No todo y no siempre: cómo funcionan las armas láser y eso evita que se use en la batalla
El director del Centro Americano de Seguridad Nacional y profesor de ciencias aeroespaciales en Colorado en Bowlder, Ien Boyd, en su artículo para la publicación de la conversación explicó cómo funcionan tales sistemas y por qué se necesitan los militares. Las armas de energía se han convertido en un objeto popular de ciencia ficción antes de la invención de los láseres, y con el tiempo se han formado muchos mitos a su alrededor.
Recientemente, los desarrolladores han comenzado a probar los primeros prototipos de armas láser reales destinadas principalmente a la destrucción de drones y cohetes enemigos. El láser usa electricidad para crear partículas de luz (fotones). Estas partículas pasan a través de un material especial, que aumenta su número, después de lo cual todos los fotones se centran en un haz estrecho con la ayuda de elementos guía.
El primer láser se creó en 1960, desde entonces los científicos han desarrollado muchos sistemas que generan fotones a diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, desde infrarrojos hasta ultravioleta. Sistemas de láser de alta energía que utilizan basados en militares, basados en láseres sólidos con cristales especiales para convertir la electricidad de entrada en fotones.
Su característica importante es que las partículas de luz se crean en la parte infrarroja del espectro electromagnético y no son visibles para el ojo humano. Por lo tanto, es imposible ver dónde disparan esas armas. Cuando el haz láser alcanza un objeto, se producen diferentes efectos dependiendo de la longitud de onda del fotón, la potencia del haz y el material de la superficie. La distancia entre el emisor y el objetivo también juega un papel importante.
Los láseres de bajo flujo que crean pestañas visibles se usan en actuaciones de luz y como un puntero. Son tan débiles que simplemente se reflejan desde la superficie y no la dañan. Los láseres más poderosos pueden cortar tejidos biológicos, por lo que se usan en medicina. También hay aquellos que pueden calentar, derretir y quemar muchos materiales diferentes, se utilizan en la industria para soldar y cortar. La capacidad destructiva de los láseres atrajo la atención de los militares.
Una de las ventajas clave de las armas de alta potencia es la tienda interminable. A diferencia de las armas tradicionales, como las armas y las armas que requieren recarga de municiones, el láser puede disparar mientras la electricidad llega a ella. El Ejército de los EE. UU. Utiliza un láser de alta energía de 50 kilovatios instalado en una máquina de combate de infantería del delantero, y en febrero de 2024 lanzó cuatro sistemas para pruebas de combate en el Medio Oriente.
Mientras tanto, las fuerzas navales del país lanzaron el láser de un barco de alta energía para proteger contra pequeñas y rápidas superficies oceánicas, así como cohetes y drones. En agosto de 2022, la Armada instaló un arma láser de 60 kilovatios en el destructor USS Preble. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos está desarrollando láseres de alta energía para aviones para tareas defensivas y ofensivas.
En 2010, probaron un láser de megavatios instalado en un Boeing 747 modificado, golpeado por un misil balístico durante su lanzamiento. Air Force está trabajando actualmente en un sistema de armas de combate más pequeño. Rusia probablemente desarrolla un láser de alta energía para que la base de tierras "ciega" a los satélites de sus oponentes. Uno de los principales problemas para los láseres militares es el alto nivel de poder necesario para derrotar a los objetivos a larga distancia.
A diferencia de un láser industrial, que puede estar muy cerca del objeto, las operaciones de combate se llevan a cabo a una distancia mucho mayor. Para protegerse contra la amenaza que se acerca, como un caparazón de mortero o un bote pequeño, las armas láser deben sorprenderse antes de que pueda dañar. Se requieren decenas para quemar material sólido a una distancia considerable, si no cientos de kilovatios.
El prototipo más pequeño de las armas láser consume una capacidad de 10 kilovatios, como un vehículo eléctrico. Lockheed Martin ya está creando un arma láser de 300 kilovatios, que es suficiente para alimentar 30 casas. Dado que la eficiencia de los láseres de alta energía es solo del 50%en el mejor de los casos, producen una gran cantidad de calor que debe ir.
Como resultado, las armas láser requieren una infraestructura para producir electricidad y enfriamiento, por lo que se puede instalar no en todas partes. Los camiones y combatientes del ejército tienen poco espacio, por lo que solo pueden estar armados con sistemas de baja potencia capaces de derribar UAV y misiles. Los barcos y los aviones más grandes se pueden equipar con láseres más potentes capaces de quemar agujeros en botes y vehículos terrestres.
Los complejos de base terrestre son menos limitados, por lo que pueden ocupar mucho espacio, obtener mucha energía y son potencialmente capaces de atacar incluso satélites en el espacio. Otra restricción importante está relacionada con la "munición". En este caso, el infinito de la energía es muy condicional, porque la armadura, el barco o la aeronave para el uso de armas láser deben tener la fuente de energía apropiada, lo que también limita tanto la potencia como el tiempo.
También hay restricciones relacionadas con las condiciones ambientales: los rayos láser de lluvia, niebla y dispersión de humo, reduciendo la efectividad de la lesión. En tales situaciones, Estados Unidos probará el escenario del De M-Shorad en el Medio Oriente. Además, los láseres deben ser asesinados durante unos segundos para causar un daño significativo.
Ien Boyd cree que en el futuro, es probable que se desarrollen armas láser de alta energía con un aumento en los niveles de potencia, lo que ampliará el rango de objetivos contra los cuales se puede usar.
Las amenazas que surgen de drones de armamento económicos similares a los utilizados en los conflictos en el Medio Oriente y Ucrania aumentan la probabilidad de que los láseres de alta energía también encuentren un uso no militar, por ejemplo, para proteger a la población de los ataques terroristas. Recientemente escribió que la Marina de los EE. UU. Quiere crear armas láser con tiendas reemplazables como rifles. En lugar de municiones, debe haber baterías para una recarga rápida.