สหรัฐฯ​ จะส่งไฟฟ้าข้ามโลกแบบไร้สายให้ฐานทัพด้วยเลเซอร์ !

โครงการส่งไฟฟ้าไร้สายของกองทัพสหรัฐอเมริกา

สำนักโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม หรือดาร์ปา (Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA) ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา กำลังพัฒนาระบบเลเซอร์ส่งพลังงานไฟฟ้าข้ามโลกเพื่อจ่ายไฟให้กับฐานทัพของสหรัฐอเมริกานอกแผ่นดินมาตุภูมิ สานต่อความฝันของนิโคลา เทสล่า (Nikola Tesla) ผู้เสนอแนวคิดการส่งไฟฟ้าแบบไร้สายตั้งแต่ 100 ปี ก่อน 

หลักการส่งไฟฟ้าไร้สายของกองทัพสหรัฐอเมริกา

เทคโนโลยีดังกล่าวมีชื่อว่า พาวเวอร์ (POWER: Persistent Optical Wireless Energy Relay) เป็นระบบส่งไฟฟ้าด้วยการแปลงไฟฟ้าให้เป็นเลเซอร์กำลังแรงสูงในการส่งพลังงานที่ระดับความสูงเหนือพื้นดิน โดยมีตัวรับพลังงานเลเซอร์เพื่อแปลงพลังงานให้กลับมาอยู่ในรูปของไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์รับที่มีพื้นฐานเดียวกันกับแผงโซลาร์เซลล์ (Photovoltaic: PV) จากนั้นจะนำไปจ่ายไฟให้กับยุทโธปกรณ์และยานพาหนะต่าง ๆ ต่อไป

(ข้อมูลทางเทคนิค: ระบบดังกล่าวจะถูกปรับแต่งให้รับพลังงานเฉพาะค่าความถี่แสงเดียวกันกับเลเซอร์ พร้อมกับการปรับแก้ระดับการกระตุ้นชั้นพลังงานให้แคบเป็นพิเศษ หรือเรียกว่าแนโรว์ แบนด์แกป จูน โมโนโครมาติก โฟโตโวลทาอิกส์ - Narrow-bandgap Tuned Monochromatic Photovltaics)

ที่มารูปภาพ DARPA

 

เทคโนโลยีนี้จะอาศัยการทำงานของดาวเทียม และโดรน เป็นจุดรับ-ส่งต่อ พลังงานเลเซอร์แบบไร้สายที่ระดับวงโคจรของดาวเทียมหรือระดับการบินของโดรนเป็นหลัก โดยโครงข่ายไร้สายนี้จะต้องมีจุดส่งต่อ (Node) กลางอากาศทุกช่วง 100 กิโลเมตร ด้วยโดรน และทุก 1,000 กิโลเมตร ในอวกาศด้วยดาวเทียม พร้อมวิธีการส่งที่อยู่ในระดับใกล้เคียงความเสถียร (Near-Uninterruptable) มากที่สุด

การใช้ระบบส่งไฟฟ้าไร้สายของกองทัพสหรัฐอเมริกา

เป้าหมายของการใช้งานเทคโนโลยีพาวเวอร์จะมุ่งเน้นไปที่การส่งพลังงานไปยังฐานทัพนอกประเทศสหรัฐอเมริกา และหน่วยตรวจการณ์ที่อยู่ห่างไกลที่กระจายตัวในทะเลจีนใต้ไปจนถึงทะเลทรายในอิรัก ซึ่งก่อนหน้านี้หน่วยตรวจการณ์จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อจ่ายไฟให้กับเรดาร์ เลเซอร์ต่อต้านโดรน หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ซึ่งที่ผ่านมาจะต้องใช้เครื่องบินขนส่งทางทหารโบอิ้ง ซี 17 โกลบมาสเตอร์ ทรี (Boeing C-17 Globemaster III) คอยขนส่งพลังงานให้ ซึ่งเสียเวลาและทรัพยากรไปจำนวนมาก นอกจากนี้ยังลดช่องโหว่ที่อาจจะถูกขัดขวางโดยกองกำลังของศัตรูอีกด้วย

โดยโครงการพัฒนาเทคโนโลยีพาวเวอร์ได้รับการพิสูจน์ทางทฤษฎีว่ามีความเป็นไปได้จริงและเชื่อมั่นว่าเทคโนโลยีนี้จะพร้อมใช้งานภายในปี 2027 หรืออีก 4 ปี ข้างหน้า และยังสำทับว่าเทคโนโลยีนี้ไม่ได้ยากมาก เพราะระบบส่งไฟฟ้าไร้สายในปัจจุบันก็มีแล้ว และทางดาร์ปาจะสาธิตการส่งไฟฟ้าของเทคโนโลยีพาวเวอร์ได้ในต้นปี 2025 อีก 20 เดือน ต่อจากนี้

นอกจากประโยชน์ทางการทหารแล้ว ดาร์ปา (DARPA) ยังได้เปิดทางให้เทคโนโลยีพาวเวอร์ใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ด้วยเช่นกัน โดยยกตัวอย่างการใช้งานเพื่อส่งไฟฟ้าไปยังชุมชนหรือหน่วยวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ห่างไกลระบบส่งไฟฟ้า (Power grid) เป็นต้น ส่วนในอนาคต ดาร์ปาอาจจะวิจัยต่อยอดการส่งพลังงานด้วยคลื่นไมโครเวฟต่อไป และยังรองรับแหล่งพลังงานสะอาดอย่างแสงอาทิตย์และลมในการส่งไฟฟ้าผ่านเทคโนโลยีพาวเวอร์อีกด้วย

ที่มาข้อมูล Interesting Engineering, Popular Mechanics

ที่มารูปภาพ DARPA