Energie transmisă prin laser, o demonstraţie istorică
Era vorba de un sistem cu rază mare de acţiune, care focaliza şi transmitea energia prin spaţiu liber – primul de genul său din istorie. Spectatorii au putut vedea în acea zi de 23 mai sistemul însuşi, compus din doi piloni de câte 4 metri, unul pentru emiţătorul de 2 kilowaţi, celălalt pentru receptorul proiectat special pentru sesizarea unor energii fotovoltaice. Însă partea importantă o constituie faptul că laserul, care radia 400 de waţi de la emiţător la receptor la o distanţă de 325 metri, nu era vizibil cu ochiul liber.
Într-o parte a docului – unul dintre cele mai mari docuri destinate testelor cu modele de vase din lume – receptorul convertea energia laserului în curent DC, pe care un invertor îl transforma în curent alternativ pentru a alimenta becuri, mai multe laptopuri şi o cafetieră pe care organizatorii au folosit-o pentru a pregăti cafea cu lapte botezată «stil laser».
După cum au remarcat mai multe persoane, nu era un spectacol prea captivant. Dar atunci când e vorba de transmiterea a sute de waţi printr-o rază laser intenţia nu era aceea de a oferi un spectacol captivant. Se dorea o transmisiune liniştită, plictisitoare şi, cel mai important, neprimejdioasă. Şi aşa s-a şi întâmplat.
«Conceptul focalizării energiei era o preocupare a savanţilor de decenii şi s-au realizat demonstraţii la nivel de laborator, dar acum avem de-a face realmente cu o premieră a unei noi tehnologii», a explicat Tom Nugent, cercetătorul-şef al PowerLight Technologies, firma care a furnizat echipamentul necesar proiectului Power Transmitted Over Laser (PTROL).
Demonstratii anterioare ale transmiterii energiei prin fascicule au avut loc initial in 1975 in Waltham, Massachusets în laboratoarele din Raythein, apoi in staţia Goldstone din cadrul Reţelei spaţiului cosmic profund (NASA Deep Space Network) din California, a relatat Jaffe audienţei sale. «Cel de al treilea experiment il veti vedea peste câteva minute».
Una dintre cele mai mari provocări pe care au trebuit s-o înfrunte el şi alţii care au lucrat la acest proiect a fost dimensiunea enormă necesară construirii emiţătorului şi a receptorului. «Undele radio au o lungime de undă destul de mare şi în scopul de a le stăpâni eficient ai nevoie de o antenă extrem de mare. Însă pe măsură ce lungimea de undă se micşorează, ca în cazul luminii infraroşii, cea pe care o folosim astăzi, emiţătorul şi receptorul pot avea dimensiuni mult mai mici», a explicat el.
Stând lângă un monitor care primea imagini din partea unui obiectiv ultraspecializat care a captat raza de laser invizibilă sub forma unei dâre luminoase care străbătea spaţiul scufundat în întuneric al docului, Jaffe a numit sistemul de transmitere a energiei o nouă şi remarcabilă realizare. El a spus că aceasta poate genera o multitudine de posibilităţi uimitoare pentru Departamentul Apărării şi pentru sectorul privat.
«Imaginaţi-vă folosirea sistemului pentru a transmite energie spre locaţii izolate, la care e greu să ajungi sau cărora le lipseşte infrastructura. O altă aplicaţie potenţială a tehnologiei ar fi alimentarea cu energie a UAV-urilor (unmanned aerial vehicles, dronele – n.m., YO4PX), al căror timp de zbor este actualmente drastic limitat de longevitatea bateriei de la bord. A treia fază a proiectului PTROL va implica folosirea emisiei de energie pentru a alimenta dronele aflate în zbor», a sugerat Nugent.
Conform explicaţiei lui Jaffe o astfel de tehnologie ar putea face posibilă transmiterea înspre Terra a energiei solare colectate de sateliţi din spaţiul cosmic, oriunde acest lucru ar fi necesar – fie spre un avanpost, spre o ţară în curs de dezvoltare sau spre o tabără de refugiaţi. (În cursul acestei demonstraţii energia provenea dintr-un echipament electric aflat în clădire.)
Cel mai notabil aspect al demonstraţiei l-a constituit sistemul de siguranţă al tehnologiei. Nimeni din clădire nu purta ochelari de protecţie sau vreun alt dispozitiv de siguranţă, aceasta în condiţiile în care un laser de numai o jumătate de watt pretinde o protejare a ochilor. «În cazul acesta sistemele de siguranţă anulează posibilitatea ca cineva să fie expus unui nivel periculos de energie», afirmă Jaffe.
Printre provocările pe care proiectanţii le-au întâmpinat s-a numărat lupta cu efectul zăpezii, al ploii şi al altor fenomene meteorologice care s-ar interfera cu fascicului laserului, dar ei au acordat multă atenţie şi eventualităţii ca oameni sau animale să intre în raza de acţiune a acestuia. Pentru a preveni astfel de accidente sistemul de siguranţă este proiectat să detecteze corpurile înainte ca acestea să ajungă la fasciculul laser şi să scoată întregul sistem din funcţiune.
Printre provocările pe care proiectanţii le-au întâmpinat s-a numărat lupta cu efectul zăpezii, al ploii şi al altor fenomene meteorologice care s-ar interfera cu fascicului laserului, dar ei au acordat multă atenţie şi eventualităţii ca oameni sau animale să intre în raza de acţiune a acestuia. Pentru a preveni astfel de accidente sistemul de siguranţă este proiectat să detecteze corpurile înainte ca acestea să ajungă la fasciculul laser şi să scoată întregul sistem din funcţiune.
În viitor PowerLight intenţionează să mărească puterea pe care o poate transporta laserul, să mărească distanţa la care sistemul o poate transmite şi să îmbunătăţească eficienţa sa generală.
Sistemul a beneficiat de sprijinul şi aprobarea Forţelor navale, maritime, terestre şi aeriene. Se prevede că în viitorul apropiat tehnologia va putea face tranziţia spre Departamentul Apărării şi spre utilizarea sa comercială.
(Traducere rezumativă, prezentare şi documentare de YO4PX. Surse: pagina Laboratorului de cercetări marine a S.U.A., Wikipedia. Credit fotografii Leonard Pleton. Cei doritori să consulte materialul integral o pot face accesând pagina Laboratorului la adresa menţionată în introducere.)
* * *
