Des faisceaux laser de haute puissance pourraient permettre aux drones de voler indéfiniment.

Le prochain défi technologique en matière de drones consiste à assurer leur alimentation en carburant de manière illimitée. Si nous parvenons à trouver la solution, les drones pourront rester en vol plus longtemps, éviter d'atterrir pour se recharger lorsque cela est physiquement impossible ou trop dangereux, et poursuivre leurs missions sans interruption.

Il est intéressant de noter que deux approches clés sont actuellement explorées pour y parvenir. La première est le transfert d'énergie sans fil en champ lointain par ondes électromagnétiques. La DARPA a chargé des ingénieurs d'étudier cette piste dès 2021, en octroyant à Ifana Mahbub, de l'Université du Texas, un financement de 750 000 dollars américains pour développer une méthode permettant de diriger précisément les ondes électromagnétiques vers les drones en vol afin de les recharger en visibilité directe .

L'année dernière, le Dr Mahtub a fondé KinetixBeam pour construire des systèmes d'alimentation sans fil à longue portée utilisant des réseaux phasés avancés et des lentilles métasurfaces reconfigurables, ainsi que des rectennas conformes pour recharger les drones.

Plus récemment, la DARPA a testé son système POWER (Persistent Optical Wireless Energy Relay) au Nouveau-Mexique, délivrant 800 watts de puissance à l'aide d'un laser sur une distance de 8,6 km . Ce système utilisait un récepteur développé par Teravec Technologies, une société basée à Arlington, en Virginie aux Etats-Unis , et un émetteur spécialisé. Cette technologie évolutive a battu les précédents records de transfert de puissance optique et pourrait un jour être intégrée aux drones, mais les tests réalisés en mai 2025 ont été effectués avec des équipements terrestres.

Récepteur de transmission de puissance optique de la DARPA

Plus avancée dans le développement de cette technologie se trouve la société d'ingénierie PowerLight Technologies, basée à Kent, dans l'État de Washington , qui travaille sur la transmission d'énergie par laser depuis deux décennies.

L'entreprise a indiqué en décembre dernier avoir développé et testé avec succès un système de transmission d'énergie capable de fournir une puissance de l'ordre du kilowatt à un drone volant à une altitude de 1 524 mètres . Elle affirme que son puissant faisceau laser invisible peut transmettre de l'énergie sur plusieurs kilomètres.

Transmission d'énergie sans fil : libérer la puissance de l'autonomie à grande échelle

À cette fin, elle a créé un émetteur portable (mais néanmoins volumineux) capable de suivre et de verrouiller des drones en vol, ainsi que des mécanismes de sécurité pour le faisceau d'alimentation et une technologie de contrôle et de surveillance en temps réel. L'émetteur pourrait ainsi être placé ou remorqué jusqu'à un emplacement optimal pour recharger en continu un drone en vol.

PowerLight a testé sa technologie en utilisant un nouveau récepteur de 2,7 kg monté sur un drone électrique longue portée K1000ULE fabriqué par Kraus Hamdani Aerospace et utilisé par la marine et l'armée américaines.

Le système émetteur de PowerLight utilise l'énergie d'une batterie pour la convertir en lumière de haute intensité. Cette lumière est ensuite transmise par voie aérienne, grâce à un système optique de mise en forme de faisceau, sous forme de faisceau laser invisible, jusqu'au récepteur embarqué du drone. Ce dernier reconvertit la lumière en énergie électrique grâce à un ensemble de cellules photovoltaïques.

La technologie Free Space Power Beaming de PowerLight utilise une lumière de haute intensité générée par un émetteur laser pour transférer de l'énergie sans fil sur de grandes distances.

De son côté, PowerLight affirme que ses sous-systèmes d'émission et de réception « entrent dans les dernières phases de validation ». L'entreprise mènera cette année des essais en vol entièrement intégrés à l'aide d'un K1000ULE.

PowerLight a testé sa technologie sur un drone électrique longue portée K1000ULE de Kraus Hamdani Aerospace.

Une fois pleinement opérationnelles, ces technologies pourront considérablement améliorer les capacités des drones sophistiqués, leur permettant d'accomplir toutes sortes de missions essentielles, comme le soutien à la défense et la reconnaissance, les missions de recherche et de sauvetage, et la surveillance des oléoducs et gazoducs, sans être limités par l'autonomie de leurs batteries. Elles pourraient également permettre aux drones de rester en vol plus longtemps en milieu urbain, contribuant ainsi à la gestion du trafic, à la surveillance de la pollution atmosphérique et à d'autres tâches indispensables au bon fonctionnement des villes