Промінь замість батареї: як лазери можуть забезпечити дронам «нескінченний політ»
Одна з головних проблем сучасних технологій — це енергія. Смартфон ледве витримує день без підзарядки, літак мусить регулярно сідати для дозаправки, а навіть космічні апарати з ядерними джерелами живлення рано чи пізно вичерпують свій ресурс. Обмеження в енергії — це обмеження в часі. Але що, якщо передавати електрику на відстань, без кабелів і без посадки на підзарядку?
Саме таку ідею реалізує технологія power beaming — бездротова передача енергії за допомогою лазерів, мікрохвиль або радіохвиль. Принцип простий: енергія генерується в точці А та спрямованим променем передається в точку Б, де перетворюється назад на електрику. Поки що йдеться про відносно невеликі відстані, але навіть це відкриває нові можливості.
Нещодавно компанія PowerLight продемонструвала, що лазерне живлення може підтримувати безпілотний літальний апарат у повітрі без потреби в посадці для заряджання. У випробуванні використовувався дрон великої тривалості польоту з радіусом дії до 1000 миль. Лазерний передавач не просто «світить» у напрямку апарата — система відстежує його швидкість і траєкторію, коригуючи подачу енергії в режимі реального часу. Фактично йдеться про створення інтелектуальної енергетичної мережі в повітрі.
Чому саме лазер? Його хвиля має мікрометровий діапазон, що дозволяє передавати енергію вузьким і концентрованим променем із невеликим приймачем. Однак є й недоліки: атмосферні коливання можуть впливати на стабільність променя, а сам лазер потенційно небезпечний для зору. Мікрохвилі, навпаки, менш чутливі до атмосфери й безпечніші для очей, але потребують більших приймальних антен через довшу довжину хвилі. Деякі компанії експериментують і з радіохвилями, намагаючись знайти баланс між ефективністю та безпекою.
Сьогодні основне застосування — це живлення дронів спостереження або техніки у важкодоступних регіонах. Проте в перспективі технологія може стати основою для значно амбітніших проєктів — наприклад, передавання енергії із сонячних електростанцій на орбіті безпосередньо на Землю. Якщо людство навчиться стабільно та безпечно «стріляти» енергією на відстань, поняття автономності техніки може змінитися назавжди. І тоді «нескінченний політ» стане не метафорою, а інженерною реальністю.