POWER – Patuloy na Optikal na Walang Kable na Pagpapadala ng Enerhiya

Inanunsyo ng DARPA noong Mayo 2025 na nakapagpadala ang programang POWER ng optikal na enerhiya sa layong 8.6 kilometro. Nakapaghatid ang demonstrasyong PRAD ng mahigit 800 watt sa loob ng 30 segundo at nakapaglipat ng kabuuang higit isang megajoule sa buong serye ng pagsusuri.

Rekord ito sa layo at enerhiya para sa ganitong uri ng demonstrasyon, ngunit hindi pa ito isang handang gamitin na wireless na grid ng kuryente. Malalaking hadlang pa rin ang kahusayan, kaligtasan ng sinag, panahon, pagsubaybay sa target, at pagpapalawak ng sistema.

Mga paraan ng wireless na paglilipat ng enerhiya

Induction

Gumagamit ang inductive charging ng magnetic field upang maglipat ng enerhiya sa pagitan ng magkalapit na coil. Karaniwan na ito sa mga telepono at ibang kagamitan, ngunit mabilis humihina ang coupling kapag lumalayo o hindi nagtutugma ang posisyon. Hindi ito praktikal para sa ilang kilometrong distansya.

Pinagmulan: How2Electronics

Laser

Kayang maglakbay nang malayo ng isang coherent na optikal na sinag at ituon ito sa maliit na receiver. Gayunman, sinisipsip at ikinakalat ng atmospera ang liwanag; maaaring pababain ng ulap, ulan, turbulence, at alikabok ang kahusayan o putulin ang koneksyon. Karaniwang mas malala ang mga problemang ito malapit sa lupa.

Sa teorya, maaaring gamitin ang mga salamin sa eroplano o ibang platform bilang relay upang lampasan ang mga hadlang at direktang line of sight. Bawat karagdagang relay ay nangangailangan ng eksaktong tracking at nagdaragdag ng pagkawala ng enerhiya at posibleng pagkasira.

Pinagmulan: DARPA

Ano ang napatunayan ng PRAD?

Sa POWER Receiver Array Demo, itinuro ng transmitter ang laser sa receiver na 8.6 kilometro ang layo. Naitala ng pangkat ang mahigit 800 watt sa loob ng 30 segundo. Lumampas sa isang megajoule ang kabuuang enerhiya sa kampanya ng pagsubok, na mas maliit pa rin kaysa enerhiya sa isang galon ng diesel.

Pinagmulan: DARPA

Matagal nang kilala ang paggawa at pagtutok ng malakas na laser. Mas mahirap ang muling pag-convert ng liwanag sa magagamit na kuryente nang kaunti ang pagkawala. Gumamit ang receiver ng PRAD ng maliit na bukana at parabolic mirror upang ikalat ang sinag sa maraming photovoltaic cell.

Pinagmulan: DARPA

Sa mas maikling distansya, sinukat ng pangkat ang higit 20% na conversion mula sa optikal na output ng laser hanggang sa de-kuryenteng output ng receiver. Hindi kinakailangang kasama rito ang lahat ng pagkawala mula sa unang pinagmumulan ng kuryente hanggang sa huling load, kaya hindi ito dapat ituring na kahusayan ng isang kumpletong komersyal na sistema.

Pagkawala ng enerhiya, kaligtasan, at mga limitasyon

Nawawalan ng enerhiya sa pag-convert ng kuryente tungo sa laser at muli sa photovoltaic receiver. Nakasalalay ang kabuuang kahusayan sa transmitter, wavelength, atmospera, receiver, layo, at tracking. Ang pagtatayang 50–80% na pagkawala ay nagpapakita ng laki ng kasalukuyang hamon, ngunit hindi ito tiyak na bilang para sa lahat ng disenyo sa hinaharap.

Nangangailangan ang malakas na sinag ng safety zone, pagtukoy sa eroplano at ibon, awtomatikong paghinto, at pagsunod sa mga patakaran sa laser. Sa labanan, dagdag na hamon ang usok, paggalaw, panggugulo, pagkakalantad ng lokasyon ng transmitter, at pagiging madaling sirain ng mga relay.

Mga gamit sa militar

Pangunahing layunin ng DARPA na mapagana ang mga sensor, drone, o yunit sa unahan nang hindi laging naghahatid ng gasolina o mabibigat na baterya. Sa malalayo o mapanganib na lugar, maaari pa ring maging mahalaga ang hindi gaanong episyenteng optikal na koneksyon kung mababawasan nito ang mga misyong pangsuplay.

Hindi pa nito napapatunayang mas ligtas o mas mura ang POWER kaysa air refueling, generator, o pagpapalit ng baterya. Kailangan pa ng pagsubok sa gumagalaw na platform, iba’t ibang panahon, mas mahabang operasyon, buong energy accounting, at makatotohanang proseso ng kaligtasan.

Sibilyang grid at solar power mula sa kalawakan

Ang parehong prinsipyo ay pinag-aaralan para sa mga solar station sa orbit na magpapadala ng enerhiya sa Daigdig gamit ang microwave o laser. Kalamangan ang halos tuloy-tuloy na sikat ng araw sa ilang orbit, ngunit hindi pa nalulutas ang gastos sa paglulunsad, assembly, thermal management, antenna o optikal na receiver, kaligtasan, at presyo bawat kilowatt-hour.

Hindi pinatutunayan ng 8.6-kilometrong demonstrasyon ang pagiging matipid ng paghahatid mula sa kalawakan at hindi nito agad mapapalitan ang high-voltage transmission line. Ipinapakita lamang nitong maaaring ituon at masukat ang makabuluhang kuryente sa layong ilang kilometro.

Mga susunod na yugto ng POWER

Plano sa Phase 2 na ilagay ang relay technology sa mga pod ng karaniwang eroplano at magsagawa ng low-power airborne test. Mas malayong layunin ng Phase 3 ang pagpapadala ng 10 kilowatt mula sa pasilidad sa lupa patungo sa receiver sa lupa na 200 kilometro ang layo sa tulong ng tatlong airborne relay.

Mga layunin ng programa ang mga bilang na ito. Hangga’t hindi matagumpay na nasusubukan, hindi pa sila napatunayang performance, range, o operational readiness.

AeroVironment at posibleng epekto sa pamumuhunan

Kung magiging praktikal ang power beaming, maaari nitong pahabain ang oras ng paglipad ng maliliit na drone. Maaaring makinabang ang mas malawak na hanay ng gumawa ng sasakyang panghimpapawid, sensor, optika, control system, at kontratista sa depensa; hindi nito ginagarantiya ang kita ng isang kumpanya.

Gumagawa ang AeroVironment (AVAV ) ng Switchblade loitering munition, reconnaissance drone, maliit na tactical aircraft, high-altitude system, at unmanned ground vehicle. Tumulong din ang kumpanya sa Ingenuity Mars helicopter.

Pinagmulan: AeroVironment

Pinagmulan: AeroVironment

Pinagmulan: AeroVironment

Inanunsyo ng AeroVironment ang all-stock na transaksyon sa BlueHalo upang magdagdag ng directed energy, electronic warfare, space system, at mga kasangkapang panlaban sa drone swarm. Ang ipinahayag na halaga, bahagi ng pagmamay-ari, at tantiya sa merkado ay larawan lamang sa isang takdang panahon, hindi garantiya ng balik sa puhunan.

Dapat suriin ng mamumuhunan ang order backlog, pagpopondo sa depensa, margin, pagpapatupad ng kontrata, pagsasama ng acquisition, dilution, at pagdepende sa kliyenteng gobyerno. Ang tagumpay ng POWER ay hindi awtomatikong nagbibigay ng kontrata sa AeroVironment.

Konklusyon

Nakamit ng PRAD ang mahalagang demonstrasyon ng optikal na paghahatid ng kuryente sa 8.6 kilometro. Pinatutunayan nito ang receiver at test link, hindi ang isang kumpletong airborne relay network o komersyal na sistema ng enerhiya.

Ang susunod na mahalagang ebidensya ay operasyon gamit ang gumagalaw na relay, buong pagsukat ng kahusayan, kaligtasan sa tunay na kondisyon, at maaasahang paghahatid sa mas mahabang panahon. Hangga’t wala pa ang mga ito, nananatiling may kondisyon ang mga gamit sa militar, kalawakan, at pamumuhunan.

Pinakabagong balita tungkol sa AeroVironment