Kejayaan terbaru DARPA dalam penghantaran kuasa tanpa wayar telah mencetuskan perdebatan sengit mengenai risiko keselamatan dan aplikasi praktikal. Agensi penyelidikan tentera ini berjaya memancarkan lebih 800 watt kuasa merentasi jarak 5.3 kilometer menggunakan teknologi laser, memecahkan rekod jarak dan kuasa sebelum ini. Walau bagaimanapun, komuniti teknologi membangkitkan persoalan serius mengenai bahaya pancaran laser berkuasa tinggi di ruang awam.
Rekod Pancaran Kuasa DARPA
- Kuasa yang dihantar: 800+ watt
- Jarak: 5.3 kilometer (3.3 batu)
- Tempoh: 30 saat
- Jumlah tenaga yang dipindahkan: Lebih 1 megawatt-saat
- Kecekapan: 20% (optik kepada elektrik)
- Rekod sebelumnya: 220 watt pada jarak 1.7 kilometer selama 25 saat
Kebimbangan Keselamatan Menjadi Tumpuan Utama
Perbincangan paling hangat tertumpu kepada potensi bahaya pancaran laser yang tidak kelihatan melintasi kawasan yang mungkin terdapat orang ramai. Ahli komuniti bimbang tentang pendedahan secara tidak sengaja yang boleh menyebabkan kecederaan teruk atau kematian. Kebimbangan ini melangkaui sentuhan langsung manusia - permukaan reflektif yang memasuki laluan pancaran boleh menyerakkan cahaya laser berbahaya ke kawasan yang luas, berpotensi membutakan orang pada jarak yang jauh.
Apa yang membimbangkan saya ialah pancaran laser liar ini berada di ruang yang berpotensi awam. Sesiapa yang secara tidak sengaja melintasi garisan yang berpotensi tidak kelihatan itu boleh terbunuh atau cedera teruk.
Ada yang mencadangkan penyelesaian seperti sistem geganti bumi-satelit-bumi atau terowong bawah tanah, walaupun pendekatan ini sebahagian besarnya akan menafikan kelebihan utama teknologi tersebut. Tentera menguji sistem mereka di White Sands Missile Range , di mana akses awam dikawal ketat, tetapi penggunaan dunia sebenar akan menghadapi cabaran keselamatan yang jauh lebih kompleks.
Batasan Teknikal dan Persoalan Kecekapan
Walaupun DARPA mencapai kecekapan 20% dalam menukar cahaya laser kepada kuasa elektrik, kecekapan keseluruhan sistem kekal rendah apabila mengambil kira keseluruhan rantaian kuasa. Menukar elektrik kepada cahaya laser, menghantarnya melalui atmosfera, dan menukarnya kembali kepada elektrik mengakibatkan kehilangan tenaga yang ketara. Ini menjadikan teknologi tersebut tidak sesuai untuk aplikasi grid kuasa sivil, di mana talian arus terus voltan tinggi mencapai kecekapan lebih 90%.
Keadaan ujian atmosfera juga mendapat kritikan. Dijalankan di padang pasir New Mexico pada altitud tinggi, demonstrasi tersebut mengelakkan kelembapan dan keadaan cuaca yang akan memberi kesan teruk kepada prestasi dalam banyak senario dunia sebenar. Wap air menyerap tenaga laser dengan banyak, berpotensi mengurangkan kecekapan daripada 20% kepada kurang daripada 1% dalam persekitaran lembap.
Perbandingan Kecekapan
- Pancaran kuasa laser: ~20% optik-kepada-elektrik (kecekapan sistem keseluruhan yang jauh lebih rendah)
- Talian kuasa HVDC: kecekapan 90%+
- Kesan atmosfera: Kelembapan boleh mengurangkan kecekapan daripada 20% kepada <1%
- Skala kuasa: 800 watt berbanding megawatt untuk penghantaran tradisional
- Jarak: 5.3 km berbanding beribu-ribu kilometer untuk HVDC
Aplikasi Ketenteraan Memacu Pembangunan
Walaupun terdapat kebimbangan kecekapan, teknologi ini menunjukkan potensi untuk kegunaan ketenteraan khusus, terutamanya operasi dron. Pancaran kuasa berterusan boleh menghapuskan batasan bahan api untuk pesawat tanpa pemandu, mengubah keupayaan operasi mereka secara asas. Keupayaan untuk menggerakkan sensor dan peralatan jauh tanpa talian bekalan fizikal menawarkan kelebihan taktikal yang ketara.
Komuniti mengiktiraf bahawa aplikasi ketenteraan beroperasi di bawah kekangan yang berbeza daripada kegunaan sivil. Kecekapan kurang penting apabila alternatifnya adalah logistik yang mustahil atau kegagalan misi. Walau bagaimanapun, tumpuan ketenteraan ini menimbulkan kebimbangan tambahan mengenai potensi persenjataan, kerana sistem laser berkuasa tinggi mempunyai implikasi dwi-guna yang jelas.
Spesifikasi Teknikal
- Reka bentuk penerima: Cermin parabola yang memantulkan ke atas berpuluh-puluh sel fotovoltaik
- Lokasi ujian: White Sands Missile Range , New Mexico (ketinggian 1,200+ meter)
- Keadaan atmosfera: Penghantaran darat ke darat melalui atmosfera penuh
- Masa pembangunan: Penerima disiapkan dalam kira-kira 3 bulan
- Pasukan: Teraview Technologies , Packet Digital , Rochester Institute of Technology
 |
|---|
| Landskap gurun yang indah ini mencerminkan kawasan ujian terpencil di mana teknologi pancaran kuasa DARPA boleh digunakan untuk operasi ketenteraan |
Cabaran dan Peluang Masa Depan
DARPA bergerak ke hadapan dengan pembangunan Fasa 2, memfokuskan kepada geganti bersepadu dan penghantaran kuasa menegak. Teknologi ini akhirnya boleh membolehkan jenis baharu sistem kuasa berasaskan angkasa atau menyokong operasi di lokasi terpencil di mana penghantaran kuasa tradisional tidak praktikal.
Kejayaan ini mewakili langkah ketara ke hadapan dalam penghantaran kuasa tanpa wayar, tetapi penerimaan meluas memerlukan penyelesaian cabaran keselamatan dan kecekapan asas. Reaksi bercampur komuniti teknologi mencerminkan kedua-dua keterujaan tentang kemungkinan dan kebimbangan realistik mengenai halangan praktikal yang masih wujud.
Rujukan: DARPA program sets distance record for power beaming
 |
|---|
| Lengan robotik yang canggih melambangkan potensi inovatif dan teknologi termaju yang memacu perkembangan masa depan DARPA dalam penghantaran kuasa tanpa wayar |