神秘的X-37B是美國空軍無人駕駛、可重復(fù)使用的航天器，定于5月16日從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地第六次飛行發(fā)射。雖然這次飛行的大部分載荷都是太空實驗的標(biāo)準(zhǔn)費用，至少是公開的那些，但其中一個對未來的遠(yuǎn)程發(fā)電，尤其是長續(xù)航時間的無人駕駛飛機推進有著巨大的潛在影響。

X-37B即將進行的任務(wù)被稱為軌道測試運載器-6 (OTV-6)和美國太空部隊-7 (USSF-7)。根據(jù)太空部隊5月6日發(fā)布的一份新聞稿，X-37B上的一個有效載荷將是一個由美國海軍研究實驗室設(shè)計的實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠捕獲太陽能，并以微波的形式將能量發(fā)送回地球。

盡管國防部和太空部隊的新聞發(fā)布在細(xì)節(jié)上缺乏足夠的信息，但海軍研究實驗室光束動力的負(fù)責(zé)人在過去明確表示，該系統(tǒng)在長航時無人機(uav)方面具有巨大的影響。

光束能量的飛機

一段時間以來，利用激光向小型無人機發(fā)射能量一直是一個研究課題。早在20世紀(jì)80年代，美國空軍就開始測試激光作為小型“輕型飛行器”的推進源，并成功地僅靠激光束推進使小型錐形飛行器在空中飛行數(shù)百英尺。不過，這一新概念是不同的，因為海軍設(shè)想的無人機將采用傳統(tǒng)的推進系統(tǒng)（如旋翼或螺旋槳），取而代之的是使用矩形天線從定向能量束中獲取能量，以不斷補充其電力儲備。

2018年，美國國防部高級研究計劃局展示了其最新的激光動力飛機——“沉默的獵鷹”（Silent Falcon），該項目負(fù)責(zé)人約瑟夫·A·阿巴特（Joseph A. Abate）表示，這是為了“證明高能激光功率束對國防部系統(tǒng)進行遠(yuǎn)程充電以延長任務(wù)運行時間”和遠(yuǎn)程環(huán)境。”

雖然激光已經(jīng)被研究用于向無人機發(fā)送能量，但這些通常是從地面或機載激光來發(fā)送能量。在太空中放置發(fā)電和傳輸源是對這一概念的一種新的理解，它提供了優(yōu)越的視線和通過太陽提供的連續(xù)的、可再生的能源。


盡管如此，近地軌道衛(wèi)星以令人難以置信的高速度環(huán)繞地球，而且它們的機動性有限，因此海軍最新的光束動力系統(tǒng)將會有局限性，但作為概念驗證，這是至關(guān)重要的。一組衛(wèi)星很可能需要24/7的電力供應(yīng)，使無人機能夠從一個衛(wèi)星“傳遞”到另一個衛(wèi)星，進行持續(xù)或嚴(yán)格計劃的充電。同樣的原理也適用于地球表面的任何接收器。

這項技術(shù)不僅對無人機的未來有重大影響，而且對全人類都有重大影響。這種系統(tǒng)可以用來讓無人機在空中保持很長一段時間，以便在某一地區(qū)發(fā)生危機時取代蜂窩基站或通信衛(wèi)星，甚至用于日益復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行。與系留氣球不同的是，這些無人機所需的基礎(chǔ)設(shè)施要少得多，可以隨意移動以獲得最佳覆蓋范圍，并可以快速降落進行維修。他們甚至可以部署幾十英里，甚至更遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離他們的基站。有了太空能源，它們可以在地球上的任何地方飛行。

因此，雖然X-37B的最新任務(wù)細(xì)節(jié)在科學(xué)層面上看起來很簡單，但現(xiàn)實情況是，它正在測試的微波系統(tǒng)可能會改變許多軍事相關(guān)應(yīng)用的游戲規(guī)則，并可能實際上為在大氣層中幾乎連續(xù)的無人飛行打開大門。