POWER – Kalıcı Optik Kablosuz Enerji Rölesi

DARPA, Mayıs 2025’te POWER programının optik enerjiyi 8,6 kilometre uzağa ilettiğini açıkladı. PRAD gösterimi 30 saniye boyunca 800 wattın üzerinde güç sağladı ve test kampanyası boyunca toplam bir megajouleden fazla enerji aktardı.

Bu sonuç kendi gösterim sınıfında mesafe ve enerji rekorudur; kullanıma hazır bir kablosuz elektrik şebekesi değildir. Verim, ışın güvenliği, hava koşulları, hedef takibi ve ölçek büyütme hâlâ temel engellerdir.

Kablosuz enerji nasıl aktarılır?

Endüksiyon

Endüktif şarj, yakın bobinler arasında manyetik alanla enerji aktarır. Telefonlarda ve başka cihazlarda kullanılır; ancak mesafe arttığında veya hizalama bozulduğunda bağlantı hızla zayıflar. Bu nedenle kilometreler için pratik değildir.

Kaynak: How2Electronics

Lazer

Tutarlı bir optik ışın uzun mesafe kat edip küçük bir alıcıya yöneltilebilir. Buna karşın atmosfer ışığı soğurur ve saçar; bulut, yağmur, türbülans ve toz verimi düşürebilir veya bağlantıyı kesebilir. Sorunlar genellikle yere yakınken daha büyüktür.

Uçaklardaki veya başka platformlardaki aynalar teorik olarak ışını engellerin çevresinden ve doğrudan görüş hattının ötesine aktarabilir. Her ek röle hassas takip gerektirir, kayıp ve arıza noktası ekler.

Kaynak: DARPA

PRAD neyi gösterdi?

POWER Receiver Array Demo sırasında verici, 8,6 kilometre uzaktaki alıcıya lazer gönderdi. Ekip 30 saniye boyunca 800 wattın üzerinde anlık teslim gücü ölçtü. Kampanyanın toplamı bir megajoulü geçti; bu miktar yine de bir galon dizelin içerdiği enerjiden çok düşüktür.

Kaynak: DARPA

Güçlü lazer üretmek ve yönlendirmek bilinen tekniklerdir. Zor olan, ışığı düşük kayıpla yeniden kullanılabilir elektriğe çevirmektir. PRAD alıcısı küçük bir giriş açıklığı ve ışını çok sayıda fotovoltaik hücreye dağıtan parabolik ayna kullandı.

Kaynak: DARPA

Ekip, daha kısa mesafelerde lazerin optik çıkışından alıcının elektrik çıkışına kadar yüzde 20’nin üzerinde dönüşüm ölçtü. Bu değer ilk elektrik kaynağından son yüke kadar bütün kayıpları zorunlu olarak kapsamaz ve eksiksiz ticari sistem verimi gibi sunulmamalıdır.

Kayıplar, güvenlik ve işletme sınırları

Elektriği lazere çevirirken ve alıcıdaki fotovoltaik dönüşümde enerji kaybedilir. Toplam verim vericiye, dalga boyuna, atmosfere, alıcıya, mesafeye ve takibe bağlıdır. Yüzde 50–80 kayıp tahmini bugünkü güçlüğün ölçeğini anlatabilir, ancak gelecekteki her tasarım için sabit oran değildir.

Yüksek güçlü ışınlar güvenlik bölgesi, uçak ve kuş algılama, otomatik kapatma ve lazer kurallarına uyum gerektirir. Savaş alanında duman, hareket, karıştırma, verici konumunun açığa çıkması ve rölelerin savunmasızlığı ek sorunlardır.

Askerî kullanım

DARPA’nın başlıca hedefi sensörleri, insansız hava araçlarını veya ileri birlikleri sık yakıt sevkiyatı ya da ağır batarya taşımadan beslemektir. Uzak veya tehlikeli bir yerde, lojistik seferlerini azaltıyorsa verimsiz bir optik bağlantı bile operasyonel değer taşıyabilir.

Bu, POWER’ın havada yakıt ikmali, jeneratör veya değiştirilebilir bataryadan daha güvenli ya da ucuz olduğunu henüz kanıtlamaz. Hareketli platformlar, farklı hava koşulları, uzun süre, uçtan uca enerji hesabı ve gerçekçi güvenlik prosedürleriyle test gerekir.

Sivil şebeke ve uzay tabanlı güneş enerjisi

Benzer ilke, yörüngede güneş elektriği üretip mikrodalga veya lazerle Dünya’ya göndermek için tartışılıyor. Bazı yörüngelerde neredeyse sürekli güneş bir avantajdır; ancak fırlatma, montaj, ısı yönetimi, anten veya optik alıcı, güvenlik ve kilovatsaat maliyeti sorunları çözülmüş değildir.

8,6 kilometrelik deney uzaydan iletimin ekonomik olduğunu kanıtlamaz ve yüksek gerilim hatlarının yakında yerini almaz. Anlamlı gücün kilometreler boyunca yönlendirilip ölçülebileceğini gösterir.

POWER’ın sonraki aşamaları

Faz 2’de röle teknolojilerinin normal uçakların taşıdığı podlara yerleştirilmesi ve düşük güçlü hava testleri planlanıyor. Daha sonraki Faz 3 hedefi, yerdeki tesisten üç hava rölesi aracılığıyla 200 kilometre uzaktaki yer alıcısına 10 kilowatt göndermektir.

Bunlar program hedefleridir. Başarıyla test edilmeden kanıtlanmış performans, menzil veya operasyonel hazırlık sayılmazlar.

AeroVironment ve yatırım etkisi

Işınla güç aktarımı pratikleşirse küçük dronların havada kalış süresi uzayabilir. Uçak, sensör, optik, kontrol sistemi ve savunma üreticilerinden oluşan geniş bir ekosistem fayda görebilir; bu durum tek bir şirkete gelir garantisi vermez.

AeroVironment (AVAV ), Switchblade gezici mühimmatı, keşif dronları, küçük taktik uçaklar, yüksek irtifa sistemleri ve insansız kara araçları üretiyor. Şirket Ingenuity Mars helikopterine de katkıda bulundu.

Kaynak: AeroVironment

Kaynak: AeroVironment

Kaynak: AeroVironment

AeroVironment, yönlendirilmiş enerji, elektronik harp, uzay sistemleri ve drone sürülerine karşı araçlar eklemek için BlueHalo ile hisse bazlı işlem açıkladı. Açıklanan değerleme, sahiplik oranı ve pazar tahminleri belirli bir tarihin görünümüdür; yatırım getirisi garantisi değildir.

Yatırımcılar siparişleri, savunma bütçelerini, marjları, sözleşme yürütmesini, satın alma entegrasyonunu, hisse sulanmasını ve kamu müşterilerine bağımlılığı değerlendirmelidir. POWER’ın başarısı AeroVironment’a otomatik olarak sözleşme kazandırmaz.

Sonuç

PRAD, optik gücü 8,6 kilometreye ileten kayda değer bir gösterim yaptı. Sonuç bir alıcıyı ve test bağlantısını doğruladı; eksiksiz hava röle ağı veya ticari enerji sistemi göstermedi.

Bir sonraki önemli kanıt hareketli rölelerle çalışma, uçtan uca verim ölçümü, gerçek koşullarda güvenlik ve daha uzun süre güvenilir güç teslimidir. O zamana kadar askerî, uzay ve yatırım uygulamaları koşulludur.

AeroVironment hakkında son haberler