Cơ quan nghiên cứu Dự án hiện đại quốc phòng (DARPA), thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ đang nghiên cứu phát triển công nghệ phát điện từ xa qua laser, xuất phát từ nhu cầu năng lượng liên tục của các căn cứ tiền phương ở những khu vực xa xôi.

Nhà phát minh nổi tiếng Nikola Tesla là người đầu tiên đề xuất phương pháp truyền năng lượng không dây vào những năm 1890 và tin rằng nó sẽ trở thành tiêu chuẩn để truyền năng lượng từ điểm này tới điểm khác. Song, hơn 100 năm sau, loài người vẫn chưa thể đưa ý tưởng này vào ứng dụng thực tế.

Minh hoạ cách thức truyền tải năng lượng thông qua mạng lưới UAV của quân đội Mỹ

Hiện tại năng lượng vẫn được truyền qua dây dẫn, hoặc thông qua động cơ diesel biến nhiên liệu thành điện năng. Trong các khu vực chiến tranh, nơi dây dẫn điện hoặc các đường cung cấp nhiên liệu thường bị đối phương phong toả, quân đội phải vận chuyển dầu diesel bằng xe tải hoặc thả xuống từ máy bay.

Đại tá Paul “Promo” Calhoun, một trong những phi công từng tham gia nhiệm vụ thả bóng nhiên liệu tiếp tế cho các lực lượng đặc nhiệm, đang là quản lý chương trình dự án POWER (rơ-le năng lượng không dây của DARPA) nói rằng đây là thời điểm thích hợp để đưa công nghệ truyền tải năng lượng không dây vào ứng dụng, đồng thời dự đoán công nghệ này sẽ phát triển đầy đủ trong vòng bốn năm tới.

“Nhu cầu phát triển một phương pháp vận chuyển năng lượng linh hoạt phục vụ hoạt động quân sự đang trở nên bức thiết. Nhiều đơn vị đang vận hành các radar, vũ khí vi sóng hay laser chống máy bay không người lái ở các căn cứ xa xôi và vẫn chưa có cách nào cung cấp năng lượng cho những hoạt động này một cách dễ dàng”, Calhoun nói.

Các đoàn xe vận chuyển dầu diesel chạy máy phát điện dễ dàng trở thành mục tiêu tấn công của đối phương.

Sĩ quan này tiết lộ, Mỹ đã đạt được tiến bộ đáng kể trong laser năng lượng cao, sóng cảm biến, thích ứng quang học, nền tảng truyền điện từ trên cao cũng như các yếu tố kỹ thuật khác để đưa ý tưởng từ lý thuyết đến thực tế.

Mạng lưới truyền năng lượng trên không

Công nghệ then chốt của dự án POWER là sử dụng laser công suất lớn, truyền từ trên cao, thông qua rơ-le có chức năng điều hướng không làm biến đổi năng lượng dẫn tới các bộ thu tín hiệu của người dùng cuối, trước khi chuyển đổi thành điện năng bằng công nghệ quang điện đơn sắc điều chỉnh trên dải hẹp.

Với công nghệ này, rơ-le đóng vai trò quan trọng khi là cầu nối để tạo ra những mạng năng lượng không dây đa hướng, linh hoạt và bền bỉ. DARPA nhận định, đây có thể tạo ra cuộc cách mạng hoá về phân phối năng lượng.

Ở những khu vực hẻo lánh, Mỹ thậm chí phải thả nhiên liệu từ các máy bay vận tải C17 

Các máy bay không người lái (drone/UAV) cũng là một trong những rơ-le đó. Theo lý thuyết, các UAV có khả năng bay quanh một địa điểm ở độ cao lớn, đảm nhận nhiệm vụ truyền tải laser sang nhau từ khoảng cách xa và cuối cùng gửi xuống căn cứ quân sự dưới mặt đất.

Trong khi đó, với mạng lưới vệ tinh có thể trở thành mạng lưới phân phối năng lượng laser. “POWER đang phát triển các nền tảng trên tầng bình lưu với phạm vi khoảng cách 100 km giữa các nút. Với môi trường ngoài không gian, khoảng cách điểm nút có thể lên tới 1.000 km. Do đó, dự án có thể mở rộng trên quy mô toàn cầu”, Calhoun chia sẻ.

POWER được cho là tồn tại ít điểm yếu hơn các phương thức truyền thống, chẳng hạn việc máy bay vận tải có thể bị bắn hạ, còn xe chở nhiên liệu thì dễ trúng mìn. Đặc biệt, laser miễn nhiễm với các phương pháp gây nhiễu phá sóng hiện tại đang làm mưa làm gió trong cuộc xung đột Nga - Ukraine.

“Việc gây nhiễu hay can thiệp tín hiệu truyền năng lượng chỉ làm tăng cường độ cho tín hiệu do những tia năng lượng vốn dĩ là các tia định hướng rất hẹp, khiến chúng có rất ít lỗ hổng để đối phương có thể khai thác”, quản lý dự án cho hay.

DARPA đã tiến hành nhiều cuộc thử nghiệm truyền tải năng lượng laser giữa các điểm. Cơ quan này  lạc quan rằng hệ thống POWER sẽ sẵn sàng trong vòng bốn năm, với các bản demo công suất thấp trên không vào khoảng năm 2025 và bản demo công suất cao quy mô đầy đủ ngay sau năm 2027.

(Theo PopMech)