polymère dùng trong việc tích trữ năng lượng thường khá nặng.

Trước Solar Impulse 2, thế giới đã biết đến các máy bay dùng năng lượng Mặt trời khác như: Sunrise 1 và 2 (với tổng sải cánh dài 9,76 m, nặng 12,25 kg), cất cánh bay lần đầu tiên vào ngày 04.11.1974, từ California; Solar One, bay lần đầu tiên vào 21.12.1978 từ Hampshire – Anh ; Gossamer Penguin (với tổng sải cánh dài 22m, trọng lượng 31 kg), cất cánh lần đầu tiên vào 18.05.1980; hay Solar Challenger (với tổng sải cánh dài 14,3m và trọng lượng 90 kg), bay vượt biển Manche vào năm 1981.

Hành trình bay vòng quanh thế giới của SI2

Cuộc hành trình bay đặc biệt chưa hề có trong lịch sử hàng không thế giới này được thực hiện bởi hai viên phi công Thụy Sĩ, Bertrand Piccard và Andre Borschberg, họ sẽ luân phiên điều khiển chuyến bay. Máy bay được kết nối với một trung tâm điều khiển đặt tại Monaco.

Dự kiến chuyến bay sẽ kéo dài trong 25 ngày, chia thành 12 chặng với vận tốc 50 - 100 km/h và sẽ dừng chân tại Ấn Độ, Myanmar và Trung Quốc trước khi băng qua Thái Bình Dương và bay trên khắp Hoa Kỳ rồi đến Nam Âu, cuối cùng sẽ trở lại điểm khởi đầu Abu Dhabi (UAE).

Solar Impulse 2 bắt đầu chuyến bay khắp thế giới từ Abu Dhabi vào ngày 9.3.2015. Hành trình chuyến bay vòng quanh trái đất của Solar Impulse 2 cho đến lúc này đã được thực hiện như sau:

-    Ngày 9/3/2015: Xuất phát từ Abu Dhabi (UAE) tới Muscat (Oman). Chuyến bay dài 772km trong 13 giờ 1 phút.

-    Ngày 10/3/2015: Xuất phát từ Muscat (Oman) tới Ahmedabad (Ấn Độ). Chuyến bay dài 1593km trong 15 giờ 20 phút.

-    Ngày 18/3/2015: Xuất phát từ Ahmedabad (Ấn Độ) tới Varanasi (Ấn Độ). Chuyến bay dài 1170km trong 13 giờ 29 phút.

-    Ngày 18/3/2015: Xuất phát từ Varanasi (Ấn Độ) tới Mandalay (Myanmar). Chuyến bay dài 1536km trong 13 giờ 29 phút.

-    Ngày 29/3/2015: Xuất phát từ Mandalay (Myanmar) tới Chongqing (Trung Quốc). Chuyến bay dài 1636km trong 20 giờ 29 phút.

-    Ngày 21/4/2015: Xuất phát từ Chongqing (Trung Quốc) tới Nanjing (Trung Quốc). Chuyến bay dài 1.384km trong 17 giờ 22 phút.

-    Ngày 30/5/2015: Xuất phát từ Nanjing (China) tới Nagoya (Japan). Chuyến bay dài 2942km trong 1 ngày 20 giờ 9 phút.

-    Ngày 28/6/2015: Xuất phát từ Nagoya (Japan) tới Kalaeloa, Hawaii (USA). Chuyến bay dài 8924km trong 4 ngày 21 giờ 52 phút. Và nó phải tạm dừng ở Hawaii vào cuối tháng 7/2015 sau khi hệ thống pin bị hư hỏng trong chuyến bay tới Nhật Bản.

-    Ngày 21/4/2016: Xuất phát từ Kalaeloa, Hawaii (USA) tới Mountain View, California (USA). Chuyến bay dài 4200 km trong 62 giờ. Sau khoảng 60 giờ bay, ngày 23/04/2016, máy bay đã hạ cánh an toàn tại California, hoàn thành chặng được coi là gian nan nhất trong chuyến bay vòng quanh thế giới chỉ sử dụng năng lượng Mặt trời.

{keywords}

Solar Impulse 2 chuẩn bị đáp xuống California, Mỹ. Ảnh từ Wordpress.

Cuộc hành trình vòng quanh Trái đất này gặp phải gian nan: trước chặng bay thứ 9 từ Hawai đến California, chiếc máy bay này đã phải nằm lại ở Hawai mất gần cả năm; chính xác là 293 ngày, để sửa chữa một loạt chiếc pin năng lượng Mặt trời đã bị hư hỏng do nhiệt độ cao trong chuyến bay xuất phát từ Nhật Bản và, tiếp đó, phải đợi thời tiết thuận lợi cho phép xuất phát tiếp.

Bản thân phi công người Thụy Sĩ 58 tuổi Bertrand Piccard đã nhận định trước chuyến bay rằng đây thực sự là “một thách thức về kĩ thuật”. Và sau khi hạ cánh, ông lại chia sẻ: “Đây là một trong những kinh nghiệm tuyệt vời nhất mà tôi đã từng trải qua”.

{keywords}

Hành trình 35.000 km vòng quanh Trái đất của Solar Impulse 2. Ảnh theo BBC.

Trong suốt chặng bay thứ 8, ông không được phép chợp mắt quá 20 phút, bởi lẽ cứ sau 20 phút, ông phải kiểm tra tất cả các trang thiết bị và đảm bảo rằng chuyến bay vẫn diễn ra tốt đẹp. Dĩ nhiên, chặng bay vượt Thái Bình Dương này được coi như gian nan nhất là vì trong suốt chặng bay, không hề có các trạm đỗ  cho phép hạ cánh trong trường hợp khẩn cấp.

Chuyến bay của chiếc máy bay SI2 này chỉ cho phép kèm theo duy nhất một phi công đồng nghiệp là André Borschberg, 63 tuổi. Ông này sẽ lái thay phi công chính trên chặng bay thứ 9 qua nước Mỹ, đến New York sắp tới.

Bốn chặng bay tiếp theo trong cuộc hành trình đầy ấn tượng vòng quanh Trái đất lần đầu tiên này của chiếc máy bay sử dụng năng lượng Mặt Trời Solar Impulse 2 sẽ là xuyên qua nước Mỹ, băng qua Đại Tây Dương và cuối cùng là bay qua Châu Âu rồi trở về nơi xuất phát Abou Dhabi của Các Tiểu vương quốc Arập Thống nhất (UAE).

Trần Minh