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DARPAはPersistent Optical Wireless Energy Relay（POWER）プログラムの第一段階に入っている

RTX Corporation、Draper、BEAM Co.が率いる3チームがワイヤレス光パワーリレーを設計・開発する。プログラムの目標には、弾力性のある光速エネルギーネットワークに必要な主要コンポーネントの実証が含まれる。

DARPAでPOWERプログラムを率いるPaul Jaffe博士は、次のようにコメントしている。

Jaffe博士：このプロジェクトは、電力伝送を桁違いに進歩させる可能性があります。ワイヤレス・エネルギー・ウェブは、宇宙からのものも含め、新しく多様な電源から電力を取り出し、エネルギー不足の消費者に迅速かつ確実に接続することができます。

迅速な開発を支援するため、POWERの第1フェーズで設計された光エネルギーリレーは、プロジェクトの第2フェーズで既存の航空機に搭載されるポッドで実証される予定だという。さらに、燃料貯蔵とエンジン容積を劇的に減らすことができるため、電力ビーミングは、将来の航空機の小型化、低コスト化を可能にする。これは、第1フェーズでの概念設計を通じて検討される。最終的には、これらの新しい小型分散型プラットフォームは、軍事ミッションをサポートする無制限の航続距離と耐久性を備えたコスト効率の高い航空機を提供することができるとしている。

各リレー設計は、正確で効率的なエネルギー再指向、高いビーム品質のための波面補正、スロットル可能なエネルギーハーベスティングに基づいて評価される。プログラムの最終段階である第3フェーズでは、10キロワットの光エネルギーを地上レーザー光源から200キロメートル離れた地上レシーバーに供給することを目的とした空中光路を通して、リレーのデモンストレーションが行われる。

Jaffe博士：エネルギーは、防衛を含むあらゆる人間の活動を支えている。現在のパラダイムの脆弱性やその他の欠点を克服するエネルギー供給方法が必要なのです。光パワービームの次の飛躍は、リレー技術にかかっています。

効果的なリレーは、実用的で柔軟かつ適応性のあるワイヤレス・エネルギー・ウェブに必要な、欠落している重要な要素だという。これらのリレーは、マルチホップ・ネットワークにおいて、伝播する波から電気に繰り返し変化する際に発生する許容できない変換ロスを克服する。リレーはまた、高高度伝送を可能にする。高高度伝送は、厚く乱流の多い下層大気を通して電力を伝送するよりもはるかに効率的である。この高高度光レイヤーは、ワイヤレス・エネルギー・ウェブの長距離高スループット・バックボーンとなる。

Jaffe博士：選出された各チームは、既存技術の斬新な組み合わせから、ハイリスク・ハイリターンの技術革新まで、電力中継問題に対するユニークな技術的アプローチを提案しました。提案されたソリューションの範囲は、将来のワイヤレス・エネルギー・ウェブのための小型分散システムを可能にする、確実な性能とサイズ、重量、電力における画期的な可能性のバランスを包含しています。

第1フェーズは、重要技術のベンチトップ・デモンストレーションを含み、20カ月の予定。第2フェーズでは、2025年初頭に公募が行われ、低電力で空中実証を行うための既存プラットフォームへのリレー技術の統合に重点が置かれるという。

DARPA