Лазерное оружие-опасное оружие на новых физических принципах

"Звёздные войны": лазерная угроза Оружие, активно использующее лазеры (хотя и не в ударном варианте) используется военными всех стран достаточно давно.

Однако его потенциал крайне далек от исчерпания. В последние годы испытывают как лазеры воздушного базирования (ABL), в теории способные сбивать межконтинентальные ракеты на разгонном участке, так и тактические THEL (американцы с 2013 года сбивают ими мины). Появились и предложения по сборке в космосе огромных платформ, в которых отдельные лазеры будут работать совместно, по принципу активной фазированный решетки.

В теории это значит, что энергию большой группы космических лазеров можно будет направить в любую точку в её поле зрения, сбивая те же межконтинентальные баллистические ракеты (МБР). Так что же, грядет триумф лазерной техники и энергетического оружия? Увы, и здесь все не так радужно. Лазеры с самолетов действительно могут прожечь тонкий алюминиевый корпус первых ступеней МБР (достаточно прожечь в них дырку), но не её боеголовку, которая неплохо защищена. А значит стрелять можно только вблизи от места пуска. Однако у ракетных шахт противника самолет с лазерной ПРО запустить не получится – собьют. Ведь при существующей громоздкости мощных лазеров их удается затащить только на борт авиалайнера средних размеров. Впрочем и вблизи всё непросто. Чтобы пятно лазера на первой ступени МБР было небольшим, "плотным" (иначе не прожечь), носитель лазера должен быть на строго заданном фокусном расстоянии от цели. Для американского ABL это примерно полсотни километров.

Если его не выдержать, дифракция сделает лазерный пучок слишком большим. МБР запустили в 40 или 60 километрах? Увы, ABL для вас уже бесполезен – широкий пучок ракету не повредит и ничего сбить не получится. Если же между самолетом и ракетой случайно окажется облачко, то все энергия могучего летающего лазера в буквальном смысле уйдет в пар. Собственно, поэтому такая лазерная указка 5000 мвт на вооружение США принят и не был. Тактический лазер, чтобы сбивать мины на поле боя? Да, формально он работает. Одна беда – он велик и прожорлив. Грузовик, в котором "тактический" лазер размещается, возит с собой здоровенный генератор. Лазер на машине только один. Поэтому если не дай Бог, противник стреляет батарей минометов (до 50 мин в минуту), остановить их основную часть лазер не сможет. При этом батарея лёгких минометов с боекомплектом весит с тонну и может переноситься пехотой на спинах. Лазер в габаритном грузовике весит и стоит несравнимо больше. То есть, как писали Стругацкие, "забить гвоздь можно и микроскопом", но молотком выйдет быстрее и дешевле.

Опять-таки, если в бою пойдет дождь – советский миномет образца 1937 года вполне сможет работать, а вот мощный тактический лазер 200 мвт образца 2013 года – нет. Остается космос, где можно использовать комплексы лазеров, в том числе на свободных электронах, с очень короткой длиной волны (вплоть до рентгена). В земной атмосфере такие волны сразу поглощаются, но в космосе им ничего не мешает. А короткая длина волны помогает уменьшить размер лазерного пятна на цели и быстрее прожечь её корпус. Казалось бы, осталось вывести на орбиту лазерную группировку спутников – и сбивай её залпами чужие МБР в случае большой войны. Что ж, всё верно, группировки типа De-STAR вполне могут работать, и нейтрализовывать не только МБР, но и целые астероиды.

Одна беда – даже авторы проектов типа De-STAR отмечают, что ей требуется концентрироваться на одной цели десятки секунд, чтобы надежно "прожечь" её. Исходя из цен на сегодняшние спутники, стоить такая группа будет десятки (в слабом варианте) и сотни (в сильном) миллиардов долларов. К тому же спутники нужно будет периодически менять (сход лазерных спутников с орбиты).

А чтобы отразить массовый запуск десятков многоголовых баллистических ракет ей просто не хватит производительности. То есть зеленая лазерная указка в принципе может бороться с ракетным в космосе, но при одинаковых вложениях в лазерное ПРО и наземные МБР последние всё еще радикально выигрывают. Как мы видим, на земле, в воздухе и в космосе ситуация получилась очень сходной.

Синяя лазерная указка уже может соревноваться, но ещё долго не сможет выиграть у оружия на "старых" физических принципах. У этого факта много трудноустранимых причин. Одна из самых важных – плотность хранения химической энергии в ракетном топливе намного выше, чем в энергетических накопителях или иных источниках энергии для лазеров. Пока проблема действительно эффективных накопителей не будет решена – лазеры так и останутся либо безумно дорогим, либо непрактичным боевым оружием. Единственное, что они уже могут делать эффективно – ослеплять некоторые системы наведения ракет ближнего радиуса действия.

лазерная указка астрономия

Ближайшая остановка: полдень, XXII век Подведем итоги: оружие на новых физических принципах никто не торопится применять ни сегодня, ни в обозримом будущем. Если чем-то уже не пользуются в бою, то это не потому, что военным или конструкторам не хватает ума, а потому что создать избирательное и действенное климатическое или иное экзотическое оружие пока не представляется возможным. Всё, что на существующем технологическом уровне можно использовать как оружие, уже используется. Настоящее ОНФП появится еще очень и очень нескоро – не раньше крупных прорывов в фундаментальных науках. Как известно, финансирование именно фундаментальной науки и у нас, и в США в последние десятилетие стагнирует. А значит близким прорывам в этой области попросту неоткуда взяться.

Likes

Comments

Физики создали суперрадиантный лазер 3000 мвт на атомах стронция

«Суперрадиантный» лазер красного света примерно в 10 000 раз менее чувствителен, чем обычные лазеры, к широко распространенным механическим вибрациям или шумам. В результате новый лазер может сфокусироваться на точную частоту или цвет более плотно, что делает его в 100 раз точнее.

Новый лазерный целеуказатель использует атомы стронция. По сути, он может быть использован в качестве атомных часов сам по себе.

Атомы стронция были выбраны потому, что они имеют отличную «память» об их точном цвете или частоте. Они могут хранить эту информацию в течение 2,5 минут по сравнению с лишь 100 миллиардной долей секунды у других атомов. Это позволяет суперрадиантному лазеру хранить информацию о цвете лазера внутри атомов. Способность поддерживать точную частоту имеет решающее значение для атомных часов, которые используют лазеры, чтобы превратить атомное «тиканье» из одного энергетического состояния в другое.

Долгое хранение информации атомами стронция является благом, но проблемой стало заставить эти атомы излучать свет.

Лазерная указка использует 200 000 атомов стронция, уложенные в слои по 5 000 в полости между двумя зеркалами (эти зеркала не вибрируют, но информация о частоте хранится в атомах). Атомы охлаждаются до температур около абсолютного нуля и подвешены в вакууме на оптические решетки, образуя «кристалл света», созданный при пересечении внешних лазерных пучков.

Эксперимент начинается с краткого освещения атомов, чтобы подготовить их к состоянию высоких энергий. Внешний сигнал предлагает атомам стронция спонтанно начать тикать. Их внешние электроны начинают подпрыгивать назад и вперед. Очень слабый свет, состоящий всего из нескольких фотонов, отскакивая назад и вперед внутри полости, позволяет атомам взаимодействовать и синхронизироваться друг с другом.

По мере того как синхронизация распространяется и крепнет, возникает все больше и больше света, пока в конце концов все атомы не переходят из высоких энергий до спокойного (низкоэнергетического) состояния. Свет отражается назад и вперед между зеркалами почти 30 000 раз, прежде чем выйти через них. Вся энергия, изначально хранившаяся внутри атомов, была преобразована в импульс лазерного излучения длительностью 50 сотых секунды.

При синхронизации возникает одна «супер антенна», которая передает сверхизлучение - коллективное излучение, в 1 000 раз более интенсивное, чем независимо излучающие атомы. Скорость эмиссии увеличивается пропорционально квадрату числа атомов, что делает мощная лазерная указка намного ярче, чем это возможно без синхронизации.

Такой лазер может быть стабилен, так как в нем есть атомы, используемые в самых передовых часах, а современные атомные часы ограничены в части лазерного шума. Новый лазер может также найти применение в космической науке как источник света, который может потенциально обнаруживать гравитационные волны в космосе.

мощная лазерная указка

http://www.ubu.ru/moskva/igry_pristavki_i_programmy/htpow_zelnaya_lazernaya_ukazka_10000_mvt_15696136

http://www.mytokachi.jp/edwardrichman/entry/1

Likes

Comments