Trong tương lai nhiên liệu sẽ trở nên không cần thiết đối với các phi cơ không người lái, bởi chúng có thể hoạt động nhờ tia laser, một công ty tại Mỹ tuyên bố. Quân đội hiện đại phụ thuộc vào nhiên liệu. Chẳng hạn, nhiên liệu chiếm 80% lượng hàng hóa được chở ra tiền tuyến của lực lượng liên quân t...
Trong tương lai nhiên liệu sẽ trở nên không cần thiết đối với các phi cơ không người lái, bởi chúng có thể hoạt động nhờ tia laser, một công ty tại Mỹ tuyên bố.
Quân đội hiện đại phụ thuộc vào nhiên liệu. Chẳng hạn, nhiên liệu chiếm 80% lượng hàng hóa được chở ra tiền tuyến của lực lượng liên quân tại Iraq và Afghanistan. Vì thế chẳng ai ngạc nhiên khi các đoàn xe chở nhiên liệu luôn là mục tiêu của phiến quân.
Gần 1.000 binh sĩ mất mạng vì bảo vệ đoàn xe chở nhiên liệu trong thập kỷ qua. Trước thực trạng đó, Tom Nugent, chủ tịch công ty LaserMotive tại Mỹ, muốn thay thế xăng, dầu bằng tia laser trong hoạt động tiếp liệu cho máy bay. Nugent cho rằng sáng kiến của công ty ông sẽ cứu mạng hàng nghìn binh sĩ trong tương lai.
Discovery dẫn lời Nugent cho biết, cuộc cách mạng về nhiên liệu trong quân đội sẽ bắt đầu với một cỗ máy có khả năng phóng ra tia laser. Loại tia laser mà cỗ máy này rộng hơn nhiều so với những tia laser mà chúng ta thường thấy trong cuộc sống hàng ngày. Chiều rộng của nó vào khoảng 20 cm khi nó được phóng ra. Trong quá trình di chuyển, chiều rộng của tia laser tăng liên tục. Máy phóng được đặt dưới đất và chịu sự điều khiển trực tiếp hoặc từ xa của một người.
Đích đến của tia laser là những phi cơ không người lái. Chúng vận hành theo chế độ tự động và được trang bị pin mặt trời. Khoảng cách từ điểm phóng tới điểm đích vào khoảng một km.
Vào thời điểm tia laser tới pin mặt trời, cường độ của nó mạnh hơn ánh sáng mặt trời khoảng 10 lần. Tuy nhiên, mắt người không thể thấy nó.
Khi tia laser tiếp xúc với pin mặt trời, những photon trong tia laser được chuyển thành điện theo cách thức mà pin mặt trời biến ánh sáng thành điện. Nhưng do tia laser chỉ có một bước sóng ánh sáng duy nhất nên quá trình chuyển đổi nó thành điện hiệu quả hơn nhiều so với việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời – vốn có nhiều bước sóng – thành điện. Ánh sáng mặt trời (hay ánh sáng trắng) được tạo nên bởi nhiều ánh sáng đơn sắc. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng riêng.
Như vậy, photon trong tia laser sẽ trở thành điện của các phương tiện cơ giới. Nugent nói tia laser có thể cung cấp điện cho phương tiện cơ giới mãi mãi, vì máy phóng tia laser sẽ hoạt động liên tục. Ngoài ra, các phương tiện cơ giới có thể mang theo một pin nhỏ nhằm đề phòng trường hợp tia laser bị gián đoạn.
Trong tương lai, những phi cơ không người lái có thể không còn phụ thuộc vào xăng dầu, bởi chúng được tiếp năng lượng liên tục từ các trạm phát tia laser đặt dưới mặt đất. Ý tưởng này do LaserMotive, một công ty tại Mỹ, đề xuất, với mục tiêu thay đổi cách quân đội cung cấp nhiên liệu cho phương tiện hoạt động trên không. Nếu thành công, công nghệ có thể giảm nhu cầu vận chuyển nhiên liệu nguy hiểm, đồng thời hạn chế những tổn thất phát sinh trong các đoàn xe tiếp tế.
Quân đội hiện đại tiêu thụ lượng nhiên liệu khổng lồ, đặc biệt trong những chiến dịch cách xa căn cứ hậu cần. Tại Iraq và Afghanistan, nhiên liệu từng chiếm tới 80% khối lượng hàng hóa được lực lượng liên quân vận chuyển ra tiền tuyến. Những đoàn xe chở nhiên liệu vì thế trở thành mục tiêu thường xuyên của phiến quân, khiến hoạt động tiếp tế vừa tốn kém vừa nguy hiểm.
Trong thập kỷ qua, gần 1.000 binh sĩ đã thiệt mạng khi làm nhiệm vụ bảo vệ các đoàn xe vận chuyển nhiên liệu. Thực tế đó thúc đẩy Tom Nugent, chủ tịch LaserMotive, tìm một phương án tiếp năng lượng không cần đưa xăng dầu qua những tuyến đường dễ bị tấn công. Ông cho rằng sáng kiến dùng laser có thể cứu mạng hàng nghìn binh sĩ trong tương lai, nếu được phát triển thành hệ thống vận hành đáng tin cậy.
Theo kế hoạch, cuộc cách mạng nhiên liệu quân sự sẽ bắt đầu bằng một cỗ máy có khả năng phóng tia laser từ mặt đất lên các phương tiện bay. Tia laser này lớn hơn nhiều so với loại thường xuất hiện trong những thiết bị quen thuộc hằng ngày, với chiều rộng ban đầu khoảng 20 cm khi rời máy phóng. Trong quá trình truyền đi, chùm tia tiếp tục mở rộng, nên hệ thống cần được điều khiển chính xác để hướng năng lượng tới đúng mục tiêu.
Máy phóng có thể được một người điều khiển trực tiếp hoặc vận hành từ xa, tùy điều kiện triển khai và yêu cầu an toàn. Mục tiêu của chùm tia là những phi cơ không người lái, vốn có thể bay tự động mà không cần phi công ngồi trên khoang. Các phương tiện này được trang bị pin mặt trời, cho phép chúng tiếp nhận năng lượng từ ánh sáng thay vì chỉ dựa vào nguồn điện tích trữ bên trong.
Khoảng cách giữa máy phóng và phi cơ dự kiến vào khoảng một km, đủ để tạo ra mô hình tiếp năng lượng từ mặt đất trong khu vực hoạt động. Khi tới các tấm pin mặt trời, tia laser có cường độ mạnh hơn ánh sáng mặt trời khoảng 10 lần, dù mắt người không thể nhìn thấy chùm tia này. Đặc điểm không nhìn thấy đòi hỏi hệ thống phải kiểm soát hướng phát và vùng hoạt động cẩn thận, nhằm tránh gây nguy hiểm ngoài ý muốn.
Về nguyên lý, các photon trong tia laser được pin mặt trời hấp thụ rồi chuyển thành điện, tương tự quá trình pin biến ánh sáng thành năng lượng sử dụng được. Tuy nhiên, laser chỉ chứa ánh sáng ở một bước sóng duy nhất, trong khi ánh sáng mặt trời gồm nhiều thành phần có bước sóng khác nhau. Vì vậy, việc chuyển đổi năng lượng laser thành điện có hiệu quả cao hơn so với chuyển đổi toàn bộ ánh sáng mặt trời, vốn còn được gọi là ánh sáng trắng.
Từ nguồn điện nhận được, phi cơ có thể duy trì hoạt động lâu dài mà không cần thường xuyên hạ cánh để nạp nhiên liệu hoặc thay pin. Nugent cho biết tia laser có khả năng cung cấp điện cho phương tiện cơ giới mãi mãi, vì máy phóng có thể tiếp tục hoạt động liên tục. Dù vậy, mỗi phương tiện vẫn có thể mang theo một viên pin nhỏ làm nguồn dự phòng, giúp nó duy trì vận hành trong trường hợp chùm tia tạm thời bị gián đoạn.
