Στις 19 Ιουλίου, δεκάδες ομάδες μαθητών γυμνασίου θα ξεκινήσουν έναν αγώνα δρόμου πέντε ημερών 630 μιλίων από το Φορτ Γουόρθ στο Φορτ Στόκτον του Τέξας. Αλλά αυτός δεν είναι ο τυπικός σας διαγωνισμός. Οι μαθητές σχεδιάζουν και κατασκευάζουν μόνοι τους τα αυτοκίνητα, χρησιμοποιώντας ανταλλακτικά και τρισδιάστατα εκτυπωμένα υλικά. Νικήτρια είναι η ομάδα που θα συγκεντρώσει τα περισσότερα μίλια που έχουν διανύσει. Και το μόνο καύσιμο που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να τροφοδοτήσουν τα αυτοκίνητά τους που μοιάζουν με τον Φρανκενστάιν προέρχεται από τη λαμπερή μάζα αερίου που κρέμεται στον ουρανό μας: τον ήλιο.
Φέτος συμπληρώνει 30 χρόνια Ετήσιο Solar Car Challengeένας διαγωνισμός που συγκεντρώνει μαθητές γυμνασίου από όλη τη χώρα με έναν στόχο: την κατασκευή του ταχύτερου, πιο αποδοτικού αυτοκινήτου με ηλιακή ενέργεια. Ο αγώνας ιδρύθηκε το 1993 από τον Dr. Lyman Marks, έναν εκπαιδευτικό από το Τέξας με μακροχρόνιο ενδιαφέρον για την επιστήμη, την τεχνολογία, τη μηχανική και τα μαθηματικά. Οι μαθητές μαθαίνουν μια ποικιλία δεξιοτήτων μέσω της πρόκλησης, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης έργων, του προϋπολογισμού, της συγκέντρωσης κεφαλαίων και της μηχανικής. Αλλά ως επί το πλείστον, πρέπει να κατασκευάσουν ένα ηλιακό όχημα αξιόλογο για αγώνες που μπορεί να διανύσει την απόσταση.
Φέτος σηματοδοτεί την 30ή επέτειο του ετήσιου Solar Car Challenge, ενός διαγωνισμού που συγκεντρώνει μαθητές γυμνασίου από όλη τη χώρα με έναν στόχο: να κατασκευάσουν ένα αυτοκίνητο με ηλιακή ενέργεια που μπορεί να διανύσει τις αποστάσεις.
Ο Lyman είπε ότι η πρόκληση του ηλιακού αυτοκινήτου προέκυψε από την απογοήτευσή του με την κατάσταση της εκπαίδευσης STEM στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Εκείνη την εποχή, είχε μια ομάδα μαθητών απομονωμένων και χωρίς έμπνευση μαθαίνοντας μόνο από σχολικά βιβλία, αναζητώντας τρόπο να τους ενδιαφέρει. Δέχτηκε μια πρόσκληση από έναν φίλο του στο Πανεπιστήμιο του Βόρειου Τέξας, ο οποίος κατασκεύαζε ένα συλλογικό αυτοκίνητο με ηλιακή ενέργεια για έναν εντελώς νέο διαγωνισμό.
«Πήγαμε εκεί και τα παιδιά γοητεύτηκαν από την πολυπλοκότητα του ηλιακού έργου», είπε ο Lee. «Και σε όλη τη διαδρομή από τον Ντέσμοντ στο Ντάλας, συνέχιζαν να φωνάζουν: “Γιατρέ, δεν θα μας αφήσεις να φτιάξουμε ένα αυτοκίνητο με ηλιακή ενέργεια;”
Υποχώρησε, αλλά σύντομα συνειδητοποίησε ότι οι μαθητές γυμνασίου δεν θα μπορούσαν ποτέ να ανταγωνιστούν δίκαια τις ομάδες κολεγίων επειδή δεν είχαν την τεχνική εξειδίκευση και τους οικονομικούς πόρους που ήταν διαθέσιμοι στα πανεπιστήμια. Έτσι γεννήθηκε το Solar Car Challenge για μαθητές Λυκείου, με το εκπαιδευτικό πρόγραμμα να ξεκινά επίσημα το 1993 και τον πρώτο εθνικό διαγωνισμό το 1995.
1/6
Από την έναρξή του, περισσότεροι από 85.000 μαθητές έχουν συμμετάσχει στο πρόγραμμα σε 39 πολιτείες και πολλές χώρες, όπως ο Καναδάς, το Μεξικό, η Κόστα Ρίκα, η Ισπανία και η Σιγκαπούρη. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν πάνω από 260 ενεργά ηλιακά έργα γυμνασίου. Η διοργάνωση εναλλάσσεται μεταξύ μορφών εντός πίστας και cross-country, με τη φετινή διοργάνωση να είναι ένας εξαντλητικός αγώνας 630 μιλίων στο Τέξας. Το πενθήμερο ταξίδι ξεκινά στις 19 Ιουλίου στο Fort Worth και ταξιδεύει στις πόλεις της Παλαιστίνης, Round Rock, Fredericksburg και San Angelo, πριν καταλήξει στο Fort Stockton. Ο Λάιμαν είπε ότι οι κάτοικοι της πόλης βγαίνουν έξω και γιορτάζουν τις ομάδες κάθε φορά που περνούν.
Η Lehman τόνισε ότι δεν είναι μόνο η κατασκευή ενός αυτοκινήτου. “Μαθαίνει επίσημα πώς να οδηγείς αυτό το αυτοκίνητο. Σε αυτήν την επερχόμενη εκδήλωση, ένα από τα πράγματα που έχω κηρύξει στα παιδιά είναι ότι πριν φτάσετε εδώ, πρέπει να κάνετε 500 μίλια στο αυτοκίνητό σας. Πρέπει να ξέρετε, θα χαλάσει; Πρέπει να ξέρετε, ακόμα κι αν χαλάσει, αφήστε το να χαλάσει στο πάρκινγκ σας για να το φτιάξετε.”
Ο αγώνας περιλαμβάνει συνήθως τρεις κατηγορίες ανταγωνισμού: κλασικό, προηγμένο και ηλιακό ηλεκτρικό, όπου οι ομάδες αγωνίζονται με ηλεκτρικά αυτοκίνητα που λαμβάνουν ενέργεια από σταθερούς σταθμούς ηλιακής ενέργειας. Η φετινή πρόκληση εισάγει ένα νέο τμήμα: το καταδρομικό. Σε αυτήν την κατηγορία, οι ομάδες κατασκευάζουν τετραθέσια οχήματα με ηλιακές συστοιχίες ενσωματωμένες απευθείας στο αμάξωμα του οχήματος.
Η απόφαση για τη δημιουργία ενός νέου τμήματος ήρθε μετά από χρόνια που οι άνθρωποι αναρωτιόντουσαν εάν τα ηλιακά αυτοκίνητα θα έμοιαζαν με πραγματικά αυτοκίνητα παρά με επίπεδα, εξαιρετικά αεροδυναμικά οχήματα των οποίων ο οδηγός είναι συχνά στριμωγμένος κάτω από ένα τεράστιο ηλιακό πάνελ. Στην πραγματικότητα, πολλά από τα αυτοκίνητα μοιάζουν ελάχιστα με τίποτα που θα αναγνωρίσατε ως άξια του δρόμου, μοιάζοντας με διασταύρωση φουτουριστικών διαστημικών σκαφών και καρτ υψηλής τεχνολογίας.
«Δεν είναι μόνο η κατασκευή ενός αυτοκινήτου».
– Lyman Marks, ιδρυτής του Solar Car Challenge
Οι διοργανωτές ήθελαν οι μαθητές να φτιάξουν αυτοκίνητα με ηλιακή ενέργεια που θα έμοιαζαν με πραγματικά επιβατικά αυτοκίνητα, με ηλιακά κύτταρα ενσωματωμένα στο ίδιο το αμάξωμα του αυτοκινήτου, χώρο για τέσσερις επιβάτες, τέσσερις πόρτες και ένα πορτμπαγκάζ, είπε η Lehman. Πιστεύει ότι αυτό βοηθά να αποδειχθεί ότι οι μεταφορές με ηλιακή ενέργεια μπορούν να έχουν πρακτικές εφαρμογές, επιτρέποντας στους ανθρώπους να φανταστούν πώς θα μοιάζουν πραγματικά τα επιβατικά αυτοκίνητα με ηλιακή ενέργεια στο μέλλον.
“Οι άνθρωποι μπορεί να πουν, “Ω, αυτό είναι πραγματικά ωραίο, αλλά δεν είναι πραγματικότητα”, είπε. “Τώρα μπορούμε να τους δείξουμε πώς θα μπορούσε να είναι. Νομίζω ότι αυτό είναι ένα βήμα μπροστά.”
Ο Blake Wood είναι ένας 17χρονος ανερχόμενος τελειόφοιτος από το γυμνάσιο Benbrook στο προάστιο Fort Worth. Είναι επίσης ένας από τους ηγέτες της ομάδας ηλιακών αυτοκινήτων Old Rip Racing, μιας από τις λίγες ανεξάρτητες ομάδες στους αγώνες. Η 14μελής ομάδα τους περιλαμβάνει μαθητές από τρία διαφορετικά σχολεία, τα οποία ο Wood θεωρεί τη μεγαλύτερη δύναμή τους, επειδή επιτρέπει σε μαθητές που διαφορετικά δεν θα συναντιόντουσαν ποτέ να συνεργαστούν σε μια κοινή πρόκληση μηχανικής.
Ο Wood λέει ότι η ομάδα άρχισε να προγραμματίζει περίπου ένα χρόνο πριν από τον διαγωνισμό. Η πρώτη τους εργασία περιελάμβανε σχέδια σε χαρτί καθώς μελετούσαν επιτυχημένα αυτοκίνητα από τα προηγούμενα χρόνια στο Classic Division, το οποίο προοριζόταν κυρίως για τις ομάδες του πρώτου και του δεύτερου έτους. Ανέλυσαν τι έκανε αυτά τα άλλα αυτοκίνητα να λειτουργούν τόσο καλά και ενσωμάτωσαν αυτές τις ιδέες στις αρχικές τους ιδέες. Καθώς το έργο προχωρούσε, η ομάδα βελτίωσε τις δεξιότητές της στον σχεδιασμό με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD), μετατρέποντας σταδιακά τις έννοιες που σχεδίαζαν με το χέρι σε μοντέλα ψηφιακής μηχανικής. Το λογισμικό εκμάθησης σχεδιασμού έχει γίνει μέρος της εκπαιδευτικής διαδικασίας.
“Οι άνθρωποι μπορεί να πουν, “Ω, αυτό είναι πολύ ωραίο, αλλά δεν είναι πραγματικότητα”.
– Λάιμαν Μαρξ
«Νομίζω ότι το αυτοκίνητό μας μου φαίνεται πολύ ωραίο», μου είπε ο Γουντ. “Είναι ατυχές. Επομένως, δεν προλαβαίνουμε να το βλέπουμε πολύ συχνά, και νιώθουμε ότι πάντα φτιάχνουμε κάτι ή φτιάχνουμε κάτι και μετά βάζουμε κάτι πίσω, και μετά λέμε, “Ω, όχι, πρέπει να συγκολλήσουμε σε αυτήν την περιοχή”. «Ας πάρουμε πίσω αυτό το ηλεκτρικό εξάρτημα».
Αλλά ενώ τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα με μπαταρία έχουν γίνει mainstream, τα αυτοκίνητα με ηλιακή ενέργεια έχουν παραμείνει σε μεγάλο βαθμό πειραματικά. Ορισμένες νεοφυείς επιχειρήσεις που αναζητούν αυτοκίνητα με ηλιακή ενέργεια δεν έχουν κανένα από τα δύο Επικεντρώθηκε σε πιο αποδεδειγμένη τεχνολογία ή Πτώχευσε. Ο Wood λέει ότι είναι αισιόδοξος ότι τα ηλιακά οχήματα έχουν πραγματικές δυνατότητες μακροπρόθεσμα, εφόσον εκπαιδευτικοί διαγωνισμοί όπως το Solar Car Challenge συνεχίζουν να εκθέτουν τους μαθητές σε τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε νεαρή ηλικία. Καθώς οι συμμετέχοντες εισέρχονται τελικά σε επαγγελματικές σταδιοδρομίες, μπορούν να συνεχίσουν να αναπτύσσουν τις καινοτομίες που απαιτούνται για να κάνουν τις ηλιακές μεταφορές εμπορικά βιώσιμες.
1/4
«Προοδεύουμε», είπε ο Γουντ. «Εννοώ, έχουμε αρκετούς μαθητές γυμνασίου που φτιάχνουν αυτό το υλικό και νομίζω ότι με τον κατάλληλο εξοπλισμό και λίγη περισσότερη εμπειρία από ό,τι έχουμε όλοι, νομίζω ότι θα μπορούσε σίγουρα να γίνει».
Η Lehman συμφωνεί, επισημαίνοντας startups όπως η Aptera που εξακολουθούν να επιδιώκουν τον στόχο της παραγωγής ενός αυτοκινήτου με ηλιακή ενέργεια σε μεγάλη κλίμακα. Αλλά είπε ότι η εμπορευματοποίηση δεν ήταν ποτέ ο πραγματικός στόχος του Solar Car Challenge.
«Οι άνθρωποι λένε, «Λοιπόν, προσπαθείς να φτιάξεις ένα καλύτερο ηλιακό αυτοκίνητο;» Είπε, «Μεταξύ σας και εμένα δεν είστε». «Προσπαθώ να δημιουργήσω εργατικό δυναμικό και προσπαθώ να φτιάξω μηχανικούς».
