L'EPFL et Solar Impulse: une décennie de collaboration
© Solar Impulse/ Jean Revillard/ Rezo.ch
Solar Impulse a atterri hier à New York. Parti de Californie, l’avion solaire a ainsi atteint son but de relier la côte est des Etats-Unis. Cette étape marque un pas important pour ses créateurs, pour la Suisse, et pour l’EPFL, partenaire scientifique du projet depuis ses premières heures.
Année après année, les scientifiques de l’EPFL ont évalué et développé des technologies destinées à Solar Impulse. Ils ont ainsi généré ses premiers modèles mathématiques en mettant en commun les connaissances de près de quinze laboratoires. Ils ont travaillé sur les simulateurs de vol, les cellules solaires, l’optimisation des moteurs et les interfaces homme-machine via la participation de 20 équipes spécialisées. Alors que Solar Impulse vient d’atterrir à New York, cette fructueuse collaboration se poursuit. Au menu, l’étude des turbulences au décollage et à l’atterrissage, les modèles de matériaux composites et le bien-être du pilote soumis à des conditions de vol astreignantes.
Valider le rêve
Partenaire officiel dès 2003, l’EPFL a offert dès le départ un cadre scientifique au célèbre engin solaire. Les conclusions de son premier rapport suggéraient d’opter pour un avion plutôt que pour un Zeppelin, et en donnaient même déjà les dimensions: une envergure d’environ 70 mètres et un poids de 1800 kg. Long de 63.5 mètres, c’est un HB-SIA de 1600 kg qui vient de rejoindre l’Aéroport International JFK. Sa première esquisse avait été conçue par Pierre-Olivier Moix du Laboratoire d’électronique industrielle. En collaboration étroite avec André Borschberg, qui deviendra plus tard CEO, cofondateur et pilote de Solar Impulse, Pierre-Olivier Moix a développé un modèle mathématique tenant compte de nombreux composants, confirmant ainsi qu’un avion propulsé par l’énergie solaire pouvait bel et bien faire le tour de la Terre.
Les spécifications techniques nécessaires à la construction de ce modèle - optimisation des hélices, production et gestion de l’énergie, matériaux composites, peaux solaires multifonctionnelles - ont été fournies par les scientifiques de l’EPFL. Le chercheur Alfio Quarteroni et ses collaborateurs ont ensuite adopté les mathématiques avancées pour adapter le design de l’avion et le rendre le le plus efficace possible. . C’est d’ailleurs la même méthode qui a été utilisée pour créer le yacht Alinghi victorieux de la Coupe de l’America en 2003 et 2007.
Veiller sur les pilotes durant les vols pénibles
La technologie destinée à surveiller les signes vitaux des pilotes de Solar Impulse est développée en ce moment même à l’EPFL. Un tel suivi a déjà été possible lors des 72 heures de simulation de vol réalisées en 2012. Le chercheur David Atienza et son équipe ont mis au point l’appareil portable d’une très grande précision (il peut être intégré facilement à des T-shirts ou à des sangles de poitrine adaptées). Leur but: mesurer les pulsations et détecter les irrégularités en temps réel. En se basant sur les signaux EEG, le scientifique José del R. Millán et ses collaborateurs ont ainsi pu mesurer l’acuité mentale et les cycles du sommeil des pilotes pendant trois jours et trois nuits. Ils ont également testé leurs performances cognitives et, plus important encore, la perception de leur propre capacité d’attention à plusieurs reprises pendant le vol.
Ces conseils et technologies proposés par l’EPFL ont guidé Solar Impulse au fil de cette aventure, qui a stimulé la recherche sur le campus. Suite à ce vol historique « Across America » qui relie la Californie à New York, l’EPFL et Solar Impulse vont poursuivre leur collaboration, avec en point de mire le tour du monde en 2015, propulsé uniquement à l’énergie solaire.