19 lipca flotylla dziwnych, szybkich samochodów opuści Fort Ward. Nie pójdą autostradą międzystanową nr 20 z ryczącymi silnikami. Ich jedynym paliwem jest światło słoneczne. To nie są prototypy największych producentów samochodów. Są to samochody wyścigowe dla uczniów szkół średnich.
Dziesiątki zespołów studenckich wkrótce rozpoczną pięciotorowy wyścig Sunny Race o długości 630 mil przez Teksas. Ich przeznaczenie? Fort Stockton, głęboko u podnóża pustyni w zachodnim stanie. Zwycięzca? Niekoniecznie ten, który jest najszybszy na krótkim dystansie. Wygra drużyna, która przejedzie najwięcej kilometrów, korzystając wyłącznie z energii słonecznej.
To 1000 km upału, stresu i spawania. Jest to 30-letni eksperyment w edukacji inżynierskiej, który przetrwał wszystkich pierwotnych sceptyków.
Początki z klasy
Doktor Lehman Marx nie rozpoczął corocznego wyścigu słonecznego w szkole średniej, aby wynaleźć następną Teslę. Zrobił to pod wpływem irytacji.
Marks, pedagog z Teksasu, obserwował, jak pod koniec lat 80. dzieci traciły zainteresowanie. Podręczniki ich zawiodły. Abstrakcyjne formuły nie rozpaliły iskry ciekawości. Ale potem zabrał ich na Uniwersytet Północnego Teksasu. Pokazał im studencki samochód na energię słoneczną, dzieło z włókna węglowego i paneli słonecznych, które pulsowało potencjałem.
„Krzyczeli: «Doktorze, proszę, pozwól nam go zbudować!»” – wspomina Marks.
I zbudowali taki. Albo próbowali. Wynik? Pokora.
Uczniowie szkół średnich nie mieli budżetu. Nie mieli warsztatów. Zostali zmiażdżeni przez zespoły uniwersyteckie posiadające granty laboratoryjne. Marks podjął więc decyzję w 1993 roku. Stworzył równoległy wszechświat dla nastolatków. W ten sposób narodziło się Solar Car Challenge. Pierwszy ogólnopolski konkurs rozpoczął się dwa lata później, w 1995 roku i trwa do dziś.
Więcej niż tylko szybkie samochody
Większość ludzi widzi samochód zasilany energią słoneczną i myśli o szkolnym projekcie naukowym. Ale nie chodzi tu tylko o fizykę. W rzeczywistości jest to kurs przyspieszony.
Uczestnicy uczą się planować budżet. Zbierają fundusze. Mistrzowskie zarządzanie projektami. A jeśli ich pojazd się zepsuje – a tak się stanie – uczą się cierpliwości.
„Zdecydowanie mówimy dzieciom: najpierw przejedź 500 mil” – mówi Marks. „Musisz wiedzieć, gdzie się złamie”. Jeżeli się zepsuje, niech się zepsuje na parkingu. Możesz to naprawić tutaj.
Taka jest surowa logika transkontynentalnego wyścigu słonecznego w Teksasie. Zespoły nie tylko projektują samochody na komputerze. Muszą przetrwać w rzeczywistych warunkach drogowych. Mieszkańcy wzdłuż trasy, z Paislin do St. Angelo, często machają, zachęcają i pomagają. Texas Solar Race stał się objazdowym festiwalem zwolenników edukacji STEM.
Do chwili obecnej program dotarł do ponad 85 000 uczniów w 39 stanach. Do walki włączyły się międzynarodowe drużyny z Singapuru i Kostaryki. To ogromne wydarzenie.
Nowy kształt przyszłości
Tradycyjne samochody wyścigowe zasilane energią słoneczną wyglądały jak płaskie naleśniki ze skrzydłami. Niski profil. Minimalizm. Nadmierna wydajność. Siedziałem w takim samochodzie jak w kokpicie samolotu.
Krytycy się śmiali. „Świetny samochód” – stwierdzili. „Bezużyteczne w prawdziwym życiu”.
Na scenę wkroczyła klasa Cruiser. Nowy kierunek w tym roku.
Studenci muszą teraz zbudować czteromiejscowe samochody. Powinni mieć bagażniki. Muszą być drzwi. Panel słoneczny musi być zintegrowany z panelami nadwozia, a nie tylko leżeć na górze jako nakładka. Marks chciał udowodnić, że samochody na energię słoneczną mogą wyglądać jak prawdziwe samochody, a nie jak eksperymenty aerodynamiczne.
„Ludzie mówili: «Och, to naprawdę fajne, ale to nierealne». Teraz możemy im pokazać, co mogłoby się wydarzyć. Myślę, że to krok we właściwym kierunku.”
— Lehman Marks, założyciel Solar Car Challenge
To ograniczenie projektowe ma swój cel. Narzucając realizm, konkurencja popycha inżynierię w stronę masowej adopcji. Rodzi to trudniejsze pytanie: jak możemy stworzyć wydajny transport energią słoneczną, który będzie wyglądał tak, jak kupiliby Twoi rodzice?
Za iskrami spawania
Poznaj Blake’a Wooda. Siedemnaście lat. Uczeń szkoły średniej z Benbrook. Kapitan zespołu Old Rip Racing.
Jego zespół nie jest związany z jedną szkołą. Jest to koalicja trzech różnych szkół na przedmieściach Fort Ward. Wood twierdzi, że ich siłą jest współpraca. Studenci, którzy nigdy wcześniej się nie spotkali, kłócą się teraz o krzywe momentu obrotowego i stopień zużycia akumulatora.
Przygotowania rozpoczynają się rok wcześniej. Szkice papierowe ustępują miejsca złożonym modelom CAD. To nie tylko kodowanie czy montaż; to edukacja w zakresie produkcji cyfrowej.
„Myślę, że wygląda nieźle” – przyznaje Wood, patrząc na częściowo zmontowany prototyp. „Ale rzadko widzimy wszystko razem wzięte”. Cały czas dogrywamy szczegóły. „O nie, musimy to ugotować tutaj”. Ponownie rozbieramy komponenty elektryczne. To niekończący się remont.”
W tym cyklu budowania, niszczenia, naprawy i ponownego składania odbywa się prawdziwa nauka. Samochody elektryczne są teraz wszędzie. Ale w pełni zintegrowane pojazdy elektryczne na energię słoneczną? Wciąż eksperymentalny. Startupy zmieniły kurs. Inne poniosły porażkę. Ale zespoły takie jak Wood’s nie ustępują.
Rozwój siły roboczej
Kto więc tak naprawdę wygrywa?
Tradycyjnie wyścigi podzielone są na kategorie Classic, Advanced oraz Electric-Solar (solarno-elektryczny, w którym samochody zasilane są z paneli stacjonarnych). Teraz dodano klasę Cruiser. Zwycięstwo zależy od konsekwencji, wytrzymałości i niezawodności. Prędkość schodzi na dalszy plan. Przebieg jest królem.
Marks upiera się jednak, że problemem nie jest komercyjny sukces tych konkretnych maszyn. Aptera istnieje. Tesla istnieje. Samochody zasilane energią słoneczną nie zawładną światem do następnych Świąt.
Prawdziwym produktem Solar Car Challenge są ludzie.
„Nie próbuję zbudować najlepszego samochodu zasilanego energią słoneczną. Staram się wychowywać uczniów, którzy znają ten rodzaj poświęcenia. Staram się kształcić inżynierów, którzy potrafią pracować w zespołach. Taki jest cel. Zbuduj siłę roboczą.”
Marks robi to od trzydziestu lat. Wood pewnego dnia zrobi to profesjonalnie. Ewentualnie dla Aptery. Być może dla kogoś zupełnie innego. Ale poznają niuanse projektu pojazdu słonecznego w sposób, którego nigdy nie poznają suche, podręcznikowe definicje.
Wyścig rozpocznie się za pięć dni. Słońce wzejdzie. Drogi są długie. A dla pół miliona nastolatków jest to rzecz najbardziej zbliżona do latania.
Patrzysz, jak odjeżdżają, wyglądając bardziej jak ocaleni niż zawodnicy. Gotowy do sprawdzenia, czyja bateria słoneczna wytrzyma dłużej. Kto wie, jak naprawić to, czego nie da się naprawić. I kto w drodze do Fort Stockton zrozumie, że to nie są zawody.
To jazda próbna ich przyszłości.
