Après son tour du monde en montgolfière, l’inventeur suisse met au point un avion ultraléger entièrement propulsé à l’énergie solaire. Si l’essai est concluant, un nouvel engin aux ailes recouvertes de cellules photovoltaïques sera mis au point pour s’attaquer au premier tour du monde sans émissions de CO2 dès 2012.

Dix ans ont passé depuis ce jour de 1999 où Bertrand Piccard atterrissait dans le désert égyptien après 40 805 kilomètres en ballon dirigeable. Le premier tour du monde de ce type, sans escale. « Avec mon coéquipier, nous avions embarqué 3,7 tonnes de propane liquide. Passée la première euphorie de notre performance, j’ai, d’un coup, réalisé la quantité incroyable de combustible qu’il nous avait fallu brûler. Et je me suis juré que si je refaisais un tour du monde, ce serait sans carburant ni émissions polluantes. »

Aujourd’hui, le rêve est devenu réalité. Tout du moins l’engin pour l’atteindre. Le « Solar Impulse » n’est plus une idée modélisée sur ordinateur mais un véritable avion de 64 mètres d’envergure, composé de 11 628 cellules photovoltaïques. Et la perspective d’accomplir le tour de la planète sans émissions de CO2 est désormais à portée d’ailes.

Lorsque nous avions observé le « Solar Impulse » dans sa phase terminale, caché dans un immense hangar militaire à Dübendorf (Suisse), nous avions été stupéfaits par sa taille. Les ingénieurs se parlaient avec un talkie-walkie depuis les extrémités des ailes, tant la distance entre les deux est grande. Par son poids, aussi. On m’avait proposé de soupeser une des feuilles de carbone dont est composée la base de l’avion. J’avais peine à croire ce qui reposait au creux de ma main. Rien. Une apparence de balsa noir à peine plus lourd qu’un feuillet de papier. Et en effet : « Les feuilles A4 pèsent 80 grammes par mètre carré, expliquait Bertrand Piccard. Les nôtres, en carbone, 90 grammes... »

Construire un avion de l’envergure d’un Airbus et du poids d’une voiture capable de voler avec l’énergie d’un scooter !

Pour en arriver là, il a fallu du temps et de l’argent : 70 millions d’euros. Initialement, Bertrand Piccard souhaite adapter un ballon dirigeable aux possibilités de l’énergie solaire. Outre les difficultés à installer les cellules capteuses sur la toile, l’image un peu archaïque d’un dirigeable ne se prêtait guère à un projet censé incarner l’avenir. L’avion s’impose rapidement comme la meilleure solution. Bertrand Piccard se tourne alors vers l’Ecole polytechnique de Lausanne pour étudier la faisabilité d’un tel engin. André Borschberg, ancien pilote de chasse, est en charge du projet.

L’équation est claire et, a priori, insoluble. Il faut imaginer un avion capable d’emmagasiner suffisamment de puissance pour voler autour du monde et assez léger pour utiliser cette seule source d’énergie. Longtemps, les projections montrent que c’est soit l’un, soit l’autre, les cellules photovoltaïques et les batteries pour transformer l’énergie pesant trop lourd. Bertrand Piccard et les ingénieurs s’arrachent les cheveux, échafaudent sur ordinateur toutes les hypothèses, gagnent gramme après gramme. Y compris sur la colle fixant les panneaux solaires : ils sont passés de 150 à 50 milligrammes par mètre carré, soit plusieurs kilos en tout. En 2005, après six ans d’études, le projet semble enfin viable, quoique toujours aussi fou. Il s’agit de construire un avion de même envergure qu’un Airbus A340 de 120 tonnes à vide, mais aussi léger qu’une voiture (1 600 kilos) et volant à 70 km/h avec l’énergie d’un scooter !

Les ingénieurs de Dassault Aviation et de l’Agence spatiale européenne sont mis à contribution. Le fabricant de matériaux composites Decision SA, fournisseur d’Alinghi, le bateau vainqueur de l’America’s Cup, également. La construction se fait par étapes, au gré des casses ou d’une solidité alors suspecte. Le poids des batteries reste une difficulté majeure. Bertrand Piccard ne peut disposer que de ce qui existe. Mettre au point une nouvelle technologie nécessite quinze ans et des centaines de millions d’euros d’investissement. « Ça ne peut pas s’inscrire dans un projet comme le nôtre », concède Piccard. Un compromis est trouvé mais, aujourd’hui, les quatre batteries représentent encore le quart du poids total du « Solar Impulse ».

Quant au cœur du projet, l’énergie, elle, était bien sûr au centre de toutes les préoccupations. Posés sur les ailes, les panneaux solaires ont la particularité d’être à la fois la source de puissance et la surface de l’aile, proportionnelle à sa portance. Leur épaisseur est passée de 250 à 150 microns. Dans l’idéal, il faudrait arriver à 80 microns. Le rendement énergétique peinait à atteindre 18 %. Il est maintenant de 22%. Cela sera suffisant, estiment les ingénieurs.

En 2012, le «Solar Impulse» tentera un tour du monde en cinq étapes

Le tour du monde à l’énergie solaire va se faire en deux étapes. Le premier prototype, le « HB-SIA », a pour mission de confirmer la fiabilité de l’appareil. D’abord décoller, puis voler. Cela peut sembler évident, mais rien ne l’est dans ce projet totalement novateur. Au printemps, l’avion expérimental effectuera son premier essai au-dessus du Jura, en conditions réelles, durant trente-six heures. Si les tests sont concluants, la construction du « vrai » « Solar Impulse » sera engagée. Pour une tentative en 2012 de tour du monde en cinq étapes (une par continent), par tranches de cinq jours.

Bertrand Piccard et André Borschberg alterneront le pilotage, impossible pour un seul homme. Mais le cockpit est exigu au possible (1,2 mètre carré !), et chacun ne pourra disposer, en l’air, que de plages de repos de quinze minutes par-ci par-là. En théorie, le « Solar Impulse » décollera vers 5 h 30 du matin afin d’éviter les turbulences, puis montera jusqu à 8 500 mètres durant la journée en chargeant ses batteries, avant de planer et de redescendre une partie de la nuit. Vers 8 h 30, dès que le soleil frappera ses ailes, il pourra alors remonter vers son altitude de croisière, poussé par ses quatre moteurs développant une dizaine de chevaux. Soit l’énergie de l’avion des frères Wright, les premiers à effectuer un vol motorisé en 1903. C’est peu. Et quarante-quatre ans plus tard, le mur du son était franchi. Les sceptiques auraient bien tort de traiter Bertrand Piccard et André Boschberg de « faucheurs de marguerites »...

Auteur : Romain Clergeat

Source : http://www.parismatch.com/