„Wir Haben Die Macht Des Lichts Entfesselt“: DARPA Bricht Alle Rekorde Mit Neuer Laser-Technologie, Die Alles Bisherige Übertrifft

Die jüngsten Errungenschaften der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) haben die Möglichkeiten der Energieübertragung revolutioniert. In Zusammenarbeit mit dem U.S. Naval Research Laboratory hat DARPA einen neuen Rekord im Bereich des optischen Energiebeamings aufgestellt, indem sie 800 Watt über eine Distanz von 8,5 Kilometern in nur dreißig Sekunden übertrugen. Diese Leistung übertrifft die bisherigen Rekorde von 230 Watt über 2,7 Kilometer bei Weitem und öffnet neue Türen für zukünftige Anwendungen dieser Technologie. Diese Erfolge könnten die Art und Weise, wie Energie in abgelegene und schwer zugängliche Gebiete geliefert wird, drastisch verändern und haben das Potenzial, die Effizienz und Sicherheit militärischer Operationen zu verbessern.

DARPA’s Vision für Energiebeaming an den Rand

Die militärischen Führungskräfte der USA sehen im Energiebeaming eine Möglichkeit, die Kosten und Komplexitäten der Energiebereitstellung in abgelegenen Gebieten zu verringern. Diese Technologie könnte die Notwendigkeit von Kraftstofftransporten und die Bereitstellung von Energieerzeugungsgeräten erheblich reduzieren. Nach Angaben von DARPA ist Energie eine fundamentale Anforderung für militärische Operationen, und die traditionellen Methoden, um Energie an den Rand – in Kriegsgebiete oder Katastrophenzonen – zu bringen, sind oft langsam, riskant und ressourcenintensiv. Durch das Beamen von Energie von einem Ort zum anderen könnten diese Herausforderungen überwunden werden.

Darüber hinaus hat DARPA in der Vergangenheit bereits Projekte durchgeführt, die das Beamen von Energie zu Flugzeugen und Drohnen während des Fluges sowie direkt in Kriegsgebiete untersuchten. Auch das Beamen von Energie von der Erde zu Satelliten im Weltraum und umgekehrt wurde erforscht. Trotz beeindruckender Fortschritte bleibt die Technologie jedoch durch Einschränkungen in Bezug auf Leistung und Reichweite begrenzt, was ihre praktische Anwendung bisher einschränkte.

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Individuelle Empfänger und Hochenergie-Laser brechen Rekorde

Ein entscheidender Schritt zur Verbesserung der Effizienz und Reichweite des optischen Energiebeamings war die Entwicklung eines maßgeschneiderten Empfängers mit einer kompakten Apertur. Diese Konstruktion verhindert, dass der vom Hochenergie-Laser erzeugte Strahl Energie verliert, während er durch die Apertur gelangt. Im Inneren trifft der Laserstrahl auf einen parabolischen Spiegel, der den Strahl auf Dutzende von Photovoltaikzellen reflektiert. Diese Zellen, ähnlich denen in Solarmodulen, wandeln den Energiestrahl wieder in nutzbare Elektrizität um.

Obwohl das Hauptziel des Tests die schnelle Validierung eines neuen Designs zur erheblichen Erweiterung der Reichweite war und nicht die Effizienz, war das System relativ effizient. Etwa 20 % der übertragenen Energie wurden in Elektrizität umgewandelt. Diese Erfolge wurden mit einer humorvollen Hommage an den Film „Real Genius“ gefeiert, indem das Team Popcorn mit einem Teil der übertragenen Energie poppte. Diese Experimente wurden am Boden durchgeführt, wo die Atmosphäre am dichtesten ist, was die Ergebnisse noch beeindruckender macht.

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Steigerung der Leistung und Effizienz im Fokus der POWER Phase 2

Die Führungskräfte des PRAD-Programms betonen, dass die kurze Vorlaufzeit der Experimente zu Kompromissen bei der Effizienz führte. Der maßgeschneiderte Empfänger, gebaut von Teravec Technologies mit Unterstützung von Packet Digital und dem Rochester Institute of Technology, wurde in nur drei Monaten fertiggestellt. In der nächsten Phase, genannt POWER Phase 2, plant das Team, mehrere potenzielle Verbesserungen zu testen, die die Reichweite, Leistung und Effizienz der optischen Energiebeaming-Technologie weiter erhöhen könnten. Sie werden auch die Skalierbarkeit des Systems auf höhere Leistungsstufen und seine Anpassungsfähigkeit an verschiedene Plattformen, wie unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), untersuchen.

Mit dem erfolgreichen PRAD-Test hat das POWER-Programm das Risiko für ein wesentliches Element der Realisierung von Langstrecken-Energiebeaming erheblich reduziert. Das Programm geht nun weiter, um die Vorteile integrierter Relais und vertikaler Energieübertragung zu demonstrieren und sucht nach Kreativität und Innovation potenzieller Partner für POWER Phase 2. Heute ist der letzte Tag, um sich für den POWER Phase 2 Industry Day anzumelden, der am 29. Mai 2025 stattfindet. Diese Veranstaltung soll die Zusammenarbeit zwischen Forschern fördern und potenziellen Teilnehmern Informationen darüber geben, wie sie auf Regierungsforschungs- und Entwicklungsanfragen reagieren können.

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Die Zukunft des Energiebeamings

Die neuesten Erfolge von DARPA im Bereich des optischen Energiebeamings haben nicht nur alte Rekorde gebrochen, sondern auch das Vertrauen in die Machbarkeit dieser Technologie gestärkt. Die Fortschritte könnten einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise einleiten, wie Energie in schwer zugängliche Gebiete geliefert wird. Während die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, zeigen die Ergebnisse, dass die Grenzen dessen, was mit Energiebeaming möglich ist, neu definiert werden können.

Die Möglichkeit, Energie über große Entfernungen zu übertragen, könnte nicht nur militärische Operationen revolutionieren, sondern auch bedeutende Auswirkungen auf zivile Anwendungen haben. Von der Notfallversorgung in Katastrophengebieten bis hin zur Energieversorgung abgelegener Gemeinden könnten die potenziellen Anwendungen vielfältig und weitreichend sein. Wie wird sich diese Technologie weiterentwickeln und welche neuen Möglichkeiten wird sie eröffnen?