سامانه لیزری بوئینگ؛ راهکار نوین انتقال بی‌سیم انرژی

از میدان نبرد تا شبکه‌های انرژی: پتانسیل دوگانه لیزرهای پیشرفته

نیروی دریایی ایالات متحده در حال بررسی کاربردیِ مجددِ سیستم‌های لیزری دفاعی است. این فناوری با قابلیت فعال‌سازی و غیرفعال‌سازی بسیار سریع، اکنون به‌عنوان یک راهکار کلیدی برای انتقال بی‌سیم انرژی در مسافت‌های طولانی مطرح می‌شود. محققان آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی (NRL) با پیگیری برنامه‌های مشترک بین‌نیرویی، راهکاری را برای پر کردن حفره‌های تولید و توزیع برق در زیرساخت‌های مدنی در نظر دارند.

تبدیل تهدید به فرصت در صنعت دفاعی

مسیر توسعه این فناوری از تمرکز بر سلول‌های خورشیدی و ریزشبکه‌ها آغاز شد، اما نقطهٔ عطفِ اصلی به کارخانجات دفاعی بازمی‌گردد. آزمایشگاه‌های HRL که پیش‌تر زیرمجموعهٔ بوئینگ و جی‌ام بودند، در سال 2024 توسط شرکت آی‌بی‌ام (IBM) خریداری شدند. این تغییر استراتژیک در حالی رخ داده است که بوئینگ موفق به عملیاتی‌کردن سامانهٔ لیزری فشردهٔ خود، CLWS، شده است.

در مانورهای اخیر عربستان سعودی، سامانهٔ CLWS با یک پرتوِ پنج‌کیلوواتی موفق به منهدم‌کردن پهپاد‌های گروهٔ ۳ شد؛ این پهپادها می‌توانستند تا 600 کیلوگرم بار حمل کنند. مهندسان میدانی این دستگاه را به شبکهٔ فرماندهی و کنترل دفاع هوایی ارتش (FAAD C2) متصل کردند تا زمان واکنش به تهدیدات هوایی به کمتر از چند دقیقه کاهش یابد.

ریشه‌های تاریخی و توسعهٔ تسلیحات متمرکز

اولین لیزر عملیاتی در دههٔ ۱۹۶۰ ساخته شد و تئودور مایمن از پیشگامان این دستاورد بود. از آن زمان، فناوری لیزر به‌سرعت از پژوهش‌های آکادمیک به زمینه‌های پزشکی و سپس تسلیحات استراتژیک راه یافت. برنامه‌هایی مانند HEL TD ارتش آمریکا در اوایل دههٔ ۲۰۰۰ با حمایت مالی به توسعهٔ عملیاتی این سامانه‌ها کمک کردند. هدفِ اولیه اثباتِ توانایی مقابله با راکت‌ها و تسلیحات سبک بود، اما نتایج ملموس چشم‌اندازهای جدیدی را برای متخصصان باز کرد.

آیندهٔ توزیع انرژی بدون سیم

ایدهٔ محوری این تحول دوگانه آن است که پرتوهای لیزری قدرتمند به‌جای ایجاد خسارت فیزیکی، بتوانند انرژی الکتریکی را مستقیماً به مودم‌های گیرنده روی زمین یا پهپاد‌ها منتقل کنند. این قابلیت می‌تواند گلوگاه‌های زیرساختی در مناطق دورافتاده یا سایت‌های عملیاتی را حل کند. اما انتقال بی‌سیم قدرتمند با چالش‌هایی روبه‌روست:

• اتلاف انرژی در جو: ابر‌ها و ذرات معلق در هوا می‌توانند پرتو را پراکنده کنند.
• دقت هدایت: نیاز به سیستم‌های ردیابی لیزری با خطایی کمتر از کسری از درجه.
• ایمنی اپراتور: مدیریت خطرات ناشی از بازتاب پرتو در کاربردهای مدنی.

با وجود این چالش‌ها، سرمایه‌گذاری کلان روی ریزشبکه‌ها و سامانه‌های حمل انرژی نشان می‌دهد گذار به انتقال بی‌سیم توان الکتریکی در سال‌های آینده از یک رویای آزمایشگاهی به استانداردی زیرساختی نزدیک خواهد شد. انرژی‌های پایدار و فناوری‌های نو به‌سرعت در حال تعریف مدل‌های توزیع برق غیرمتمرکز هستند.

مرز میان تسلیحات مدرن و زیرساخت‌های انرژی پاک هر روز باریک‌تر می‌شود. اگر مهندسان موفق به غلبه بر موانع فنی و اقتصادی و چالش‌های مرتبط با راندمان شوند، احتمالاً شاهد شبکه‌های توزیع برقِ انعطاف‌پذیری خواهیم بود که بتوانند در کوتاه‌ترین زمان به مناطق بحران‌زده یا پایگاه‌های صنعتی متصل شوند و مدل‌های مرسوم تولید برق را متحول کنند.