kozmos.hr
Tehnologija

Američka mornarica bežično emitira 1,6 kW snage preko jednog kilometra koristeći mikrovalove

objavljeno

U onome što opisuje kao najznačajniju demonstraciju te vrste u pola stoljeća, Američki pomorski istraživački laboratorij (NRL) zračio je 1,6 kW snage preko jednog kilometra (3280 stopa) koristeći mikrovalnu zraku na istraživačkom polju američke vojske u Marylandu.

Ideja o bezžičnom prijenosu energije na velike udaljenosti postoji već više od jednog stoljeća.

Do 1970-ih godina, tehnologija je bila dovoljno zrela da je učini ključnom komponentom u konceptu američkog fizičara Gerarda K. O’Neila koji je predložio osnivanje svemirskih kolonija za izgradnju ogromnih solarnih kolektorskih stanica za slanje energije natrag na Zemlju.

Princip je dovoljno jednostavan. Električna energija se pretvara u mikrovalove, koji se zatim fokusiraju u uskom snopu na prijemnik koji se sastoji od takozvanih rectenna elemenata.

To su vrlo jednostavne komponente koje se sastoje od dipolne antene x-band s RF diodom. Kada mikrovalovi  udare u rectennu, elementi generiraju istosmjernu struju.

SCOPE-M

Unatoč početnim sumnjama, mikrovalno zračenje se pokazalo iznenađujuće učinkovitom, a NRL tim na čelu s Christopherom Rodenbeckom, voditeljem grupe za napredne koncepte, dobio je zadatak od Ministarstva obrane da razvije sigurno i kontinuirano zračenje mikrovalova – (SCOPE-M) projekt za istraživanje praktičnosti primjene tehnologije.

Koristeći mikrovalnu zraku od 10 GHz, SCOPE-M je postavljen na dvije lokacije. Prvi je bio istraživačko polje američke vojske u Blossom Pointu u Marylandu, a drugi je bio na odašiljaču Haystack Ultra Wideband Satellite Imaging Radar (HUSIR) na MIT-u u Massachusettsu.

Frekvencija je odabrana jer ne samo da je mogla emitirati čak i po jakoj kiši s gubitkom snage ispod pet posto, nego je također sigurna za korištenje prema međunarodnim standardima u prisutnosti ptica, životinja i ljudi. To znači da sustavu nisu potrebni automatski izrezi razvijeni za ranije sustave temeljene na laseru.

U testovima u Marylandu, snop je radio s učinkovitošću od 60 posto. Massachusettsov test nije dosegao istu snagu, ali je imao višu prosječnu razinu snage, pa je isporučeno više energije.

Tehnologija SCOPE-M bi se jednog dana mogla koristiti za prijenos energije na Zemlji ili iz velikih orbitalnih solarnih elektrana za opskrbu električnom energijom nacionalnim mrežama 24 sata dnevno, 365 dana u godini.

Međutim, neposrednija primjena za koju je Ministarstvo obrane zainteresirano je slanje energije izravno vojnicima na terenu, eliminirajući potrebu za ranjivim pošiljkama goriva.

“Iako je SCOPE-M bio zemaljska veza za prijenos energije, bio je dobar dokaz koncepta za vezu za prijenos energije u svemiru”, rekao je Brian Tierney, inženjer elektronike SCOPE-M.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr

Izvori:

Paul Cage, U.S. Naval Research Laboratory Corporate Communications (20. travnja 2022.,) “NRL Conducts Successful Terrestrial Microwave Power Beaming Demonstration “