美国X-37B无人航天飞机的的微波系统为无人机飞行能力打开大门

美国X-37B无人航天飞机的微波功率束实验可能带有更大的目的。X-37B将搭载一项新技术，最终将能够让无人机无限期地在全球任何地方的高空飞行。

美国空军无人驾驶的可重复使用的太空飞机X-37B，将从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射，进行第六次飞行。虽然为这次飞行设定的大多数有效载荷是很常规的太空实验，但其中之一对远程供电的未来，尤其是对长航时无人机的推进具有巨大的潜在影响。

X-37B即将执行的任务被称为轨道试验飞行器6（OTV-6）和美国太空部队7（USSF-7）。根据美国太空部队在5月6日发布的新闻稿，X-37B上的一个有效载荷将是由海军研究实验室设计的实验系统，该系统能够捕获太阳能并将能量以微波的形式发射回地球。

尽管美国国防部和太空部队的新闻稿很少，但海军研究实验室的集束功率项目负责人在过去曾明确表示，该系统在长航时无人机方面会产生巨大的影响。此外，它可以使卫星向地球上任何方向，甚至向航天器或在轨的其他卫星提供可靠的动力。

去年，美国海军研究实验室（NRL）一直在推广听起来相似的技术。2019年10月，NRL在马里兰州贝塞斯达的海军水面作战中心对海军进行了为期三天的演示，展示了海军最新的功率集束功能。在演示中，NRL透过与会者头顶上方的空气在300米的范围内发射了完全无声并且肉眼看不到的2千瓦激光束。该演示旨在展示这种革命性的概念的安全性和技术成熟性。

就上述功能的应用而言，偏远地区的研究单位或军事哨所将不再依赖于低功率太阳能系统或重型发电机和大量燃料，而是可以携带整流天线，捕获从头顶卫星发出的微波形式的能量。此外，遭受自然灾害破坏的地区可以在传统的电气基础设施重建之前很久就使用该系统发电，以协助重建工作。它甚至可以为海上自动驾驶船舶提供动力。

美国海军研究实验室的电子工程师保罗·贾菲（Paul Jaffe）博士领导着美国国家实验室（NRL）对功率发射的研究，他说，这项技术将在长航时无机方面开辟全新的领域。

一段时间以来，使用激光束向小型UAV发射功率一直是研究的主题。美国空军早在1980年代就开始测试激光作为小型“轻型飞机”的动力来源，并设法使小型圆锥形飞机仅由激光束推动在空中飞行了数百英尺。不过，这一新概念有所不同，海军设想的光束动力无人机将采用传统的推进系统（例如旋翼或螺旋桨），并使用整流天线来捕获定向能量束中的能量，以不断补充其电力储备。

DARPA在2015年举行了一次激光功率发射圆桌会议，来自顶级国防承包商，研究型大学和国防部实验室的代表参加了会议。在2018年，DARPA展示了其最新的激光动力飞机Silent Falcon。 虽然已经验证了激光器向无人机发出动力光束的用途，但是这些激光器通常是在地面上或在飞机上。将发电和传输的装置放置在太空中是对这一概念的新突破，它提供了卓越的视线，并通过太阳提供了连续的可再生能源。

尽管如此，低地球轨道卫星仍以令人难以置信的高速度围绕地球旋转，其可操作性受到了限制，海军最新的集束电力系统也将受到这种限制，但作为概念证明，这是必不可少的。 要真正拥有全天候供电能力，可能需要一个卫星群，从而使无人机能够从一颗卫星“接力”给另一颗卫星以进行连续的充电。

与此同时，中国航天技术研究院声称已经在2019年测试了这种系统，并表示到2050年可以在太空中部署功能齐全的中国微波波束发电站。

因此，尽管X-37B的最新任务的细节在科学水平上看起来很普通，但现实是它正在测试的微波系统可能会改变许多军事相关应用的游戏规则，并且实际上可能会为大气层中近乎连续的无人机飞行能力打开大门。

责任编辑：gt