Tương lai của khoa học hậu laser (4)

An ninh quốc phòng

alt

Jeff Hecht

Jeff Hecht là nhà văn viết về khoa học và công nghệ, hành nghề tự do ở Auburndale, Massachusetts, Mĩ, người đã quan tâm đến các vũ khí laser kể từ năm 1980.

Các loại vũ khí laser năng lượng cao – lâu nay vẫn là chất liệu của truyện khoa học viễn tưởng – mới đây đã đạt tới điểm bước ngoặc. Nhưng đó không phải là thứ mà bạn trông đợi nếu bạn có xem những đoạn clip mới của Boeing 747 trang bị laser bắn xuống một tên lửa mục tiêu hồi tháng 2 năm nay. Thay vào đó, quân đội Mĩ đang trong kế hoạch tập trung vào việc cản trở những đợt tấn công từ những mục tiêu tầm ngắn như tên lửa, súng cối và đạn pháo binh.

Các vũ khí laser hiện đại có giấy khai sinh khoảng năm 1980, khi mục tiêu chính là phát triển những hệ laser năng lượng cao có khả năng phá hủy các tên lửa phóng lên từ cách xa hàng trăm hoặc hàng nghìn kilo mét. Thật vậy, chương trình "Star Wars" của tổng thống Mĩ Ronald Reagan đã chi hàng tỉ đô la cho các kế hoạch xây dựng trạm chiến đấu laser trên quỹ đạo. Nhưng các trở ngại công nghệ dai dẳng và sự kết thúc của Chiến tranh Lạnh đã làm thay đổi các nhu cầu. Kết quả là Airborne Laser (ABL): một chiếc Boeing 747 được trang bị một laser hóa chất oxygen–iodine cỡ megawatt và được thiết kế để bắn xuống các tên lửa phóng lên từ phía “kẻ thù”.

Nhưng vào tháng 5/2009, thư kí quốc phòng Mĩ Robert Gates báo cáo rằng ABL (lâu nay bị chỉ trích vì bội chi ngân sách và thời gian) có tầm hoạt động chưa tới 140 km – quá ngắn cho cự li tối thiểu theo kế hoạch là 200 km. Cho nên, sau nhiều lần thử (tiến hành bí mật), các nỗ lực đạt tới công suất megawatt sẽ bắt đầu trở lại với các laser sử dụng hơi kim loại kiềm bơm diode. Các laser thuộc loại này hiện chỉ phát ra hàng chục watt nhưng cuối cùng chúng có thể mang lại tỉ lệ công-suất-trên-kích-thước lớn hơn so với ABL.

Cho đến khi những kế hoạch đó triển khai vào thực tế - nếu thành công – thì tương lai mới chắc chắn cho các vũ khí laser sẽ là các laser rắn phát ra 100 kW hoặc lớn hơn trong một chùm tia đều đặn hoặc dạng xung ngắn lặp lại tuần hoàn. Người ta đã chứng minh được rằng các laser họ hàng kilowatt có thể làm nổ tung những thứ quân nhu chưa nổ trên chiến trường bằng cách chiếu vào nó từ một khoảng cách an toàn. Hi vọng là các laser trong ngưỡng 100–400 kW cũng có thể phá hủy các tên lửa, súng cối và đạn pháo ở khoảng cách lên tới vài km. Cự li gần của những mục tiêu này sẽ làm dịu đi đáng kể những trở ngại đối với việc truyền chùm tia gây cồng kềnh cho các hệ thống phòng thủ tên lửa gốc laser. Ngoài ra, bằng cách cho phát nổ các chất nổ trong không khí với laser làm nóng, thay vì nã đạn vào chúng, các vũ khí laser có thể làm giảm mức “thiệt hại phụ” cho quân lính và những người không tham gia chiến trận.

Tháng 3/2009, kẻ khổng lồ quốc phòng Mĩ Northrop Grumman đã báo cáo sự phát xạ liên tục hơn 100 kW trong 5 phút từ một laser bơm diode trong phòng thí nghiệm. Tháng 2 năm nay, Hệ thống Textron đã đạt tới mục tiêu ngang ngửa như vậy với thiết kế riêng của mình. Đây là những công suất phát liên tục cao nhất từng đạt được đối với một laser rắn. Bước tiếp theo sẽ là thiết kế một laser 100 kW hoạt động trên tàu biển, xe tải và máy bay. Quân đội Mĩ đang di chuyển dụng cụ của Northrop Grumman đến Cơ sở Kiểm tra Hệ thống Laser Năng lượng cao ở Bãi thử Tên lửa Cát trắng (White Sands), New Mexico, nơi theo kế hoạch sẽ thử một phiên bản di động lắp đặt trên một cỗ xe chiến đấu hạng nặng. Một cơ quan quốc phòng khác, DARPA, hiện đang chế tạo một laser rắn hạng nhẹ 150 kW dùng cho máy bay chiến đấu, còn Hải quân Mĩ thì đang trong kế hoạch kiểm tra các vũ khí laser tương tự ở trên biển.

Các laser sử dụng trong những dự án này đánh dấu một sự khởi đầu hoàn toàn mới trong thiết kế vũ khí laser. Các laser loại vũ khí trước đây được cấp nhiên liệu hóa chất, nhưng các tướng lĩnh không muốn dùng chúng trên chiến trường vì việc xử lí các nhiên liệu hóa chất đòi hỏi các vấn đề hậu cần phức tạp. Họ cũng muốn các laser có thể được cấp nguồn bằng các máy phát diesel. Nhưng vẫn còn đó những thách thức ghê gớm, bao gồm sự thiệt hại đối với bản thân laser, nhu cầu hoạt động trong môi trường chiến trường mờ mịt bụi bặm và chi phí cao ngất trời của những dụng cụ trên.

Việc hạ gục một vài tên lửa thử sẽ thật dễ dàng. Việc thao tác kĩ thuật trên các laser di động hoạt động xác thực ở những nơi lộn xộn, nơi người ta bắn vào chúng, mới là vấn đề khó nuốt hơn nhiều. Có lẽ rồi chúng ta sẽ thấy các nguyên mẫu làm nổ tung các mục tiêu lên trời trong vòng vài năm tới, nhưng đừng trông đợi sự hủy diệt trên chiến trường trước khi sớm nhất là bước sang thập niên 2020.

Còn tiếp...

Theo Physics World, tháng 5/2010

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật
Lực nâng từ tách biệt tế bào sống với tế bào chết
27/08/2020
Một kiểu lực nâng từ có thể tách các tế bào sống với tế bào chết mà không làm thay đổi hay làm hỏng chúng. Quá trình có

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com