Forscher "tanken" Drohne in der Luft per Laser
Tracker der Northwestern Polytechnical University lenkt Photonenstrahl stets exakt auf Solarmodul
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Schematische Darstellung des Aufladens der Batterie in der Luft (Illustration: nwpu.edu.cn) |
Xi'an (pte002/16.01.2023/06:05)
Eine Drohne, die niemals landen muss, um mit neuer Energie versorgt zu werden, haben Forscher der Northwestern Polytechnical University entwickelt. Projektleiter Li Xuelong und sein Team haben das Fluggerät mit einem Solarmodul ausgestattet. Das ist zunächst nichts Besonderes, reicht aber bei weitem nicht aus, um die Drohne auch nachts und bei bewölktem Himmel in der Luft zu halten. Auch nicht, wenn die Drohne mit einer Pufferbatterie ausgestattet ist. Die chinesischen Forscher zielen daher vom Boden aus mit einem Laser auf das Modul.
Energiereicher als die Sonne
Das Vorgehen der Forscher hat zwei Vorteile. Zum einen ist der Photonenstrahl weitaus energiereicher als derjenige der Sonne. Zum anderen lässt sich die Bordbatterie zu jedem Zeitpunkt aufladen. Um aufgeladen zu werden, muss die Drohne nicht einmal stoppen, sie kann ihre Aufgabe weiter erfüllen. Denn die Forscher haben ein System entwickelt, einen sogenannten Tracker, der den Laserstrahl stets so lenkt, dass er das fliegende Solarmodul exakt trifft.
Damit die Drohne auch aufgeladen werden kann, wenn sie relativ weit entfernt ist, modifizierten die Forscher die Laserenergie, sodass die Absorption durch die Atmosphäre, etwa durch leichten Nebel, ausgeglichen wird. Gleichzeitig verhindert das die Verschwendung von Energie. Befindet sich die Drohne nahe der Laserquelle, reduziert sich die Leistung. Gerät ein Hindernis in den Strahl, verringert sich die Laserenergie auf null, um Schäden zu vermeiden. Erkannt wird es, weil es den Strahl teilweise reflektiert.
Zeit sparen im Katstrophenfall
Drohnen sind in militärischen, landwirtschaftlichen und kommerziellen Anwendungen weitverbreitet. Außerdem werden sie bei Katastrophen eingesetzt, etwa um Verletzte zu finden. Die Dauer ihres Einsatzes ist allerdings eng begrenzt, weil die Energieversorgung nur für kurze Einsätze reicht. Die Fernstromversorgung überwindet dieses Hindernis.
"Bei einigen zeitraubenden Missionen, wie der Suche nach Menschen in Überschwemmungsgebieten, wird der kontinuierliche Flug von Drohnen wertvolle Zeit einsparen", so die Wissenschaftler. Die Drohne könne auch bei Verkehrskontrollen, Sicherheitspatrouillen und der Auslieferung von Paketen und Medikamenten eingesetzt werden.
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