انتقال انرژی از زمین برای پرواز یک‌ساله پهپاد خورشیدی PHASA-35

شرکت BAE Systems در پروژه‌ای تازه قصد دارد پهپاد خورشیدی استراتوسفری PHASA-35 را به سیستمی مجهز نماید که انرژی مورد نیاز آن را از ایستگاه‌های زمینی دریافت می‌کند.

سرویسهوافضایتک‌ناکاین فناوری می‌تواند محدودیت اصلی پهپادهای خورشیدی، یعنی کمبود انرژی در شب و دوره‌های طولانی بدون تابش خورشید را برطرف کند و امکان پرواز مداوم این پهپاد را تا حدود یک سال فراهم سازد.

این پروژه در قالب قراردادی به ارزش ۱۵.۷ میلیون پوند، معادل حدود ۲۱ میلیون دلار اجرا می‌شود. شرکت Prismatic، زیرمجموعه BAE Systems با حمایت مالی آژانس پژوهش و اختراع پیشرفته بریتانیا، ARIA، توسعه این سیستم انتقال انرژی را طی سه سال و نیم آینده دنبال خواهد کرد.

پهپاد خورشیدی PHASA-35 در گروه شبه‌ماهواره‌های ارتفاع بالا یا HAPS قرار می‌گیرد. این پهپاد می‌تواند در ارتفاع بیش از ۶۶ هزار فوت، معادل ۲۰ هزار و ۱۱۷ متر فعالیت کند و با سرعت کروز حدود ۴۹ نات، برابر با ۹۰ کیلومتر بر ساعت در استراتوسفر پرواز نماید.

بیشتر بخوانیدساخت پهپاد رهگیر Zorelit v5 با سرعت بیش از ۴۰۰ کیلومتر

انتقال انرژی با امواج مایکروویو از سطح زمین

پهپاد خورشیدی PHASA-35 برای تأمین انرژی خود در طول روز از نور خورشید استفاده می‌کند. این پهپاد بال‌هایی از جنس کامپوزیت کربنی با طول ۳۵ متر دارد و با طراحی بسیار سبک خود می‌تواند برای مأموریت‌های طولانی در ارتفاع بالا باقی بماند. با وجود این، ادامه پرواز در شب به انرژی ذخیره‌شده در باتری‌ها وابسته است.

این محدودیت در مناطق نزدیک خط استوا مشکل کمتری ایجاد می‌کند، زیرا میزان تابش خورشید در طول سال نسبتا پایدار است. شرایط در عرض‌های جغرافیایی بالاتر، از جمله شمال اروپا متفاوت است. در برخی دوره‌های سال، نور خورشید برای مدت طولانی کاهش می‌یابد یا ممکن است برای بازه‌هایی تقریبا در دسترس نباشد.

در چنین شرایطی، باتری‌های پهپاد سرانجام تخلیه می‌شوند و PHASA-35 مجبور خواهد شد مأموریت خود را متوقف کند و با پرواز بدون موتور به سمت محل فرود بازگردد.

راهکار جدید BAE Systems بر انتقال انرژی از زمین استوار است. ایستگاه‌های زمینی امواج مایکروویو را به سمت پهپاد ارسال می‌کنند. گیرنده‌ای که در بال‌های PHASA-35 قرار می‌گیرد، این امواج را دریافت و آنها را دوباره به برق تبدیل می‌کند. سپس انرژی تولیدشده برای تأمین نیروی موتورهای الکتریکی و شارژ باتری‌ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

بیشتر بخوانیدبشقاب پرنده سرنشین‌دار واقعی در چین به پرواز درآمد

افزایش ظرفیت حمل تجهیزات ارتباطی و حسگرها

استفاده از انرژی ارسال‌شده از زمین تنها به افزایش مدت پرواز پهپاد خورشیدی PHASA-35 محدود نمی‌شود. شرکت BAE Systems اعلام کرده است که این فناوری می‌تواند میزان باتری مورد نیاز پهپاد را نیز کاهش دهد. کاهش تعداد یا ظرفیت باتری‌ها باعث آزاد شدن بخشی از وزن قابل حمل هواپیما خواهد شد.

در نتیجه، طراحان می‌توانند ظرفیت بیشتری را به تجهیزات ارتباطی، حسگرها و سامانه‌های نظارتی اختصاص دهند. PHASA-35 برای انجام مأموریت‌هایی مانند ایجاد ارتباطات پایدار، انتقال داده و پایش مناطق وسیع طراحی شده است و می‌تواند در برخی کاربردها به‌ عنوان جایگزینی کم‌هزینه‌تر برای ماهواره‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

هدف نهایی توسعه‌دهندگان این است که PHASA-35 بتواند تا یک سال بدون نیاز به فرود در ارتفاع بالا باقی بماند. دستیابی به چنین قابلیتی می‌تواند امکان استفاده طولانی‌مدت از این پهپاد را برای مأموریت‌های ارتباطی و نظارتی افزایش دهد.

باب دیویدسون، مدیرعامل Prismatic گفته است که پهپاد خورشیدی PHASA-35 پیش‌تر توانایی خود را در استراتوسفر به‌ عنوان جایگزینی کم‌هزینه برای ماهواره‌ها نشان داده است. او تأکید کرد که پروژه جدید بررسی خواهد کرد آیا می‌توان قابلیت‌های این پهپاد را بیش از پیش افزایش داد یا خیر.

همچنین دیویدسون این پروژه را نمونه‌ای از همکاری سازمان‌های بریتانیایی برای توسعه یک فناوری نوظهور توصیف کرد. در صورت موفقیت آزمایش‌ها، انتقال بی‌سیم انرژی از زمین می‌تواند یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های پهپادهای خورشیدی ارتفاع بالا را برطرف کند و امکان حضور مداوم آنها را در آسمان فراهم سازد.

نوشتهانتقال انرژی از زمین برای پرواز یک‌ساله پهپاد خورشیدی PHASA-35اولین بار درTechnoc. پدیدار شد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.