Aux petites heures du 26 juillet 2016, Solar Impulse 2 a atterri à Abou Dhabi pour attirer les foules et les caméras. Après 14 mois de voyage et 550 heures de vol, l'avion avait accompli ce que beaucoup avaient jugé impossible: parcourir 25 000 milles à travers le monde - sur quatre continents, deux océans et trois mers - sans une goutte de carburant liquide. Les rayons vibrants du soleil fournissaient l'unique puissance de l'engin.
Maintenant, un nouveau documentaire de NOVA, The Impossible Flight, diffusé ce soir sur PBS, décrit à la fois les défis et les triomphes de la réalisation de ce périple déchirant autour du monde, donnant au public un avant-goût de la passion qui anime l’équipe Solar Impulse optimisme quant à l'avenir de l'énergie.
Solar Impulse est une idée originale de Bertrand Piccard, psychiatre et explorateur, qui en a eu l’idée après une tournée sans escale de 1999 autour du monde en ballon à air chaud. Au cours de cette aventure, il a vu son niveau de carburant baisser jour après jour, se demandant s'il en aurait assez, ce qui le laissait se demander s'il y avait une meilleure solution. Finalement, il a compris: perdre le carburant.
Piccard a contacté des partenaires potentiels dans le secteur de l'aviation, mais a rencontré une résistance. "Tout le monde a dit que c'était impossible", dit-il. "[Ils] m'ont dit que je rêvais." Pour disposer de suffisamment de panneaux solaires pour alimenter ses hélices, l'avion devrait être massif, tout en étant extrêmement léger.
Piccard s'est donc tourné vers l'Ecole Polytechnique Fédérale de Suisse où il a rencontré André Borschberg, ingénieur et entrepreneur formé en tant que pilote dans l'armée de l'air suisse. Borschberg était consultant pour l'institut (qu'il décrit comme "le MIT de la Suisse") et fut intrigué par l'idée de Piccard. La paire a officiellement annoncé le projet en 2003.
"Quand vous annoncer officiellement, " dit Borschberg, "il n'y a pas de retour en arrière. Et [c'est] ce que nous avons fait pour les 13 prochaines années." Le duo a contacté des investisseurs, des ingénieurs, des partenaires de l'industrie et plus encore pour développer l'avion. Chaque composant a été testé et optimisé, jusqu'à la colle liant la structure en fibre de carbone.
Le résultat de tous ces travaux, Solar Impulse 2, est certainement une prouesse technique. L'avion a une envergure plus grande qu'un biréacteur B-747, mais ne pèse que 5 000 livres environ, ce qui est comparable à une voiture familiale moyenne. 17 248 cellules solaires photovoltaïques époustouflantes - chacune d’une épaisseur approximative de l’épaisseur d’un cheveu humain - recouvrent les ailes et le fuselage délicats. Ces cellules baignent dans la lumière du soleil, chargeant les quatre piles au lithium de l'avion pour que ses hélices restent en rotation toute la nuit.
Solar Impulse survole le Golden Gate Bridge en Californie. (Solar Impulse) 
Solar Impulse survole les pyramides égyptiennes. L'avion a atterri au Caire avant de partir pour la dernière étape du voyage. (Jean Revillard) 
Solar Impulse atterrit à New York. (Solar Impulse) 
L'impulsion solaire monte au-dessus de l'eau pendant le deuxième vol d'essai de l'avion. (Jean Revillard) 
André Borschberg et Bertrand Piccard, cofondateurs de Solar Impulse, ont échangé les 17 étapes de leur voyage. (Jean Revillard) 
Solar Impulse a été mis à la terre pour être réparé à Hawaii après la surchauffe de ses batteries lors de son vol de cinq jours à travers l'océan Pacifique. (Jean Revillard) Piccard et Borschberg ont échangé l'avion pour les 17 étapes de l'aventure. Chacun n'a dormi que dans de courts intervalles pour répondre aux demandes de l'avion. Ses ailes ne peuvent pas basculer de plus de cinq degrés, sinon l’engin pourrait perdre son contrôle en raison de son faible poids et de sa taille imposante. Cette construction aérée signifiait également que même un petit temps de mauvais temps ou de vents entraînerait facilement le détournement de l'avion.
Au fil des détails du documentaire, la météo est devenue le plus grand ennemi de l'équipe. Parce que l'avion suit une trajectoire sinueuse - grimpant à près de 30 000 pieds d'altitude le jour mais descendant lentement à environ 5 000 pieds la nuit pour économiser de l'énergie - l'équipe doit prévoir le vent, l'humidité et la température à plusieurs altitudes. Et le système météorologique tourbillonnant évolue et change constamment. Les conditions météorologiques ont retardé leur départ de la Chine, obligeant l’équipe à abandonner leur première traversée du Pacifique et à atterrir au Japon. Mais par la suite, de plus en plus de mauvais temps ont commencé à tourbillonner dans le Pacifique, provoquant deux départs annulés.
Les tensions ont augmenté alors que le calendrier était constamment repoussé - mais l'équipage était également bien conscient des conséquences de la traversée des conditions météorologiques ou de difficultés techniques. "En cas d'échec, il y a une personne à l'intérieur", explique l'un des membres de l'équipe de l'équipe dans le documentaire.
Bien qu'il y ait eu beaucoup de difficultés en cours de route, les fortes convictions de l'équipe de Solar Impulse les ont aidées à surmonter ces défis. "Je n'ai jamais perdu confiance en ce que nous faisions", déclare Borschberg. "Il y avait quelque chose qui me disait toujours qu'il y avait une solution quelque part. Cela a pris plus de temps, plus d'effort, bien sûr ... mais finalement nous avons toujours trouvé un moyen."
Mais un avion ne peut pas voler sur des convictions seules. La créativité et la réflexion en dehors du secteur de l'aviation ont également été vitales pour leur succès, a déclaré Piccard. De nombreux experts en aviation semblaient avoir une pensée limitée, aveuglés par les expériences passées de la construction d’une machine volante. Au lieu de cela, le tandem s'est tourné vers les chantiers navals, les sociétés de produits chimiques et plus encore pour rechercher des matériaux et des solutions potentiels pour leurs avions. La fibre de carbone ultra-fine qui constitue le corps de l'avion, par exemple, a été créée par la même société produisant des coques pour les bateaux à voile élancés de l'équipe européenne Alinghi qui participe à la Coupe de l'America.
"Nous ne pouvions pas développer de nouvelles cellules solaires, de nouvelles batteries, de nouveaux moteurs", a déclaré Borschberg, soulignant qu'il n'était pas temps de repenser toutes les technologies utilisées. Au lieu de cela, ils ont trouvé les solutions de pointe déjà disponibles, les réaffectant pour le vol, dit-il.
«Je pense certainement que c'est un exploit technique assez impressionnant», a déclaré Craig Steeves, directeur associé de l'Institut d'études aérospatiales de l'Université de Toronto, à Christina Nunez à l'issue du voyage de Solar Impulse. "Ils sont assez en avance sur un chemin que l'industrie aérospatiale aimerait suivre."
Néanmoins, Piccard et Borschberg n'hésitent pas à ajouter que les options alimentées à l'énergie solaire ne seront bientôt pas proposées aux compagnies aériennes commerciales. Solar Impulse 2 - et son prédécesseur, Solar Impulse 1 - ne pouvait contenir qu'une seule personne (le pilote) dans son cockpit de la taille d'un réfrigérateur non chauffé et non pressurisé; son siège unique sert également de toilette. L’avion est également étonnamment lent, parcourant une moyenne de 30 km / heure pour maximiser les économies d’énergie.
"Ce n'est jamais une fin en soi", explique Piccard à propos de l'avion. "Solar Impulse était le moyen symbolique de démontrer que vous pouvez utiliser cette technologie pour une grande aventure que tout le monde pensait impossible." En d'autres termes, le but du vol n'était pas nécessairement de pousser le champ de l'aviation, mais de pousser l'imagination.
Mais en s’attaquant à ces limites, l’équipe Solar Impulse a apporté une contribution importante à l’aviation. De nombreuses entreprises aéronautiques, notamment AirBus, Boeing et Siemens, ont récemment annoncé des projets de développement de systèmes électriques ou hybrides destinés à réduire les émissions des futurs vols. Bien que certains de ces efforts aient commencé avant que Solar Impulse ne prenne son envol, le voyage a attiré l'attention et l'inspiration sur le terrain en plein essor. "C'était très amusant de voir que les ingénieurs travaillant dans l'industrie étaient en train de rire lorsque j'ai lancé le projet", explique Piccard. "Mais maintenant, les mêmes ingénieurs travaillent sur des programmes d'avions électriques."
Bien que l’énergie solaire reste impraticable pour ces entreprises, explique Piccard, les batteries pourraient être chargées sur le réseau avant le départ. Mais ces technologies nécessitent encore probablement des décennies d’essais et de développement pour atteindre une échelle commerciale, selon Peter Wilson, professeur d’ingénierie en électronique et en systèmes à l’Université de Bath. L'une des principales limites de ces vols est le stockage sur batterie, écrit-il pour The Conversation en 2015.
Certains des plus gros impacts de Solar Impulse peuvent en réalité se retrouver sur le sol. Selon Piccard et Borschberg, la fuite a poussé les avancées interdisciplinaires dans de nombreuses industries. La société de développement de matériaux Covestro, partenaire de Solar Impulse, adapte l’isolation ultra performante du poste de pilotage à des réfrigérateurs plus efficaces. Selon Piccard, une start-up indienne envisage également d’utiliser les moteurs à haut rendement de l’avion dans des ventilateurs de plafond consommant 75% moins d’électricité.
Mais maintenant que tout est dit et fait, Piccard est prêt pour ses prochaines étapes. "Maintenant, bien sûr, nous devons continuer", dit-il. "Le succès n'est pas là pour s'asseoir dans le fauteuil et en profiter. Le succès est là pour faire le prochain pas."
En novembre 2017, Piccard et son équipe ont lancé l'Alliance mondiale pour des solutions efficaces, chargée de mettre en relation les investisseurs et les gouvernements avec 1 000 solutions innovantes rentables et respectueuses de l'environnement.
"Très souvent, la protection de l'environnement d'un côté et l'industrie de l'autre ne parviennent pas à trouver un langage commun", a déclaré Piccard. Il espère que le projet 1000 solutions fournit la plate-forme pour ces conversations.
Et bien que cette phase soit moins dramatique, Piccard espère que le documentaire contribuera à cimenter la beauté et le drame de Solar Impulse dans le cœur de son auditoire et à les inciter à garder l'esprit ouvert, à mesure que la technologie progresse.
L'optimisme des deux pilotes quant à l'avenir de l'énergie est certes contagieux, et leur passion pour Solar Impulse est palpable. Alors que Borschberg clôture la conversation, il décrit son expérience s’élever au-dessus des nuages. "C'est absolument magnifique d'être là-haut, c'est un cadeau, dit-il. Vous regardez les ailes, vous regardez le soleil au-dessus de vous et vous commencez à comprendre que seuls les rayons du soleil qui tombent sur les ailes sont suffisants pour vous rendre voler."
"C'est vraiment impressionnant", ajoute-t-il. "Cela vous donne confiance dans ce type de technologie."
La première de The Impossible Flight, d'une durée de deux heures, sera diffusée le 31 janvier 2018 à 21 heures, heure de l'Est, sur PBS.
