Buzz
Cơ quan nghiên cứu và phát triển quốc phòng tiên tiến của Hoa Kỳ (DARPA) vừa giao nhiệm vụ trị giá 10 triệu đô la cho Raytheon để phát triển một hệ thống laser có khả năng cung cấp năng lượng cho các drone đang hoạt động, giúp chúng có thể duy trì thời gian bay lâu hơn trên không.Raytheon thông báo: 'Theo hợp đồng kéo dài 2 năm, Raytheon sẽ phát triển một hệ thống rơ-le trên không, từ đó tạo ra các 'mạng lưới' có thể thu nhận, truyền và điều chỉnh các tia quang học. Những mạng lưới này sẽ truyền năng lượng từ nguồn trên mặt đất lên cao nhằm vận hành chính xác, tầm xa các hệ thống không người lái và cảm biến.'Hợp đồng vừa được giao cho Raytheon là một phần của chương trình POWER của DARPA, viết tắt của Persistent Optical Wireless Energy Relay. Tính từ năm 2022, DARPA đã bắt đầu tìm kiếm các công ty có khả năng phát triển drone hoặc nền tảng chứng minh khả năng truyền năng lượng laser 'từ nguồn trên mặt đất, thông qua các nút chuyển tiếp trên không và trở lại thiết bị ghi nhận trên mặt đất'.Chương trình POWER mở ra không gian cho nhiều ý tưởng thiết kế mới, khi các nền tảng bay không còn phụ thuộc vào nhiên liệu hay pin. Điều này cũng tạo cơ hội cho các nền tảng bay nhỏ, chi phí hợp lý vẫn có khả năng hoạt động trong phạm vi rộng, gần như không giới hạn.
Trong thập kỷ 1960 - 1970, NASA và nhiều tổ chức đã tiến hành nghiên cứu về sử dụng năng lượng vi sóng, bao gồm một thử nghiệm với máy bay trực thăng vào năm 1964. Thử nghiệm này được tiến hành tại phòng thí nghiệm Spencer của Raytheon, sử dụng hệ thống truyền năng lượng vi sóng để làm cho chiếc máy bay bay lơ lửng khoảng 20 mét trên mặt đất, duy trì trong 10 giờ liên tục. Tuy nhiên, hệ thống anten truyền năng lượng cho máy bay được đặt gần máy bay, ngay phía dưới như hình vẽ.Vào tháng 4 năm 2022, nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Hải quân đã thành công trong việc phát tia công suất 1,6 kW trên khoảng cách hơn 1 km. Đây là một thành tựu đáng chú ý trong lịch sử 50 năm qua về khía cạnh truyền tải năng lượng không dây.Mặc dù nghiên cứu trước đó thường sử dụng sóng vô tuyến, chương trình POWER của DARPA chọn hướng tia laser vì khả năng mang lại năng lượng lớn hơn với chùm tia hẹp. Phát triển các rơ-le quang học ở tầng khí quyển cao cũng giải quyết các vấn đề lõi của tia laser như giảm biến dạng và mất năng lượng do tác động của không khí và hơi nước. Hệ thống phát tia laser và rơ-le cần có khả năng khoá mục tiêu và điều chỉnh chùm tia để duy trì sự tập trung vào đối tượng, nâng cao hiệu quả truyền tải năng lượng.Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất vẫn là mất mát năng lượng qua quá trình chuyển đổi giữa ánh sáng laser và điện năng, thông qua nhiều bước chuyển tiếp. Theo DARPA, chương trình POWER đang ở giai đoạn đầu tiên, trong đó Raytheon sẽ phát triển thiết kế concept cho rơ-le. Giai đoạn thứ hai sẽ tập trung vào việc tích hợp công nghệ này vào các nền tảng máy bay hiện tại và giai đoạn thứ ba sẽ thử nghiệm cấp phát 10 kW năng lượng laser trên phạm vi 200 km.DARPA; DefenseOne
