DARPA希望利用激光向全世界輸送電力
美國國防部高級研究計劃局(DARPA)宣布了一項新的持久性光學無線能量中繼(POWER)計劃,計劃利用機載平台中繼的激光為千里之外的機器供電,這聽起來像是最瘋狂的科幻小說。
激光和空中中繼器可遠距離傳輸電力圖/美國國防部高級研究計劃局
目前有許多潛在的傑出技術可以改變世界,但卻有一個根本性的限制–如何為它們提供動力。飛機尤其如此。電動飛機聽起來是個不錯的主意,但為其提供動力所需的電池非常笨重,佔用了寶貴的有效載荷和航程。
一個多世紀以來,無線廣播傳輸電力的想法似乎是顯而易見的解決方案,但基本物理定律等問題一直阻礙著這一想法的實現。現在,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)正在研究利用激光將電力從地面源傳送到遠處的接收器,從而為電動飛機等提供幾乎無限的續航能力。
從理論上講,這似乎很簡單,但有各種技術問題需要克服。激光是沿著視線工作的,因此需要在高層大氣中安裝機載中繼器,以盡量減少空氣和水蒸氣造成的失真和衰減。此外,與激光武器一樣,發射器和中繼器也需要能夠鎖定目標,併校正光束以保持聚焦。
然而,最大的問題是,激光光束在多次跳變過程中會產生大量損耗。據DARPA 稱,POWER 目前處於第一階段,即開發中繼器的概念設計。第二階段將集中精力把這項技術集成到現有的機身上,第三階段將進行測試,在200 公里(125 英里)的範圍內輸送10 千瓦的激光功率。
DARPA POWER 項目負責人保羅-賈菲(Paul Jaffe)博士說:”這個項目有可能將功率傳輸的速度提高幾個數量級,從而從根本上重塑社會與能源的關係。無線能源網可以從包括太空在內的各種新能源源獲取電力,并快速、可靠地將它們連接到能源匱乏的消費者手中。”
“能源是包括國防在內的所有人類活動的基礎。我們需要能夠克服現有模式的脆弱性和其他缺點的能源輸送方式。光功率傳輸的下一次飛躍可能取決於中繼技術”。