World

จรวดไมโครเวฟ? โครงการโดรนแนะนำว่าอาจเป็นไปได้

Drone in flight

(เครดิตรูปภาพ: เก็ตตี้อิมเมจ )

นักวิจัยในญี่ปุ่นกำลังใช้ไมโครเวฟเพื่อขับเคลื่อนโดรนที่บินได้อิสระ ซึ่งเป็นโครงการที่อาจปูทางสำหรับรูปแบบใหม่ จรวด.

ปัจจุบัน จรวดส่วนใหญ่สร้างแรงขับโดยใช้การควบคุมการระเบิดของแหล่งเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งหรือของเหลว ซึ่งสามารถคิดเป็น 90% ของน้ำหนักทั้งหมด อย่างไรก็ตาม งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ใน วารสารยานอวกาศและจรวด แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการใช้เชื้อเพลิงทางเลือกอื่น: ไมโครเวฟ

ที่เกี่ยวข้อง: นักบินอวกาศในอนาคตสามารถสร้างเชื้อเพลิงจรวดมีเทนบนดาวอังคารได้

ไมโครเวฟเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ พวกมันจึงเต็มไปด้วยพลังงานที่สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้ เช่นเดียวกับแสงแดดที่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานโดยแผงโซลาร์เซลล์ ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยได้ผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงให้กับโดรนที่บินได้อย่างอิสระโดยส่งคลื่นไมโครเวฟไปที่พวกมันโดยตรง “ในการทดลองโดรน พลังงานไมโครเวฟจะถูกส่งจากเสาอากาศบนพื้นดินไปยังเสาอากาศบนโดรน วงจรเรียงกระแสใช้ในการแปลง RF เป็น DC [direct current] และใช้พลังงาน DC เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ของโดรน เราเรียกมันว่า “rectenna” (วงจรเรียงกระแส + เสาอากาศ)” หนึ่งในผู้เขียนการศึกษาใหม่ Kohei Shimamura จากมหาวิทยาลัย Tsukuba บอกกับ Space.com ทางอีเมล

Drone in flight

การทดลองทำเสียงขึ้นจมูกรวมถึงเสาอากาศปล่อยไมโครเวฟและฟรี- โดรนบินได้

(เครดิตรูปภาพ: Kohei Shimamura)

การศึกษาก่อนหน้านี้ที่สำรวจการขับเคลื่อนด้วยคลื่นไมโครเวฟใช้คลื่นความถี่ต่ำ แต่พบว่าเมื่อความถี่สูงขึ้น ประสิทธิภาพการส่งกำลังก็เพิ่มขึ้นด้วย เมื่อพิจารณาถึงข้อเท็จจริงนี้ ทีมวิจัยได้ใช้ความถี่สูง (28 กิกะเฮิร์ตซ์) เพื่อยกโดรนน้ำหนัก 0.9 ปอนด์ (0.4 กิโลกรัม) ขึ้นจากพื้น

นั่งตรงเหนือแหล่งที่มาของลำแสงไมโครเวฟ ส่งพลังงานเปิดใช้งานโดรน เพื่อให้สูงประมาณ 2.6 ฟุต (0.8 เมตร) เป็นเวลา 30 วินาที “เราใช้ระบบติดตามลำแสงที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่าโดรนได้รับพลังงานไมโครเวฟมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้” ชิมามูระกล่าวใน คำแถลง.

ในการทดลอง 30% ของไมโครเวฟที่ปล่อยออกมาถูกจับโดยโดรน และ 40% ของไมโครเวฟเหล่านั้นถูกแปลงเป็นไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อน

ที่เกี่ยวข้อง:

เหตุใดการทดลองลำแสงไมโครเวฟจึงเปิดตัวบนเครื่องบินอวกาศ X-37B ที่เป็นความลับของกองทัพอากาศ

“ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องทำงานมากขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งและ ประเมินความเป็นไปได้ของแนวทางขับเคลื่อนนี้สำหรับเครื่องบิน ยานอวกาศ และจรวดอย่างละเอียด” ชิมามูระกล่าว “การศึกษาในอนาคตควรมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับแต่งระบบติดตามลำแสงและเพิ่มระยะการส่งสัญญาณเกินกว่าที่แสดงในการทดลองของเรา”

แม้ว่างานวิจัยชิ้นใหม่จะนำเสนอ p ศักยภาพของการขับเคลื่อนด้วยไมโครเวฟ เทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในวัยเด็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงศักยภาพในการใช้งานสำหรับการบินด้วยจรวด

“ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่คือการติดตามไมโครเวฟไปยังจรวดจนกว่าจะถึง ระดับความสูง 100 กม. [approximately 62 miles] เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ จำเป็นต้องควบคุมเฟสของทรัสเตอร์และไมโครเวฟด้วยความแม่นยำสูง นอกจากนี้ การปรับเฟสของแหล่งไมโครเวฟหลายแหล่งที่มีกำลังแรงสูงยังเป็นความท้าทายในอนาคตอีกด้วย” ชิมามูระบอก Space.com ทางอีเมล “ต้นทุนเป็นประเด็นสำคัญและความท้าทายทางเทคนิค การสร้างแหล่งพลังงานสูงหลายเมกะวัตต์ [megawatts] เทียบเท่ากับการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชัน และค่าใช้จ่ายในการปล่อยจรวดในปัจจุบันสูงมาก ”

ตามเรามา บน Twitter @Spacedotcom และบน Facebook Scott Dutfield

เข้าร่วม Space Forum ของเรา เพื่อให้พื้นที่พูดคุยในภารกิจล่าสุด ท้องฟ้ายามค่ำคืน และอีกมากมาย! และหากคุณมีข่าวสาร คำแนะนำ แก้ไข หรือแสดงความคิดเห็น แจ้งให้เราทราบได้ที่:community@space.com.

Scott Dutfield )

สกอตต์เป็นนักเขียนให้กับ มันทำงานอย่างไร นิตยสาร. เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโทด้านวารสารศาสตร์วิทยาศาสตร์และสิ่งแวดล้อม และปริญญาตรีด้านชีววิทยาการอนุรักษ์จาก มหาวิทยาลัยลินคอล์น .

ไลฟ์สไตล์

  • เทค
  • โลก อาหาร เกม

  • การท่องเที่ยว
  • Leave a Reply

    Your email address will not be published. Required fields are marked *

    Back to top button