◎摘編/本刊編輯部

“陽光動(dòng)力”的環(huán)球之旅

◎摘編/本刊編輯部

導(dǎo)讀：

世界最大的太陽能飛機(jī)“陽光動(dòng)力2”號(hào)已于2015年3月9日從波斯灣的沙漠起航，踏上了它的環(huán)球飛行之旅。在后來的日子里，它將錯(cuò)開強(qiáng)勁的印度洋季風(fēng)，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(huán)繞地球一周后返回起點(diǎn)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(tuán)隊(duì)駕駛一架僅靠太陽能飛行的飛機(jī)進(jìn)行環(huán)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(jié)?！瓣柟鈩?dòng)力”號(hào)的創(chuàng)始人十分仰慕凡爾納的前瞻精神，希望能夠?qū)⒖茖W(xué)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(zhàn)。

使用清潔的可再生能源，日夜無歇地在高空飛行，要實(shí)現(xiàn)這樣的夢想可沒那么簡單。歷時(shí)12年的可行性研究、概念形成、設(shè)計(jì)和建造，在諸多工程師和技術(shù)人員、技術(shù)合作伙伴、顧問和供應(yīng)商的努力下，“陽光動(dòng)力2”號(hào)成為最具雄心壯志的一架太陽能飛機(jī)。

最具雄心的技術(shù)挑戰(zhàn)

“陽光動(dòng)力2”號(hào)專為挑戰(zhàn)首次太陽能飛機(jī)環(huán)球飛行而建。作為一架革命性的飛機(jī)，它將完成一項(xiàng)史無前例的任務(wù)—在不使用任何燃油的情況下，跨越海洋，從一個(gè)洲飛到另一個(gè)洲，連續(xù)飛行5個(gè)晝夜。為此，“陽光動(dòng)力2”號(hào)需采用全新的科學(xué)技術(shù)，同時(shí)還需大幅度降低能耗，應(yīng)對很多技術(shù)挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)1：能源供應(yīng)—如何飛越海洋與大陸

太陽能電池板：“陽光動(dòng)力2”號(hào)的機(jī)翼、機(jī)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(chǎn)生340千瓦時(shí)的電量。為了實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力性能最大化，“陽光動(dòng)力2”號(hào)的機(jī)翼長度甚至超過了波音747，長達(dá)72米！

蓄電池：能源由“陽光動(dòng)力2”號(hào)太陽能電池板收集后，將被儲(chǔ)存在鋰聚合物蓄電池中，電池的總重量僅占飛機(jī)總重的四分之一。

為了節(jié)約能量，飛機(jī)白天將攀升到8500米高空，夜間則會(huì)在1500米高度低空飛行。

挑戰(zhàn)2：飛行距離—超過35000千米

發(fā)動(dòng)機(jī)：“陽光動(dòng)力2”號(hào)24小時(shí)的平均功率相當(dāng)于一架小型摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)。

速度：“陽光動(dòng)力2”號(hào)的速度與汽車基本一致。

挑戰(zhàn)3：機(jī)身重量—輕如汽車

輕盈：工程師們發(fā)揮超凡技術(shù)，均衡降低整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量。飛機(jī)每增加1克重量，就要在別的地方相應(yīng)減少1克，這樣才能在飛機(jī)上安放足夠的電池，并且營造一個(gè)可讓飛行員生活一周的駕駛艙環(huán)境。最終，“陽光動(dòng)力2”號(hào)的重量相當(dāng)于一輛小型箱型貨車，僅為2300千克！

堅(jiān)固性：機(jī)身由復(fù)合材料構(gòu)成。機(jī)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(qiáng)度柔性薄層。機(jī)翼內(nèi)每隔50厘米設(shè)置了140根碳纖維肋條，從而形成符合空氣動(dòng)力學(xué)的隔面，同時(shí)也保證了機(jī)翼的堅(jiān)固性。

飛行員的“享受”之旅

開著飛機(jī)進(jìn)行環(huán)球旅行，這個(gè)想法一聽就讓人覺得十分奢侈，不過，飛行員在“陽光動(dòng)力2”號(hào)上的居住環(huán)境可稱不上“享受”二字。

由于飛行速度很慢，“陽光動(dòng)力2”號(hào)飛越太平洋需要整整5天5夜的時(shí)間！別看這架飛機(jī)的機(jī)翼十分龐大，但機(jī)艙卻僅有一個(gè)電話亭那么狹窄，只能容納一名飛行員。在狹窄的機(jī)艙里度過漫長的飛行時(shí)間，對飛行員來說，這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，駕駛艙足以搭載充足的供氧、食物和生存設(shè)備，同時(shí)也能滿足持續(xù)多日飛行的人體工學(xué)要求。尤其值得一提的是“穿”和“睡”兩點(diǎn)。

功能強(qiáng)大的飛行服

“陽光動(dòng)力2”號(hào)不僅機(jī)艙小，而且為了盡可能減輕重量，機(jī)艙里沒有增壓和空調(diào)設(shè)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(hù)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(nèi)置了特別的芯片，關(guān)鍵時(shí)刻會(huì)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(shè)計(jì)了一種具有提醒功能的護(hù)目鏡。飛行員戴上它不僅可以遮光，如果沒有及時(shí)醒來也沒關(guān)系，護(hù)目鏡會(huì)發(fā)出耀眼的光芒刺激飛行員及時(shí)清醒。如果即使這樣飛行員還在昏睡，那么飛行服里內(nèi)置的芯片會(huì)頻頻振動(dòng)，繼續(xù)提醒飛行員醒來。當(dāng)飛行員呼吸頻率過低，或者飛機(jī)出現(xiàn)高度驟降等緊急情況時(shí)，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(jī)，“陽光動(dòng)力2”號(hào)的環(huán)球之旅具有十分重要的意義，它的出現(xiàn)不僅促進(jìn)了許多高新科技的發(fā)展進(jìn)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(chǎn)生聯(lián)想的氣體塵埃云，卻是最著名的一個(gè)。位于麒麟座大分子云團(tuán)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(tuán)熾熱的恒星風(fēng)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(xiàn)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(jì)劃拍攝罕見的火星與金星的近合，但在預(yù)料之外出現(xiàn)的莢狀云卻搶走了它們的風(fēng)采。落日照亮了靜止不動(dòng)的云 ，形成了錯(cuò)綜的暗影和明亮的日照區(qū)，實(shí)屬罕見。

月光里的“愛與戰(zhàn)爭”

在上一張照片里金星與火星被搶了風(fēng)頭，而這一張里它們則是實(shí)實(shí)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(zhàn)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(fā)的這款“柔軟”的照明板將于今年投產(chǎn)，它采用最新研發(fā)的塑料材料制成，光效達(dá)到60流明/瓦，厚度僅為0.88毫米。照明板采用了聚合物基質(zhì)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(jià)約為680美元。

能變焦的隱形眼鏡

世界范圍內(nèi)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(gè)伸縮式隱形眼鏡的放大倍數(shù)是2.8倍，且其舒適程度十分適宜長時(shí)間佩戴，由于眼球表面需要穩(wěn)定的氧氣供應(yīng)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(shè)計(jì)了許多直徑約為0.1毫米的氣孔，以便空氣能夠流動(dòng)，達(dá)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(chuàng)新展上，一家實(shí)驗(yàn)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(gè)位置能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的彎曲，雖然不能像紙張一樣隨意彎曲，但這已經(jīng)是顯示器技術(shù)的一大突破。據(jù)研發(fā)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(fù)折疊。

便宜又高效的太陽能壁紙

芬蘭一家研究中心最近發(fā)布了一款美觀、柔軟、完全可回收的有機(jī)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(jīng)能夠進(jìn)行量產(chǎn)。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(shè)計(jì)如果能應(yīng)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(shè)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(chǎn)品被稱為世界上最小的溫和型洗滌設(shè)備，無論用戶處于何時(shí)何地，只需一碗水、一些洗衣粉以及一個(gè)排水口，衣服就能被徹底洗凈，這一切都依賴于超聲波技術(shù)在家居產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用。

能打印照片的手機(jī)殼

法國一家公司最近推出了一款特別有創(chuàng)意的智能手機(jī)保護(hù)套，內(nèi)置照片打印機(jī)，可以讓我們的智能手機(jī)華麗變身為靈巧的拍立得相機(jī)。將手機(jī)殼套在手機(jī)上，使用藍(lán)牙連通手機(jī)后，再通過配套應(yīng)用，一分鐘之內(nèi)便可以隨心所欲地打印出手機(jī)中的照片了！這是一項(xiàng)與生活結(jié)合得非常緊密的設(shè)計(jì)發(fā)明，同學(xué)們?nèi)绻信d趣，也可以自己嘗試一下！