Ласерското оружје некогаш бил предмет на научна фантастика, но денес тие стануваат реалност во модерното војување.
Оваа технологија, која се базира на моќта и прецизноста на светлосните зраци, ја отвора вратата за нови стратегии и тактики на бојното поле.
Многу земји сега брзо развиваат високо-енергетски ласерски оружја за воени мисии на копно и море, во воздухот и во вселената.
Глетката на роеви од мали, евтини беспилотни летала кои го исполнуваат небото или летаат над морските бранови мотивира многу влади да развијат и распоредуваат футуристички оружја како алтернатива на ракетната одбрана, која е и скапа и ранлива.
Всушност, ласерското оружје постоело како тема на шпекулативна фикција долго пред да бидат измислени ласерите. Неодамна беа спомнати во некои теории на заговор, кои ќе ги разгледаме наскоро.
Затоа е неопходно да се објасни на јавноста како всушност функционира ласерското оружје и за што се користат.
Квантен скок
За да го разбереме сето ова, прво треба да објасниме што е ласер. Самиот збор е всушност акроним на англискиот термин „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, што значи „засилување на светлината со помош на стимулирана емисија на зрачење“. Со други зборови, ласерот е уред за создавање и засилување на кохерентно електромагнетно тесно фокусирано зрачење со висок интензитет.
Се заснова на квантни појави при пренос на енергија со зрачење. Размената на енергијата на зрачењето со атомите или молекулите на активниот медиум во ласерот (гас, кристал, плазма) се одвива со стимулирана емисија. Ова се случува кога на атом или молекула во возбудена енергетска состојба, во која електроните се на повисоко енергетско ниво, делува дополнителен извор на енергија, на пр. бела светлина или електромагнетно поле. Така, бројот на атоми во возбудена состојба станува поголем од бројот на атоми во невозбудена состојба, што се нарекува „инверзија на популацијата“. За преминот во возбудена состојба физички е неважно како се снабдувала енергијата, додека при преминот од возбудена во невозбудена состојба се јавува квантен скок, односно емисија на фотони чија енергија одговара на разликата помеѓу енергетските состојби на атомите.
Според начинот на работа, тие се разликуваат: неутрални атомски, јонски, гасни молекуларни, гаснодинамички, хемиски и други видови ласери. Според видот на оптички активните материи се делат на: гасни, течни, полупроводнички и општи ласери со цврсти материи.
Денес, ласерите покриваат бранови должини на зрачење од далечниот ултравиолетов до далечниот инфрацрвен опсег, а се работи и на изградба на ласери во областа на зрачењето со Х-зраци. Има и ласери, на пр. со титаниумски допиран сафирски кристал како активен медиум, кој може континуирано да ја менува брановата должина од 700 до 1000 nm, што се користи во ласерската спектроскопија. Во воената индустрија, ласерите обично се користат како дел од одредувачи на далечина и означувачи на целта, а во телекомуникациите се користат и за создавање полиња со пречки. Во САД веќе се работи на обемна работа на создавање на штит против балистички ракети, кој би се состоел од сателити на стационарни траектории опремени со ласери со висока моќност, кои би можеле да ги уништат дојдовните ракети далеку од одбранетата позиција.
Сепак, воената индустрија става посебен акцент на развојот на високоенергетски ласерски системи засновани на акумулирање на голема количина енергија и нејзино насочување во зрак светлина, кој е доволно моќен да оштети или уништи цели.
Таквите ласери користат специјални кристали за да ја претворат влезната електрична енергија во фотони. Клучен аспект на крутите ласери со висока моќност е тоа што фотоните се генерираат во инфрацрвениот дел од електромагнетниот спектар, така што тие не можат да се видат со човечкото око.
Аеронаутот и астронаутичарот Iain Boyd од University of Colorado (Boulder, USA) во својот нов есеј од 7 март на платформата Conversation забележува дека ласерскиот зрак, во интеракција со површината, генерира различни ефекти врз основа на брановата должина на фотонот, моќта во снопот и површинскиот материјал. Ласерите со мала моќност кои генерираат фотони во видливиот дел од спектарот се корисни како извори на светлина за покажувачи и светлосни емисии на јавни настани, но овие зраци се со толку мала моќност што едноставно отскокнуваат од површината без да ја оштетат.
Уништувачки ефект
Ласерските системи со поголема моќност се користат за сечење биолошко ткиво во медицинските процедури, а ласерите со поголема моќност можат да загреваат, испаруваат, стопат и согоруваат различни материјали и се користат во индустриските процеси за сечење и заварување. Способноста за изведување на овие различни ефекти се одредува не само од моќта на ласерот туку и од неговата оддалеченост од целта.
Денешните војски се повеќе користат високо-енергетски ласери, главно базирани на напредокот на индустриските ласери со висока моќност. Една клучна предност на високо-енергетското ласерско оружје е тоа што тие обезбедуваат „бесконечен резервоат“. За разлика од традиционалните оружја, како што се пушки и топови, кои имаат ограничено количество муниција, високоенергетскиот ласер може да продолжи да пука се додека има моќ.
„Американската војска монтирала високо-енергетски ласер од 50 kW (киловати) на оклопното борбено возило „Stryker“ за соборување на голем број цели, вклучувајќи беспилотни летала, хеликоптери, минофрлачи и ракети, а во февруари 2024 година распореди четири системи DE M-SHORAD за бојното поле. тестирање на Блискиот Исток“, се сеќава Boyd и продолжува:
„Во август 2022 година, американската морнарица инсталирала ласерско оружје од 60 kW на разурнувачот USS Preble за одбрана од мали и брзи поморски бродови, како и од проектили и беспилотни летала. Во 2010 година, американските воздухопловни сили тестирале мегават ласер поставен на модифициран Boeing 747 кој успеал да погоди балистичка ракета по лансирањето. Моментално работат на помал вооружен систем за борбени авиони“.
Русија, исто така, се чини дека развива високоенергетски земски ласер за да ги „заслепи“ сателитите на своите противници. Се вели дека системот Калина работи во пулсен инфрацрвен режим и произведува околу 1 kJ/cm² (килоџули по квадратен сантиметар). За споредба, импулсниот ласер што се користи за операција на ретина има 10.000 пати помала моќност. Калина испорачува голем дел од фотоните што ги генерира на големи растојанија на кои сателитите орбитираат над нив. Тоа може да го направи затоа што ласерите формираат високо усогласени зраци, што значи дека фотоните се движат паралелно така што зракот не се шири. Калина го фокусира својот зрак користејќи телескоп со дијаметар од неколку метри.
Огромна енергија
„Клучните предизвици за војските кои користат високоенергетски ласери се високите нивоа на моќност потребни за да се создадат корисни ефекти на далечина. За разлика од индустрискиот ласер кој може да биде само неколку сантиметри од целта, воените операции вклучуваат многу поголеми растојанија. За да се одбранат од влезна закана, како што е минофрлачка граната или мал брод, ласерското оружје треба да ги нападне нивните цели пред да направи каква било штета“, објаснува американскиот експерт и додава:
„Меѓутоа, за да се согорат материјалите на безбедни растојанија, неопходно е да се испукаат ласерски зраци со моќност измерена во десетици, па дури и стотици киловати. Најмалиот прототип на ласерско оружје троши 10 kW енергија, што е приближно еднакво на електричен автомобил. Најновото ласерско оружје со голема моќност троши 300 kW енергија, што е доволно за напојување на 30 домаќинства. Бидејќи високоенергетските ласери во најдобар случај се ефикасни само 50%, тие генерираат огромна количина на отпадна топлина со која мора да се управува.“
Ова значи дека високоенергетските ласери бараат екстензивно производство на енергија и инфраструктура за ладење што поставува ограничувања на видовите ефекти што можат да се генерираат од различни воени платформи. Камионите на армијата и борбените авиони на воздухопловните сили имаат најмалку простор за високо-енергетско ласерско оружје, така што овие системи се ограничени на цели за кои е потребна релативно мала моќност, како што се соборување беспилотни летала или онеспособување на проектили. Бродовите и поголемите авиони можат да сместат поголеми високо-енергетски ласери со потенцијал да создадат дупки во бродовите и копнените возила. Постојаните земјени системи имаат најмали ограничувања, а со тоа и најголема моќност.
Друго важно ограничување за такво оружје е поврзано со гореспоменатото бесконечно списание. Бидејќи камионот, бродот или авионот мора да го носат изворот на енергија за ласерот, што го ограничува капацитетот на изворот на енергија, ласерите може да се користат само ограничено време пред да треба да ги наполнат батериите.
Теории на заговор
Исто така, постојат фундаментални ограничувања за високо-енергетското ласерско оружје, вклучително и намалена ефикасност при дожд, магла и чад, кои ги расфрлаат ласерските зраци. Тие, исто така, мора да останат фокусирани на целта барем неколку секунди за да направат штета. Сето ова веќе се покажа како предизвик за одржување на бојното поле.
Во последниве години, се појави нова сорта на теорија на заговор која тврди дека „злите ентитети“ користеле високо-енергетски ласери во воздухот за да предизвикаат шумски пожари во Калифорнија, Тексас и Хаваи. Ова е глупост од неколку причини.
„Прво, нивото на моќ што е потребно за да се запали вегетацијата со високоенергетски ласер од небото ќе бара огромен извор на енергија инсталиран на голем авион. Авион со таа големина би бил јасно видлив непосредно пред да започне пожарот. Второ, на некои од наводните фотографии за кои теоретичарите на заговор тврдат дека покажуваат пожар, ласерските зраци се зелени. Сепак, факт е дека високоенергетските ласерски зраци се невидливи“, заклучува Boyd.
Во иднина, високо-енергетското ласерско оружје најверојатно ќе продолжи да се развива со зголемени нивоа на моќност што ќе го прошири опсегот на цели. Новите закани од евтините вооружени беспилотни летала, како оние што се користат во конфликтите во Украина и на Блискиот Исток, ја прават поверојатно дека високоенергетските ласери ќе имаат и други апликации, како што се одбрана на цивили и инфраструктура од терористички напади.
