世界一周のチャレンジを続けるソーラー・インパルス２。数日後には南京からハワイに向け、連続５昼夜という最長の飛行を行う。この間、操縦士が眠り込まないように「目覚まし装置」が開発されている。この太陽エネルギーだけで飛ぶ電動飛行機は、その名「インパスル（推進）」のように、技術革新を進めることが目的で、今の飛行に取って代わることではない。他にどんな技術革新があるのか？探ってみた。

Marc-André Miserez

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翼幅はボーイング７４７より 広いが、重量は自家用車程度のソーラー・インパルス２（Si2）は、天候が良いときだけに飛行する。速度は時速９０キロを超えることはない。

従って、これより１０倍の速度で年間５０億人以上の客を運ぶ航空会社が、太陽エネルギーだけに頼る飛行機に転換することはあり得ない。たとえ、世界中の航空機のガソリン消費量が現在、毎秒１万１５００リットルに上るとしてもだ。

この冒険を思いたった精神科医で操縦士のベルトラン・ピカールさんは、２００３年にプロジェクトを開始した時から、次のように言い続けている。「このプロジェクトの目的は、革新的なパイオニアの精神をもっと推進することだ。そして人々が、特に再生可能エネルギーやクリーン技術の分野で意欲的な目標を掲げ、問題意識を持ちながら前進するよう勇気づけることだ」

限界を超えて

 「革新、開発」という言葉を聞くと、スイスではまず二つの国立工科大学が頭に浮かぶ。その一つの連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）では、２０の研究室がソーラー・インパルスのプロジェクトに初期から協力した。

「このタイプのプロジェクトは、非常に刺激的なため研究者が限界を超えて前進し、それまで存在しなかったものを作り出す」とこのプロジェクトに関わる研究者たちを指揮するパスカル・ヴィヨムネ氏は言う。「それに、異なる研究室の教授、助手、学生が一緒に仕事し、以前は存在しなかった協力関係が生まれる。さらに、材料工学のイメージがつかみにくい（将来同校を目指す）高校生たちに、具体的なものを提示して説明できる」

では、材料工学で作り出されたものとは何だろう？ソーラー・インパルスは非常に軽くかつ頑丈でなければならなかったが、そのための「新材料開発」が一つの例になる。EPFLのすぐ近くに、複合材料の製造で先端を行く企業North TPTがある。ここは、炭素繊維と樹脂を混合して作る「炭素繊維複合材料」を製造し、もう一つの企業Decision SAは、それを使って形に仕上げる。

「EPFLの二つの研究所が、こうした複合材料をまずは開発し、二つの企業に製造を依頼した。開発は、まるで料理を作るみたいなもの。この温度で、これだけの圧力で、これだけの時間で炭素を『蒸す』という工程の設定を、作り出したい部品によって変えていった」とヴィヨムネさんは説明する。

こうした研究の結果、ソーラー・インパルスは前例のないほど軽く、頑丈に出来上がった。また、製造を行った二つの企業は、この工程で得たノウ・ハウを使って、船舶や宇宙船に応用していくことができる。

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軽量とエネルギー効率

ところで動力は、１万７２４８枚の太陽電池パネルからの発電だが、このパネル自体は革新的なものではない。ここで再び重要になるのが、いかにこの既存のパネルを軽くするかだ。パネルを屋根に設置するときのように外装をガラスにするのは、問題外だ。そこでEPFLは、非常に軽く、柔軟性もある透明なプラスティックをパネルに使ってみた。これはベルギーの化学大手ソルベイが開発した製品だ。

また、ソーラー・インパルスがなるべく少ないエネルギーを使って飛ぶには、エネルギー効率を高めなくてはならない。そこで、EPFLのいくつかの研究室が共同で開発した結果をヌーシャテルの企業Etelに提案。Etelは電気モーターのエネルギー効率が９６％のものを製造した。

 「確かに、９６％の効率は現在すでに使用されている電気モーターに比べ、少しの向上でしかないかもしれない。しかし、ソーラー・インパルスのようなプロジェクトがなければ、このためにエネルギーも時間も費やさなかっただろうし、わずかな向上でも、それは非常に重要だ。もしかしたら飛行機以外のものに応用できるかもしれない」（ヴィヨムネさん）

この応用が、時に意外なところに現れる場合がある。実は、ソーラー・インパルスのパートナーである、エレベータ製造大手シンドラーエレベータは、EPFLの研究室との協力で、「初めてのソーラー・エレベータ」を開発している。

眠らないで !

コックピット内でも多くの技術的革新が使われている。時計大手のオメガは、コックピット内に電気を供給する変換器を特別に開発し、「市場に出回っているどれよりも、軽くコンパクトで効率の良いもの」を作り上げた。

コックピット内で一番心配されるのは、操縦士が「起きている状態」であることだ。コックピット内は１人しか入れない。そこでは２人の操縦士ピカールさんとアンドレ・ボルシュベルクさんのどちらか１人が、長くて今回の南京からハワイに向けての飛行のように５昼夜の連続飛行を行う場合もある。そうした場合、彼らはヨガや催眠術で約２０分間の休息を取りながら（その間は自動操縦に切り替えて）飛行を続けるが、眠り込んではいけない。

そこで、「目覚まし装置」が開発された。「この装置は、呼吸や心臓の鼓動、脳の機能をキャッチし、カメラが目とあごの筋肉の動きを捉える」とEPFLのスポークスマン、エマニュエル・バロウさんは解説する。「ここで、さらに開発されたのが、軽くて電力消費が少ない超小型のコンピューター。これが、様々なデータを複合して分析し、操縦士が眠り込もうとしている状態であるかを、正確に伝達する」

ただ瞼が動いているだけなら、太陽の光がまぶしいのか空気が乾いているせいかもしれない。しかし、もしあごの筋肉が緩み、心臓の鼓動がゆっくりしてきたら、それは操縦士が眠り込もうとしている証拠だ。そうすると、装置は警告を発する。

「この技術は、自動車の運転にも応用できるかもしれない。もちろん、電線が詰まったヘルメットを運転のたびにかぶるわけにいかない。しかし、目の動きの方に集中して研究を進めれば、自動車の居眠り運転の予防に使えるかもしれない」（バロウさん）

自動車、太陽電池パネル、建築、船舶、宇宙船、エレベータ、バッテリー、電気モーター、コンピューター。こうしたものすべての技術革新をソーラー・インパルスは推進したことになる。ただし、飛行機そのものの技術革新を除いて…

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