DARPA는 레이저로 군사 기지에 전력을 공급하려고 합니다.

"이것은 에너지를 위한 인터넷이다."

위 사진: 미 해병대가 전술 무인 공중 시스템 RQ-7B Shadow를 검사합니다. 섀도우 드론은 정찰, 감시, 항공 지원을 위한 레이저 지정 기능을 제공할 수 있습니다. 2015년 하와이 포하쿨로아 훈련장.

미래의 미군 전초 기지는 더 이상 전력 공급을 위해 디젤 연료를 운반하는 호송대에 의존하지 않고 대신 하늘을 가로질러 무선으로 전송하는 드론 시스템에 의존하게 될 것입니다.

DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)의 새로운 영구 광무선 에너지 릴레이(POWER) 계획은 레이저를 사용하여 군 전역에 전기를 발사하고 전진 기지를 계속 운영하는 데 필요한 군 호송대 수를 줄여 생명을 구합니다. 이 시스템은 다른 레이저에 영향을 미치는 동일한 문제에 직면할 가능성이 높지만 전 세계 국방부의 원정군에게는 큰 이점이 될 것입니다.

POWER 프로그램은 기관이 "공중 광학 에너지 릴레이"라고 부르는 것을 설계하고 구현할 것입니다. 무인 드론은 고출력 레이저 빔을 전달할 수 있는 릴레이를 장착하고 고도에서 배회합니다.

시스템은 다음과 같이 작동합니다. 원자력 발전소일 수도 있는 군용 발전소에서 전기를 생산한 다음 이를 일관된 레이저 빔으로 변환합니다. 빔은 중계 드론을 겨냥하고, 릴레이 드론은 라인 아래에 있는 다른 드론으로 빔을 발사합니다. 마지막으로 마지막 드론은 레이저가 다시 전기로 변환되는 군사 기지나 전초 기지를 목표로 삼았습니다.

DARPA의 POWER 프로그램 관리자인 Paul Calhoun 대령은 발표문에서 "이것은 에너지를 위한 인터넷입니다."라고 말합니다.

2009년 Wired는 미국의 아프가니스탄 전쟁에서 군인 1인당 매일 평균 22갤런의 디젤 연료를 사용했다고 보도했습니다. 시장 가격 외에도 연료를 전장으로 운반하는 데 드는 비용은 갤런당 45달러입니다. Wired는 "연료를 아프가니스탄의 고립된 기지로 몰아넣어야 합니다. 이로 인해 미국 호송대가 즉석에서 폭탄 공격을 가할 수 있게 되었고, 이로 인해 항상 군대가 사망하게 되었습니다."라고 보도했습니다.

군사 전초기지에 전력을 보내는 간단한 방법에는 몇 가지 장점이 있습니다. 원격 기지로 트럭을 운송하는 데 필요한 연료의 양을 줄여 운송 비용 비용과 운전자의 위험을 제거합니다. 이는 발전기가 디젤 연료를 전기로 변환할 필요성을 제거하고, 발전기 유지 관리의 필요성을 제거하며, 삶의 질 문제로서 지속적인 디젤 배기 냄새를 제거합니다.

그러한 시스템은 적어도 현재로서는 모든 디젤 연료의 필요성을 없애지는 못할 것입니다. 1980년대 험비를 대체한 합동경전술차량(Joint Light Tactical Vehicle)을 포함한 대부분의 미군 차량에는 여전히 실제 디젤 연료가 필요합니다. 하이브리드 엔진으로 제작되는 미래의 차량은 더 많은 전력과 더 적은 연료를 필요로 하거나 심지어 연료 사용을 완전히 중단할 수도 있습니다.

하지만 레이저 기반 전력 전송에는 레이저 고유의 몇 가지 문제가 있습니다. 1,000갤런의 디젤을 운반하는 트럭이 1,000갤런의 디젤을 싣고 목적지에 도착합니다. 반면에 레이저는 거리가 멀어지면 일관성을 잃기 때문에 에너지 손실이 어느 정도 예상됩니다. 레이저가 연기, 먼지 또는 물 입자를 통과하면 문제가 더욱 악화됩니다. 드론 중계는 구름과 악천후를 피하면서 날씨보다 한 발 앞서야 합니다. 날씨나 기타 문제로 인해 전송이 완전히 중단되는 경우 현장 배터리 저장 장치를 통해 전송이 완료될 때까지 전력을 공급할 수 있습니다.

DARPA는 가장 큰 과제는 드론 사이의 전력 호핑에 따라 전기에서 레이저로, 다시 레이저로 변환하는 과정에 있다고 믿습니다. "멀티 홉 네트워크에서 각 노드에서 전파파를 다시 전기로 변환하고 다시 전파파로 변환하면 허용할 수 없는 손실이 빠르게 발생합니다. 이러한 변환 각각은 상대적으로 비효율적이며 체인 전체에 이를 곱하는 것은 비현실적입니다." 설명합니다.

Calhoun은 "해법은 각 지점에서 빔 품질을 최대화하면서 광학 에너지 전송의 방향을 바꾸는 효율적인 파워 빔 릴레이"라고 말합니다.