نیروی دریایی ایالات متحده با استفاده از امواج مایکروویو به صورت بی‌سیم 1.6 کیلووات انرژی را به یک کیلومتر آن سوتر منتقل کرد

۳ اردیبهشت ۱۴۰۱آخرین بروزرسانی: ۷ اردیبهشت ۱۴۰۱

زمان مطالعه یک دقیقه

آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده (NRL) با استفاده از یک پرتو مایکروویو در مریلند، 1.6 کیلووات انرژی را یک کیلومتر منتقل کرد.

خود محققان از این کار به عنوان مهم‌ترین نمایش در نوع خود در نیم قرن گذشته یاد کرده‌اند.

ایده انتقال نیرو در فواصل طولانی بدون سیم بیش از یک قرن است که وجود داشته است. در دهه 1970، این فناوری به حدی در کانون توجه قرار گرفت که آن را به یک جزء کلیدی در طرح مفهومی «جرارد کی اونیل» -فیزیکدان آمریکایی- تبدیل کرد. او حتی پیشنهاد کرد که ایستگاه‌های عظیم جمع‌آوری انرژی خورشیدی در مدار و انتقال نیروی به آن زمین بر همین مبنا ساخته شود. اندیشه‌ای که می‌دانیم در آثار علمی تخیلی بسیار از آن یاد شده است.

اصل کار به اندازه کافی ساده است. الکتریسیته به امواج مایکروویو تبدیل می‌شود، که بعد در گیرنده‌ای متشکل از اجزایی به نام رکتنا rectenna متمرکز می‌شوند. اینها اجزای بسیار ساده‌ای هستند که از یک آنتن دوقطبی باند x با یک دیود RF تشکیل شده‌اند. هنگامی که امواج مایکروویو به رکتنا برخورد می‌کنند، جریان DC تولید می‌شود.

علیرغم تردیدهای اولیه، پرتوهای مایکروویو به طرز شگفت‌آوری کارآمد هستند و تیم NRL به رهبری کریستوفر رودنبک، رئیس گروه مفاهیم پیشرفته، توسط وزارت دفاع آمریکا، مأموریت یافته‌اند که امواج مایکروویو ایمن و پیوسته (SCOPE-M) را توسعه دهند.

با استفاده از یک پرتو مایکروویو 10 گیگاهرتزی، SCOPE-M در دو مکان راه اندازی شد. اولی میدان تحقیقاتی ارتش ایالات متحده در مریلند و دومی در فرستنده در MIT در ماساچوست.

این فرکانس به این دلیل انتخاب شد که نه تنها می‌تواند در باران شدید با کاهش قدرت تنها کمتر از پنج درصد عملکرد داشته باشد، بلکه استفاده از آن مطابق استانداردهای بین‌المللی برای پرندگان، حیوانات و مردم نیز بی‌خطر است.

در آزمایش های مریلند، انتقال انرژی با بازده 60 درصد کار می کرد.

فناوری SCOPE-M می تواند روزی برای انتقال نیرو بر روی زمین یا از ایستگاه های بزرگ انرژی خورشیدی مداری برای تامین برق در 24 ساعت شبانه روز و 365 روز سال استفاده شود.

با این حال، یک برنامه فوری‌تر که وزارت دفاع به آن علاقه‌مند است، ارسال انرژی به طور مستقیم برای سربازان در دوردست‌هاست. به این ترتیب نیازی به محموله‌های سوخت آسیب‌پذیرنخواهد بود.