- Los científicos rompedores de fronteras del Pentágono quieren usar láseres para transportar energía a zonas de guerra.
- La energía eléctrica se convertiría en energía láser y luego se transmitiría a control remoto. bases militares de estados unidos.
- Esta tecnología haría que las fuerzas armadas dependieran mucho menos de generadores diesely la red logística que en ocasiones tiene que sortear el fuego enemigo para abastecerse de combustible.
La transmisión inalámbrica de energía a través del aire es un sueño que data de al menos un siglo, y el Pentágono quiere ser el primero en convertirlo en una realidad a gran escala.
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), el brazo de investigación y desarrollo del Departamento de Defensa de los EE. UU., que ha realizado trabajos en todo, desde Internet hasta la ciencia detrás de las vacunas COVID-19, quiere usar tecnología láser para transmitir electricidad a distancia. bases militares estadounidenses. La inspiración proviene de las guerras estadounidenses del 11 de septiembre y la necesidad de energía ininterrumpida en lugares lejanos y polvorientos. bases de operaciones avanzadas.
La era de la energía inalámbrica
Un convoy de camiones cisterna de combustible cruza el desierto en Fort Irwin, California, 2014. Los convoyes de combustible son objetivos principales para las fuerzas enemigas y, en tiempos de guerra, estos camiones necesitarían una escolta. Transmitir energía a través del cielo hacia su objetivo eliminaría en gran medida la necesidad de ellos.
inventor famoso Nikola Tesla fue el primero en proponer la transferencia inalámbrica de energía allá por la década de 1890; él creía que se convertiría en el estándar para enviar energía del Punto A al Punto B. Más de 100 años después, la humanidad aún no lo ha descubierto del todo.
Actualmente, la energía se envía a través de cables en forma de electricidad, o generadores de energía diesel que convierten el combustible en electricidad. En zonas de guerra, donde las fuerzas enemigas a menudo cortan estratégicamente dichos cables o líneas de suministro de combustible, el diesel se lanza desde el aire a bases remotas o se transporta en camiones cisterna a lo largo de caminos peligrosos.
Coronel Paul “Promo” Calhoun fue uno de esos pilotos, arrojando vejigas de combustible a las fuerzas de operaciones especiales. Ahora en DARPA, es el gerente de programa del Proyecto POWER (“Relé de energía inalámbrico óptico persistente”). Calhoun dice Mecánica Popular que cree que hay una serie de razones por las que ahora es el momento adecuado para la transferencia de energía inalámbrica, y por las que cree que veremos una demostración completa de la tecnología en los próximos cuatro años.
“En primer lugar, el entorno ha cambiado y la necesidad de métodos de transporte de energía más resistentes para las operaciones militares es primordial”, explica por correo electrónico. Las fuerzas estadounidenses, como las fuerzas de operaciones especiales que reabasteció como Transporte C-17 piloto— están operando desde bases distantes en todo el mundo, desde el Mar de China Meridional hasta el desierto iraquí. Muchas de estas fuerzas operan sus propios radares; anti-dron armas de microondas o láseres; u otros equipos que consumen mucha energía, sin una manera fácil de suministrarles energía. Y ese problema se agudiza cada año que pasa.
“Por el lado de la tecnología, se han logrado avances significativos en láseres de alta energía, detección de frente de onda, óptica adaptativa, plataformas aéreas eléctricas de gran altitud, enclavamientos de seguridad y energía fotovoltaica de alta eficiencia con ajuste de banda estrecha”.
Ingrese al Proyecto POWER
La tecnología clave de POWER es el uso de láseres de alta potencia. “POWER es un programa de emisión de energía óptica”, dice Calhoun. “Existen otras modalidades potenciales de emisión de energía, como las microondas, que tenemos la intención de explorar en programas futuros. Para POWER, la onda que se propaga es un láser que proporciona una capacidad de alto rendimiento de largo alcance cuando se transmite a grandes altitudes. Los relés redirigen la energía del láser sin conversión, y luego el usuario final convierte esa energía del láser nuevamente en electricidad usando energía fotovoltaica monocromática sintonizada de banda estrecha”.
POWER tiene como objetivo eliminar la conversión temporal a energía de CC que actualmente se requiere para transmitir energía láser.
Otra tecnología clave en POWER es el uso de relés. “Sobre la base de estos avances, DARPA ve una oportunidad importante para revolucionar la distribución de energía mediante el desarrollo de relés efectivos. Estos relés permitirán que estas tecnologías existentes se unan de manera efectiva para formar un sistema resistente, adaptable y de múltiples rutas. energía inalámbrica red.”
Los drones serán uno de esos relevos. larga duración dronesholgazaneando a gran altura a intervalos, podrían transmitir energía láser entre sí a largas distancias, y finalmente enviarla a una base militar de los EE. UU. Satélites Será otro relevo, realizando la misma misión en el espacio. “POWER está desarrollando plataformas estratosféricas que tienen pequeñas aberturas con un alcance de aproximadamente 100 kilómetros entre nodos. Con aperturas más grandes y un entorno más benigno como el espacio, las distancias entre nodos de hasta 1000 kilómetros son razonables”, dice Calhoun. El resultado sería una “red de distribución de energía globalmente escalable”.
A diferencia de los aviones de transporte, que pueden ser derribados, o los camiones de combustible que pueden ser alcanzados por artefactos explosivos improvisados, POWER tendrá pocas vulnerabilidades que los enemigos puedan aprovechar. Interferenciaque está desempeñando un papel destacado en la invasión rusa de Ucrania, simplemente no funcionará con láseres. “La interferencia de una señal inalámbrica de transmisión de energía solo agrega más potencia a la señal, lo que solo mejora la transferencia de energía”, dice Calhoun. “La transmisión de energía se basa inherentemente en haces direccionales muy estrechos, que aumentan aún más su resistencia contra acciones hostiles”.
Las paletas de combustible diesel en tambores de 55 galones se lanzan desde un avión C-17 a una zona de espera debajo. POWER no solo eliminaría la necesidad de combustible diesel, también eliminaría la necesidad de lanzamientos aéreos y aviones de transporte.
DARPA es optimista de que el sistema POWER estará listo dentro de cuatro años. “Ya ha habido muchas demostraciones de transmisión de energía de punto a punto, y podríamos mostrarle una demostración de escritorio en cualquier momento”. dice Calhoun. “POWER demostrará relés efectivos durante los próximos 20 meses, con demostraciones aéreas de baja potencia alrededor de 2025 y la demostración a gran escala de alta potencia en 2027”.
la comida para llevar
Al igual que con todos sus proyectos, una vez que DARPA haya probado el proyecto POWER en principio, lo entregará a otras agencias gubernamentales para que lo utilicen de manera práctica. También hay aplicaciones obvias de POWER en el mundo civil, incluido el suministro de energía a asentamientos remotos, estaciones de investigación científica y otros lugares de difícil acceso. La energía también podría provenir de fuentes renovables, lo que la hace no solo accesible a nivel mundial, sino también respetuosa con el medio ambiente.
En un futuro cercano, un comando sentado en una base de operaciones avanzada en el Medio Oriente y un trabajador petrolero en el remoto desierto de Alaska pueden tener una cosa en común: obtener su energía de los láseres.
Kyle Mizokami es escritor sobre temas de defensa y seguridad y ha estado en Mecánica Popular desde 2015. Si se trata de explosiones o proyectiles, generalmente está a favor. Los artículos de Kyle han aparecido en The Daily Beast, Noticias del Instituto Naval de EE. UU., The Diplomat, Foreign Policy, Combat Aircraft Monthly, VICE Newsy otros. Vive en San Francisco.