Американцы передали 1,6 киловатт по воздуху на один километр

Инженеры научной лаборатории ВМС США продемонстрировали беспроводную передачу энергии мощностью 1,6 киловатт на расстояние в километр с помощью микроволнового излучения. В будущем технологию можно будет использовать для передачи энергии из космоса на Землю, отмечается в пресс-релизе лаборатории.

Американские инженеры в 1970-х годах активно работали над технологиями, необходимыми для беспроводной передачи энергии из космоса. Предполагалось, что это позволит построить на орбите солнечную станцию, которая сможет эффективно вырабатывать энергию и передавать ее на Землю. В 1975 году NASA провело самую успешную демонстрацию такого подхода на сегодняшний день: они сумели наладить беспроводную передачу на расстояние чуть более полутора километров мощностью более 30 киловатт. И хотя передача оказалась достаточно эффективной (более 82 процентов), для этого пришлось использовать принимающую антенну площадью 24 квадратных метра, а генерировала пучок радиоволн зеркальная антенна диаметром 26 метров. Таким образом, для передачи серьезного количества энергии на расстояние в сотни километров требовались бы намного большие антенны.

В последние годы американские инженеры, в основном военные, вернулись к этому направлению и стали проводить тесты усовершенствованных антенн. Так, в 2018 году ВВС США и Northrop Grumman начали разработку технологий для спутника, который мог бы дистанционно снабжать энергией удаленные военные базы. В прошлом году инженеры этого проекта показали прототип солнечной панели с интегрированной передающей антенной.

Разработкой технологий по беспроводной передаче энергии также занимается научная лаборатория ВМС США. Она рассказала об испытаниях излучающей и принимающей антенн. В качестве передатчика инженеры использовали обычную зеркальную антенну диаметром в несколько метров. Она генерирует узкий пучок электромагнитного излучения с частотой 10 гигагерц. Принимает радиоволны квадратная антенна из множества приемников, подсоединенных к выпрямляющим диодам для генерации постоянного тока. Эксперименты показали, что система способна передавать энергию на расстояние одного километра с пиковой мощностью в 1,6 киловатт.

В другом испытании инженерам удалось добиться меньшей пиковой мощности, но более стабильной передачи, которая позволила запитать большой массив светодиодов. При этом величина мощности, развитая в этом тесте, неизвестна. Инженеры отмечают, что их система работает в допустимом мировыми регуляторе диапазоне мощности, признанном безопасным для людей и животных.

Пока самые мощные прототипы радиочастотных систем передачи энергии работают на Земле, но некоторые уже тестируются в космосе. Известно, что в текущем полете беспилотного космоплана X-37B, начавшемся в мае 2020 года, испытываются некоторые компоненты такой системы, однако из-за секретности проекта подробности об этом неизвестны. Также существуют лазерные системы передачи энергии, но их мощность, как правило, составляет сотни ватт.

Григорий Копиев