Dalla Cina il drone alimentato al laser che vola in aria per sempre

13/01/2023

I ricercatori della Northwestern Polytechnical University di Xianyang, hanno sviluppato un sistema per utilizzare raggi laser ad alta energia in modo da tenere in volo i drondi “per sempre”. In estrema sintesi, si tratta degli stessi potenti laser utilizzati proprio per combattere i droni, utilizzati in questo caso a “fin di bene”.

C’è da dire che l’idea non è una novità assoluta, perchè l’americana PowerLight ha presentato una decina di anni fa un sistema simile di ricarica wireless per droni, riuscendo a mantenere in volo un drone di grandi dimensioni per 48 ore in una galleria del vento ed alimentare uno dei droni Stalker di Lockheed Martin all’aperto da una distanza fino a 600 metri.

Come si vede nel video, il sistema utilizzato dai cinesi prevede un convertitore fotoelettrico sul fondo del drone per catturare l’energia dal laser. Questo tipo di sistema svolge un discreto lavoro di trasmissione di energia senza fili, anche se l’efficienza non è eccezionale. Si parla infatti di una efficienza compresa tra il 50 e l’85%, a seconda di quanto è sofisticato il laser stesso.

Nonostante le perdite, la quantità di elettricità consumata pare sia accettabile, considerando che con questa tecnologia un drone potrà stare in aria ininterrottamente senza mai essere atterrate per il cambio batteria.

Come fa il laser a puntare il drone?

Come riporta il South China Morning Post, per i ricercatori la prima sfida è stata proprio quella di tracciare i droni in volo. Il team ha sviluppato un algoritmo di tracciamento basato su immagini intelligenti per seguire e prevedere con precisione i bersagli ODD mentre volano.

Per aumentare la distanza della trasmissione di energia wireless, è stato necessario ridurre l’attenuazione di un raggio laser tradizionale nell’atmosfera. La soluzione è stata trovata grazie all’utilizzo di tecnologia di modellazione adattiva del raggio in grado di regolarne autonomamente l’intensità.

La regolazione consente di ridurre gli impatti negativi della turbolenza dell’aria e delle variazioni di densità nell’atmosfera, migliorando l’efficacia e l’affidabilità della trasmissione di energia laser a lunga distanza, secondo il rapporto. Al sistema è stato aggiunto anche un algoritmo di protezione che regola automaticamente la potenza del laser a una distanza di sicurezza quando viene rilevato un ostacolo sul percorso del raggio.

Le applicazioni dei droni al laser nel mondo reale

Tralasciando questioni militari, i droni al laser potranno essere usati in missioni che richiedono molto tempo, come la ricerca di persone dopo disastri naturali come terremoti, valanghe o alluvioni. I droni in volo continuo faranno risparmiare tempo prezioso per i soccorsi.

Altrettanto interessante ma molto più in là a venire invece la possibilità di usare questa tecnologia per la mobilità urbana. Parliamo degli aero taxi eVTOL, affamati di energia, per i quali la densità delle batterie e l’autonomia sono tra i principali problemi. Una rete cittadina di caricabatterie laser che fornisca energia a questi velivoli mentre sono in volo, potrebbe dare una spinta alla loro diffusione. Ci si aspetta però anche una certa resistenza a livello normativo, dato che questi dispositivi puntano i laser verso il cielo.

Siamo ancora a livello di prototipo, ma i droni laser che non devono atterrare per il cambio batterie apre scenari decisamente interessanti.

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