โดรนพลังงานแสงอาทิตย์ทำสถิติบินลอยตัวต่อเนื่องทะลุ 5 ชั่วโมง

ยูทูบเบอร์และวิศวกรลุค เบลล์ (Luke Bell) พร้อมด้วยพ่อไมค์ เบลล์ (Mike Bell) ได้สร้างปรากฏการณ์ใหม่แห่งวงการเทคโนโลยีโดรนอีกครั้ง ด้วยการส่งโดรนพลังงานแสงอาทิตย์ที่พวกเขาประดิษฐ์ขึ้นเองขึ้นบินเหนือน่านฟ้า และสามารถทำสถิติบินลอยตัว (Hover Endurance) ได้นานถึง 5 ชั่วโมง 2 นาที 21 วินาที 

ระยะเวลาดังกล่าวถือเป็นการทุบสถิติโลกอย่างไม่เป็นทางการสำหรับโดรนไฟฟ้าแบบมัลติโรเตอร์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ หลังจากก่อนหน้านี้ สองพ่อลูกเคยสร้างชื่อเสียงจากการทำสถิติโลกโดรนบังคับวิทยุที่เร็วที่สุดในซีรีส์ Peregreen ซึ่งเคยทำความเร็วสูงสุดถึง 408 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 656 กิโลเมตรต่อชั่วโมงมาแล้ว

นอกจากนี้ ลุค เบลล์ (Luke Bell) ยังเป็นเจ้าของสถิติโดรนลอยตัวนาน 3 ชั่วโมง 31 นาที 6 วินาที ด้วยการใช้แบตเตอรี่และใบพัดแบบพิเศษ แต่สำหรับโดรนพลังงานแสงอาทิตย์ลำนี้ ถือเป็นความท้าทายใหม่ที่แตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง

โดยในโดรนเวอร์ชันแรกที่พวกเขาสร้างขึ้น มันสามารถบินได้เพียง 3 นาทีเศษก่อนที่กระแสลมจะพัดจนเสียการทรงตัวและตกกระแทกพื้น และเพื่อเอาชนะข้อจำกัดเดิม ในโดรนเวอร์ชันที่ 2 พวกเขาได้ปรับปรุงการออกแบบใหม่ทั้งหมด ตัวเครื่องถูกสร้างขึ้นบนโครงคาร์บอนไฟเบอร์รูปตัว X และใช้ปลอกพลาสติกยืดหยุ่น TPU (Thermoplastic Polyurethane) เข้ามาช่วยยึดแผงโซลาร์เซลล์ให้แน่นหนาและมีเสถียรภาพยิ่งขึ้น

นอกจากนี้ ยังมีการปรับลดความยาวของแขนโดรนลงเพื่อลดแรงเฉื่อยในการหมุน ซึ่งช่วยลดน้ำหนักเครื่องไปได้ถึง 70 กรัม และประหยัดพลังงานได้เทียบเท่า 4 วัตต์ และท้ายที่สุด โดรนลำนี้ถูกติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์รวมทั้งสิ้น 28 แผง ซึ่งสามารถผลิตพลังงานได้กว่า 110 วัตต์เมื่อได้รับแสงแดดเต็มที่ ซึ่งเพียงพอต่อการบินลอยตัวที่ต้องการพลังงานเพียงประมาณ 70 วัตต์

นวัตกรรมกุญแจสำคัญที่ทำให้การทำสถิติครั้งนี้ประสบความสำเร็จ คือ การเพิ่มวงจรสำรองพลังงาน โดยการใช้ไดโอดซึ่งทำหน้าที่เสมือนวาล์วทางเดียวเพื่อป้องกันกระแสไฟไหลย้อนกลับไปยังแผง ควบคู่กับแบตเตอรี่สำรอง

วิธีการนี้ช่วยให้ในสถานการณ์ปกติที่แดดจัด แผงโซลาร์เซลล์จะจ่ายไฟหลักให้กับโดรนและชาร์จไฟส่วนเกินเก็บไว้ในแบตเตอรี่ แต่เมื่อใดก็ตามที่โดรนเจอกระแสลมแรงจนต้องใช้พลังงานสูงขึ้น หรือมีก้อนเมฆบดบังแสงแดด แบตเตอรี่สำรองจะจ่ายไฟเข้ามาทดแทนในช่องว่างนั้นโดยอัตโนมัติเพื่อไม่ให้โดรนตก

ความสำเร็จในครั้งนี้เปิดประตูสู่อนาคตของการประยุกต์ใช้งานในระดับผู้ใช้งานทั่วไป ลุค เบลล์ (Luke Bell) ระบุว่า "โดรนพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถบินได้นานนับสิบชั่วโมงต่อวัน จะช่วยลบ ความกังวลเรื่องแบตเตอรี่หมด ซึ่งเป็นข้อจำกัดหลักของโดรนในตลาดปัจจุบัน"

เทคโนโลยีนี้จะช่วยขยายขีดความสามารถในการใช้งานทางอุตสาหกรรมได้อย่างมหาศาล ทั้งในด้านเกษตรกรรม การทำเหมืองแร่ การเฝ้าระวังรักษาความปลอดภัย และการทำแผนที่

สำหรับก้าวต่อไปในเวอร์ชันที่ 3 ทีมงานตั้งเป้าที่จะพัฒนาโดรนให้ต้านทานกระแสลมได้ดียิ่งขึ้น
และกำลังพิจารณาแนวคิดการดัดแปลงเป็นยานพาหนะแบบ eVTOL หรือความสามารถในการบินขึ้นลงทางดิ่งด้วยพลังงานไฟฟ้า โดยจะเปลี่ยนแผงโซลาร์เซลล์ให้ทำหน้าที่เป็นปีก

วิธีนี้จะช่วยลดการใช้พลังงานในการบินลอยตัวลงเหลือเพียง 10% ซึ่งอาจทำให้ในอนาคต โดรนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถบินอยู่บนท้องฟ้าได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดด้วยการสลับใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กในเวลากลางคืน