Solar Impulse-2 và chuyến bay vòng quanh thế giới

Máy bay Solar Impulse-2 hạ cánh xuống sân bay Muscat của Oman – Ảnh: Reuters

Lúc đó đã gần nửa đêm, sải cánh dài tới 72m của SI-2, tương đương siêu máy bay Airbus A380, được thắp sáng bởi dãy đèn LED trên cánh. Trong bóng tối, động cơ của chiếc máy bay năng lượng mặt trời lớn bậc nhất thế giới này đang chạy bằng điện dự trữ của ăcquy.

Với quãng đường bay từ thủ đô Muscat của Oman tới Ấn Độ dài 1.468km và bay trong hơn 16 tiếng, SI-2 đã tạo ra kỷ lục thế giới mới về quãng đường bay đối với máy bay dùng năng lượng mặt trời có người lái. Và đây mới chỉ là chặng thứ hai trong vòng 12 chặng mà SI-2 sẽ bay để chinh phục mục tiêu còn thử thách hơn: trở thành máy bay năng lượng mặt trời có người lái đầu tiên bay vòng quanh thế giới.

5 tháng vòng quanh thế giới

Tổng cộng quãng đường mà SI-2 sẽ bay dự kiến khoảng 35.000km trong vòng năm tháng tới (các chặng vẫn có thể thay đổi tùy theo thời tiết). Ở Ấn Độ, máy bay sẽ có trạm dừng ngắn tại Varanasi ở vùng đông bắc trước khi bay tới Mandalay của Myanmar rồi bay tới Trùng Khánh và Nam Kinh của Trung Quốc.

Từ Nam Kinh, máy bay sẽ bay qua Thái Bình Dương với chặng dừng ở Hawaii trước khi bay qua lục địa Mỹ với các điểm dừng tại Phoenix và TP New York. Một địa điểm ở vùng Trung Tây Mỹ sẽ được lựa chọn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Sau khi vượt Đại Tây Dương, máy bay sẽ có các chặng dừng ở Nam Âu và Bắc Phi trước khi trở về điểm xuất phát ở Abu Dhabi vào khoảng tháng 7.

Tổng cộng SI-2 sẽ bay 12 chặng để bay vòng quanh thế giới với thời gian bay tổng cộng khoảng 25 ngày trong vòng năm tháng. Chặng bay dài nhất cho đoàn bay sẽ là chuyến bay 5 ngày 5 đêm từ Nam Kinh (Trung Quốc) tới Hawaii (Mỹ) với chiều dài lên tới 8.500km.

Hai người Thụy Sĩ là Andre Borschberg và Bertrand Piccard sẽ luân phiên nhau lái chiếc máy bay. Với buồng lái có thể tích khoảng 3,8m3, không lớn hơn bốt điện thoại là bao, chiếc máy bay chỉ có thể chứa một người lái cho mỗi chặng.

Trước khi bắt đầu, Borschberg, người bay chặng đầu tiên, thừa nhận với BBC rằng việc bay qua các đại dương lớn có thể sẽ là thách thức lớn nhất. “Chúng tôi sẽ phải bay liên tiếp 5 ngày 5 đêm (để bay qua đại dương) và đó sẽ là thách thức – ông Borschberg nói – Nhưng chúng tôi có hai tháng tới, khi bay các chặng đến Trung Quốc, để rèn luyện và chuẩn bị”.

Các chặng bay xuyên Thái Bình Dương và Đại Tây Dương của SI-2 đều kéo dài khoảng 120 tiếng. Tốc độ chậm của chiếc máy bay chạy bằng cánh quạt nên mỗi chặng qua đại dương sẽ kéo dài tới vài ngày và đêm bay liên tục. Piccard và Borschberg sẽ phải thức gần như hoàn toàn trong các chuyến bay này (họ có thể có các giấc ngủ ngắn 20 phút/lần rồi tiếp tục).

Dù có sải cánh tới 72m nhưng SI-2 chỉ có trọng lượng 2,3 tấn. Trên sải cánh này có tới 17.000 pin năng lượng mặt trời. Ngoài ra, máy bay còn có hệ thống ăcquy lithium-ion để giúp trữ năng lượng.

Tốc độ của máy bay dự kiến từ 50-100 km/giờ. Các pin ở hai bên cánh sẽ được sạc lúc bay ban ngày, được tính toán làm sao đủ năng lượng hoạt động lúc tối. Vào ban ngày, máy bay có thể bay tới độ cao 8.500m để lấy được năng lượng tối đa từ mặt trời. Đến buổi tối, máy bay sẽ hạ xuống độ cao khoảng 3.500m và sẽ bay chậm lại để tiết kiệm năng lượng.

Bước ngoặt về năng lượng mặt trời

Với các chuyên gia, chuyến bay đánh dấu một bước ngoặt đối với việc sử dụng năng lượng mặt trời. Năng lượng mặt trời đang được kỳ vọng sẽ là nguồn cung cấp điện chính trên toàn cầu vào năm 2050. Giá các tấm pin mặt trời đã giảm khoảng 70% trong những năm gần đây. Từ giờ tới năm 2020, chi phí cho các tấm pin mặt trời dự kiến sẽ giảm khoảng 1/2 nữa.

Deutsche Bank dự đoán với mức giá của các nhiên liệu như dầu, khí hiện nay, điện từ năng lượng mặt trời sẽ rẻ hơn điện từ nhiên liệu hóa thạch thậm chí trước năm 2020. Ở Anh, ngành công nghiệp năng lượng mặt trời tính toán rằng họ có thể cạnh tranh với điện gió trong vòng 18 tháng và cạnh tranh với điện từ khí đốt trong thời gian rất sớm. Ở Mỹ, số lao động làm trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đã vượt số lao động làm trong ngành than.

Hiện cuộc cách mạng trong năng lượng mặt trời được hỗ trợ rất lớn từ các nguồn trợ cấp của chính phủ. Rất nhiều nhà đầu tư mạo hiểm đã đổ tiền vào để đầu tư. Mỹ và Trung Quốc là hai cường quốc hàng đầu khai thác thị trường này.

Tuy nhiên, thách thức hiện nay đối với năng lượng mặt trời vẫn là khả năng lưu trữ năng lượng và làm thế nào để kết nối nguồn năng lượng với lưới điện ở các nước. Phần lớn ở các dự án điện năng lượng mặt trời lớn, biện pháp sử dụng vẫn là đun nước nóng rồi dùng nhiệt năng như là cách trữ điện.

Dự án Solar Impulse tới giờ đã tạo một loạt kỷ lục thế giới về bay bằng năng lượng mặt trời. Năm 2013, Solar Impulse phiên bản đầu từng là máy bay năng lượng mặt trời có người lái đầu tiên bay vượt đại dương. Và hành trình bay vòng quanh thế giới này thậm chí còn thách thức hơn và đòi hỏi chiếc máy bay lớn hơn nữa.

Để thực hiện được chuyến bay, họ cũng cần đội ngũ hỗ trợ chuyên nghiệp. Theo trang web của Solar Impulse, đội hình hỗ trợ của Solar Impulse có khoảng 90 người với 30 kỹ sư, 25 kỹ thuật viên và 22 người điều khiển chuyến bay cộng với sự hỗ trợ của hơn 100 đối tác và cố vấn.

Ngoài trung tâm theo dõi ở Monaco, một nhóm kỹ sư sẽ theo chuyến bay đi khắp thế giới. Họ sẽ có phòng chứa hangar lưu động cho máy bay tại mỗi điểm dừng.

Thời tiết vẫn là thách thức lớn nhất

Thực tế, việc Solar Impulse có vượt đại dương thành công hay không vẫn là dấu hỏi, đặc biệt phụ thuộc vào thời tiết. Cuối tuần trước, chuyến bay đi Myanmar đã phải lùi ngày bay hôm 15-3 do trời mưa. Chuyến bay sau đó dự định xuất phát vào ngày 17-3 dù các quan chức nói họ sẽ cần phải đánh giá điều kiện thời tiết trước khi quyết định máy bay có thể cất cánh hay không.

Các mô hình giả lập trên máy tính nói rằng việc bay qua đại dương là hoàn toàn có thể nếu thời tiết thuận lợi. Nhưng có những tính toán lại dự đoán toàn đội có thể phải ngồi yên vài tuần trước khi quãng thời gian yên của biển xuất hiện để có thể bay.

“Năm ngoái chúng tôi đã tập dượt thử. Trên mô hình ảo, chúng tôi đã cho bay vòng quanh thế giới” – Raymond Clerc, giám đốc hành trình bay, nói.

“Bay qua Thái Bình Dương thì rất dễ… Nhưng khi đến bờ Đông của Mỹ, khi phải bay qua Đại Tây Dương, chúng tôi phải đợi tới 30 ngày để tìm được khoảng thời gian tốt. Rồi sau đó thì dễ dàng – 3,5 ngày là chúng tôi tới Seville (Tây Ban Nha)” – ông nói với BBC. Trong trường hợp các phi công gặp trục trặc ở Thái Bình Dương hay Đại Tây Dương, họ sẽ nhảy ra ngoài và dùng thiết bị bảo hộ trên biển rồi đợi đến khi có tàu cứu hộ.

Hai phi công Andre Borschberg (phải) và Bertrand Piccard kiểm tra giờ trước khi xuất phát từ sân bay Abu Dhabi – Ảnh: Reuters Phi công tập ngủ ngắn Với cả hai phi công, việc duy trì thể lực là rất quan trọng vì chặng bay nào của họ cũng cần bay liên tục 12-20 tiếng. Các chặng dài qua các đại dương sẽ là vài ngày đêm. “Cứ 5 tiếng bay chúng tôi lại ngủ 20 phút. Chúng tôi cũng cần phục hồi năng lượng, vì vậy tôi đã tập yoga 12 năm trước và tập hằng ngày. Chúng tôi dùng yoga để kích thích cơ thể và để phục hồi năng lượng với sự giúp đỡ của thầy yoga Sanjeev Bhanot” – Borschberg, phi công 62 tuổi và là CEO của dự án Solar Impulse, cho biết. “20 phút ngủ là cần thiết. Trong lúc ngủ, chúng tôi để máy bay tự bay theo chế độ tự động. Yoga giúp anh có suy nghĩ đúng, giúp cân bằng với kỹ thuật thở và giúp lấy lại năng lượng” – ông nói. Andre Borschberg là một kỹ sư và cựu phi công chiến đấu, sau này làm doanh nhân chuyên về công nghệ Internet. Trong khi đó Bertrand Piccard lại rất nổi tiếng với các chuyến bay bằng khinh khí cầu của mình. Cùng với Brian Jones, ông từng bay liên tục vòng quanh thế giới hồi năm 1999, sử dụng khinh khí cầu Breitling Orbiter 3. Dòng họ Piccard cũng nổi tiếng là những người phiêu lưu mạo hiểm. Cha của ông Bertrand, Jacques Piccard, là người đầu tiên chạm tới điểm sâu nhất dưới đại dương (dùng tàu ngầm Trieste cùng với Don Walsh năm 1960). Ông nội ông, Auguste Piccard, là người đầu tiên đưa một khinh khí cầu lên tầng bình lưu vào năm 1931.