Nhật Bản đang sử dụng máy bay không người lái có lồng Faraday - hệ thống của NTT biến máy bay không người lái thành cột thu lôi bay có thể kích hoạt bão để bảo vệ thành phố
Nhật Bản đang sử dụng máy bay không người lái có lồng Faraday - hệ thống của NTT biến máy bay không người lái thành cột thu lôi bay
Nhường chỗ cho Ben Franklin — Nhật Bản vừa tìm ra cách đưa khả năng kiểm soát sét lên một tầm cao mới. Thay vì treo chìa khóa trên diều, họ đang gửi máy bay không người lái được trang bị lồng Faraday thẳng vào đám mây giông, thách thức bầu trời tấn công. Gã khổng lồ viễn thông Nhật Bản NTT đang đặt cược lớn vào tương lai mà sét không gây ra hỗn loạn — mà tuân theo lệnh.
Động thái táo bạo của NTT: máy bay không người lái thu hút bão
Thoạt nhìn, nghe giống như một thứ gì đó được lấy ra từ một bộ phim khoa học viễn tưởng: những chiếc máy bay không người lái nhỏ bay thẳng vào cơn giông, cố tình thu hút những tia sét. Nhưng đó chính xác là những gì các kỹ sư của NTT đã thực hiện.
Hệ thống của họ trang bị cho máy bay không người lái lồng Faraday — lớp vỏ bảo vệ cho phép điện chạy an toàn xung quanh các hệ thống lõi của máy bay không người lái. Điều đó có nghĩa là khi sét đánh (và nó sẽ đánh theo lệnh), máy bay không người lái không bị cháy xém. Nó vẫn bay, dẫn luồng điện tăng đột biến vô hại và tiếp tục hoạt động ngay lập tức.
Thay vì chờ đợi bất lực để sét đánh trúng mục tiêu, những máy bay không người lái này có cách tiếp cận chủ động. Bằng cách bay vào các khu vực có điện tích dày đặc, chúng kích hoạt và dẫn hướng sét một cách có chủ đích. Nhờ lồng Faraday, năng lượng điện di chuyển dọc theo bên ngoài máy bay không người lái, tránh các thiết bị điện tử và tải trọng nhạy cảm. Trong các thử nghiệm gần đây, máy bay không người lái đã xử lý được các cú giật lên tới 150 kiloampe — mạnh gấp năm lần so với mức thường đánh xuống mặt đất trong một cơn giông sét trung bình.
Thay vì né tránh sét, những máy bay không người lái này thực tế đang vẫy nó vào như một đội mặt đất của sân bay. Mục tiêu là di chuyển năng lượng nguy hiểm ra khỏi các mục tiêu dễ bị tổn thương và đưa nó an toàn vào các khu vực được chỉ định.
Tại sao lại cố tình kích hoạt sét?
Nghe có vẻ mạo hiểm (và đúng là như vậy) nhưng có một phương pháp cho sự điên rồ đầy điện này. Sét là thứ vô cùng khó lường và vẫn là một trong những nguyên nhân chính gây mất điện, cháy rừng và thiệt hại về cơ sở hạ tầng trong những cơn bão. Sân bay, nhà máy điện, trang trại gió và thậm chí cả trung tâm thành phố đều dễ bị tổn thương trong mọi mùa giông bão.
Bằng cách kiểm soát nơi sét đánh, máy bay không người lái của NTT có thể giảm đáng kể rủi ro đó. Thay vì một tia sét ngẫu nhiên đánh vào máy biến áp hoặc đốt cháy một khu rừng, máy bay không người lái có thể điều khiển nó đến một điểm hạ cánh an toàn. Hãy nghĩ về nó như việc lắp đặt lối thoát hiểm cho bầu trời.
Lồng Faraday: những anh hùng thầm lặng
Phép thuật thực sự đằng sau hành động bẻ cong cơn bão này không chỉ là máy bay không người lái công nghệ cao, mà còn là nguyên lý cổ xưa của lồng Faraday.
Được phát minh vào năm 1836, lồng Faraday chỉ đơn giản là một lớp vỏ dẫn điện chuyển hướng năng lượng điện xung quanh bất cứ thứ gì bên trong. Đó là lý do tại sao ô tô thường giữ an toàn cho hành khách khi sét đánh. Bây giờ, ý tưởng cơ bản đó là giữ cho máy bay không người lái bay trên không ngay cả sau khi bị đánh trực tiếp từ trên trời.
Thay vì ẩn sau những tòa tháp cao hoặc co rúm lại trong những cơn bão, những pháo đài bay nhỏ này đang khiến sét nhảy múa theo giai điệu của chúng. Hệ thống của NTT không chỉ nhằm mục đích tránh thảm họa. Nó còn nhằm mục đích tưởng tượng ra một tương lai mà chúng ta có thể thu được năng lượng khổng lồ của sét và sử dụng nó một cách hiệu quả.
Hiện tại, giấc mơ đó vẫn nằm ngoài tầm với. Ngay cả khi một tia sét mang theo hơn một tỷ joule năng lượng, việc bắt và lưu trữ nó một cách hiệu quả vẫn là một thách thức lớn về kỹ thuật. Tuy nhiên, với mỗi lần sét đánh có kiểm soát, các nhà khoa học lại tiến thêm một bước nữa để hiểu cách thực hiện.
Công nghệ này có thể cách mạng hóa viễn thông như thế nào
Sét đánh không chỉ là vấn đề của Nhật Bản. Trên khắp Hoa Kỳ, bão gây ra thiệt hại hàng tỷ đô la mỗi năm, phá hủy lưới điện, làm dừng các chuyến bay và gây ra cháy rừng.
Một hệ thống có thể chuyển hướng sét tránh xa cơ sở hạ tầng dễ bị tổn thương có thể là một bước ngoặt ở mọi nơi, từ Bờ biển Vịnh đến Trung Tây. Với những cơn bão ngày càng mạnh hơn và thường xuyên hơn do biến đổi khí hậu, nhu cầu quản lý sét thông minh, linh hoạt chưa bao giờ lớn hơn thế.
Trong một thế giới mà một cú sét đánh bất ngờ có thể làm mất điện của một thành phố, một máy bay không người lái thông minh có thể là MVP thực sự. Dự án máy bay không người lái của NTT là bằng chứng cho thấy khi bạn không thể đánh bại thời tiết, có lẽ bạn có thể học cách điều khiển nó. Bằng cách kết hợp khoa học có từ nhiều thế kỷ với công nghệ máy bay không người lái tiên tiến, Nhật Bản đang dẫn đầu —theo nghĩa đen— hướng tới một tương lai an toàn hơn, kiên cường hơn.
