Ray-Gun Valóság: Két "Star Wars" Projekt

{h1}

Ne számold bele a lézeres fegyvereket. A fegyverek azon lehetősége, hogy a nagy távolságokon túl pontosan lőnek, túlságosan katonailag vonzó

A háború víziójára szinte elegáns volt. A lángok füstjét, bűzösségét és fülsiketítő repedését a fókuszált fény láthatatlan fénysugara váltotta fel. A lézerfegyverekkel felszerelt módosított 747-es fúvókák ballisztikus rakétákat dobálnak, miközben még mindig több száz mérföldre vannak a talaj megtalálásában. Az "irányított energiájú" ágyúk lehallgatják a bejövő rakétákat a fénysebességre, felrobbanhatják a robbanóanyagot, és megszakíthatják a levegőt.

És ez nem volt a Reagan-korszak Star Wars látnokainak egy relikviája. Ezek voltak a modern tervek, amelyeket alig egy évtizeddel ezelőtt kezdeményeztek, és amelyeket nem messze jövőben, de hamarosan megvalósítanak. A White Sands rakétaváltozat New Mexico-i sivatagában az amerikai hadsereg taktikai nagy energiájú lézer lőtt le több tucat Katyusha rakétát és habarcsot. 2004-ben a légierő alvállalkozói elkezdték tesztelni a kémiailag meghajtott gerendás fegyvert egy utólag felszerelt 747-es Airborne Laser-nek.

A valóságba került a valóság, és ezek a legutóbbi erőfeszítések a harctéri lézerek használatára hirtelen elkezdtek úgy nézni, mint a Csillagok háborúja. A rakéta felrobbantásához szükséges lézer teljesítmény megawattjai több száz gallon mérgező vegyi anyagot - etilént, nitrogén-trifluoridot igényeltek. A fegyverek terjedelmesek voltak. Rosszabb, néhány lövés után a lézereket új reagenskészletekkel kell ellátni. A toxinok átvitelének logisztikája, akár a levegőben, akár a csatatéren keresztül, remegett a tábornokoktól. És kérdések merültek fel arról, hogy a gerendák mennyire hatnak be a porra és az esőre. Tavaly a hadsereg megszüntette Taktikai nagyenergiájú lézer projektjét, és egyesek azt gondolják, hogy a vadonatúj túladagolású 747-es tüzelőberendezés lehet a következő.

De ne számold le a lézeres fegyvereket. A fegyverek sugárzó fegyverei, amelyek pontosan a hatalmas távolságokon túlságosan tüzesek, túlságosan katonailag vonzóak, különösen akkor, amikor az amerikai katonák harcolnak a gerilla ellen, akik gyorsan háttérbe szorulnak. "Ha eljutnék egy tömegbe, és egy vagy két célt kivonnék, por vagy puffadarab nélkül, ha hosszú ideig képes lennék lőni, anélkül, hogy újratöltenie kellene" - mondja a tengerészgyalogos hadnagy, Bradley Lott vezérőrnagy, "ez az, amit az Egyesült Államok Tengerészgyárai nagyon, nagyon érdekeltek a folytatásban."

De ha a kémiai lézerek nem tudják megcsinálni, akkor mi lesz a valóság a fénysugárzás? A válasz kettős. Először is, a Pentagon lassan felismeri, hogy ha eredményeket akar elérni, akkor csökkentenie kell várakozásait. Lődd le először a habarcsokat, például rakétákat. Még fontosabb azonban, hogy két korábbi kolléga, akik úgy gondolják, hogy a lézergyőzelmük álmait évekkel ezelőtt halták meg, két, a Csillagok háborúja múltbeli, szilárd állapotú és szabad elektron-lézerek technológiájának újbóli feltárása volt.

Ugrás a fénysebességre

A lézerek mindegyike nagyjából ugyanúgy működik: kivált bizonyos típusú atomokat, és a fény részecskék - a fotonok sugárzik. Tükrözze azt a fényt a gerjesztett atomokba, és még több foton jelenjen meg. De ellentétben a fényforrással, amely minden irányba ragyog, ez a második foton tétel csak egy irányban halad és az elsővel zárva. És ahelyett, hogy a spektrum minden részében ragyogna, a lézerfény ugyanolyan hullámhosszú, mint az "erősítő közeg" - az atomok típusa - a gerendát generáljuk. Ragyogjon elég a fókuszált fény, és a dolgok égnek.

Az 1960-as évek első lézerkísérletei rubin kristályokat használtak erősítő közegként. De a hasonló szilárdtest-lézerek eredetileg nem tudtak többet produkálni, mint néhány száz watt teljesítményt. Ez jó a szemműtétnél. A rakéta lefutása - amint a katonaság először álmodozott - több millió wattot vesz igénybe, ezért a kutatók erőfeszítéseket tettek a végső soron kudarc nélküli lézerek felé.

Van még egyfajta lézer is, amelyik nem igényel mérgező kémcsöveket mérgező vegyi anyagokkal, nem kristályokkal, semmilyen nyereséget nem tartalmaz a gerenda létrehozásához. Szabad elektrónikus lézernek (FEL) nevezik, és turbófeltöltő áramot használ az elektronok számára, hogy elindítsa a reakcióját. Ez a lézerforma uralta a Star Wars nemzeti rakétavédelmi programot; ez volt a szinte mitikus fenevad, amelyet a tudósok, George Neil és Bob Yamamoto közösen vállalták a TRW védelmi vállalkozóhoz.

A nagy teljesítményű megfontolások megdöbbentették. De mind Neil, a projekt fő tudósja, mind Yamamoto, egy projektmérnök igazi hívők voltak. Azt gondolták, hogy elég kutatással, egy szabad elektron-lézer valóban képes lesz megállítani egy gazember rakétát. És az atomfizika, az optika és a szupravezetés által megkövetelt áttörések messzemenő előnyökkel járnának, még akkor is, ha az ICBM soha nem kapott zappedet. De 10 év és fél milliárd dolláros beruházás után a TRW laboratóriumában lévő szabad elektron lézer 11 wattos csúcson csúcsosodott ki - egy tizedik, ami egy villanykörtet generál.

Miután még több évig tartó vezetők 10, 20 megawatt energiát ígértek, a Pentagon végül 1989-ben kihúzta a csatlakozót, és a Star Wars legendás arányú lángokban ment le. Neil különösen gyűlölte azt a módot, ahogy a vakmerő vetületek elszalasztották a programot, és irányított energiájú ötleteit nevetségessé változtatták. Tudományos konferenciákon évekig Neil a szabad elektronkutatás újjáélesztését támogatta. "Az emberek azt gondolták, hogy őrültek vagyunk és a technológia nem volt megvalósítható" - mondja. - És a csupasz bizonyítékokon igazuk volt.

Bob Yamamoto ugyanakkor 15 évig távol maradt a katonai projektektől a Csillagok háborúja ellen. A Lawrence Livermore National Laboratory-nál dolgozott, a TRW partner a szabad elektron-lézerben, a mágnesek építését a nagy energiájú fizikai kísérletekhez. A laboratórium közel állt a kaliforniai Berkeley-hez, ahol felnőtt és elment főiskolára, így a műszak lehetőséget adott arra, hogy versenyezzen és újjáépítse az importautókat - a Toyotákat és a Datsunit - régi barátaival. A garázsban és a laborban Yamamoto hírnevet szerzett a keményen dolgozó dolgok készítésében. Ennek és korábbi lézeres élményének köszönhetően 2003-ban megkezdték a Livermore 50 millió dolláros Pentagon által finanszírozott szilárdtest lézeres projektjét. A technológiát, amint úgy ítélték meg, hogy ez megvalósíthatatlan, egyre több előrehaladási várakozással támadt. Yamamoto úgy érezte, kényelmes a szilárdtest-technológiával, mint a szabad elektron-lézerekkel, és ez egy érdekes visszatérésnek bizonyult a pályára. "Irányított energiafegyverek, több mint 30 éve ígértek" - mondja. "El akarok lenni az elsőnek, aki azt mondja:" Vigyázzuk. " "

A fegyver alatt

A Yamamoto új, szilárdtest-lézerében lőszeres lőszer egy négy hüvelyk négyzetméter négyzet alakú átlátszó lemez, amely a legkisebb lila árnyalattal teli. Pontosan azok, amire számíthatnak, hogy megtalálják a lövedékeket az Enterprise vagy a Millennium Falcon fedélzetén.

Az ilyen áttetsző lemezekről szóló magazin azonban nem teljesen végtelen; minden 10 másodpercig lángolnak, legalább egy percig kell lehűlniük. De a neodímium elemeivel táplált lapok-kerámiák, azok az atomok, amelyek gerjesztéskor a lézernyalábot alkotó fotonokat termelik, sohasem szabadulhatnak fel hatásukról. És sokkal kevesebb szóváltás, mint a terjedelmes kémcsövek. Nagy oka annak, hogy a Yamamoto gépe egy 30 láb hosszú laborba tömörül. Nem nehéz elképzelni, hogy az egészet egy apró tehergépkocsiba csomagolják, és kiütötte a habarcsokat a levegőből. "Sokáig gondolkodtam a telepítésen" - mondja Yamamoto.

A szilárd állapotú lézer, mint ő, most már egy háborús zónába teheti, mert az energiafegyverek sávja lecsökkent. Az ICBM 100 mérföld távolságból történő megrongálódása megawattokat igényel. A szilárdtest-lézerek soha nem fognak ilyen erősek. De habarcs felmelegítése egy mérföldnyire, amíg a robbanóanyagok belül robbannak - ez csak 100 kilowattot vesz igénybe.

Yamamoto közeledik. Tucatnyi darab szénacélt és alumíniumot mutat, mindegyik két hüvelyk magas és egy hüvelyk vastag. Mindegyikük égési jeleket és lyukakat tartalmaz. Egy blokk, "6-6-05" jelöléssel szinte teljesen eltorzult egy fél dollár méretű mélyedésekkel. A korábban olvadt fém kötéllel az alsó részből áll. "El tudod hinni?" - kérdezi Yamamoto virágzó tenorral és nagy, kisfiús vigyorral. Úgy néz ki, sokkal fiatalabb, mint az 50 éves. "Olyan, mintha egy zseblámpa ragyogna, és a dolgok megolvadnak! Ez nevetséges!" A Livermore lézer, melyet nagyobb nyereségű és közepes lemezek támasztottak előre, 2005 márciusában 45 kilowatt teljesítményt ért el. Ez több mint hármas, mint a lézer három évvel ezelőtt.

De ideges feszültség van a laborban, amikor meglátogatom. Mindegyik táblát mintegy 2.880 fénykibocsátó dióda vesz körül, mint például az órás rádióban. Amikor ragyognak, izgatják az atomokat az áttetsző kerámia kompozitokban és elkezdik a lézer láncreakciót. A probléma az, hogy minél több dióda villan fel, annál inkább, hogy a hőmérsékletkülönbségek lecsökkentik a sugár minőségét. Az infravörös sugár - láthatatlan a szabad szemmel - elveszíti bizonyos minőségét. Ami rossz, mert a Pentagon szeretne látni egy szép, szűk gerendát, valamint egy hatalmasat. És a Védelmi Minisztérium tesztelői csapatának jövője kedden következik. A látogatás nagymértékben meghatározza, hogy a Livermore csapat megkapja-e a készpénzt a következő lézer készítéséhez: egy 100 kilowattos, fegyverzeti gép.

Tehát a Yamamoto csapata végleges módosításokat hajt végre az "adaptív optikák" tükrökkel, amelyek több mint 200 működtetővel vannak felszerelve, hogy hajlítsa őket a sugár torzulásainak kompenzálására. Yamamoto udvariasan bocsánatkérő. "Sajnálom, de a pisztoly alatt vagyunk" - mondja, amikor a találkozó közeledik.

Wiggling keresztül

George Neil nem siet, amikor pár nap múlva találkozom vele. A vékony, 58 éves "halálverseny" futó - a közelmúltban elkészült egy 78 mérföldes ultramarathon a kanadai Sziklás-hegységen keresztül - több mint egynegyedét igyekszik egy szabad elektron-lézernél. Még néhány év múlva olyan erős lesz, mint Yamamoto szilárd állapotú gépje. Tehát van egy kis ideje, hogy megmutassa a laboratóriumát az Energy Department Thomas Jefferson Nemzeti Gyorsító Központjában, Newport News, Virginia-ban.

Megnyit egy mágnesesen lezárt ajtót. Belül egy 240 láb hosszú rézcső, gumitömlő és tucatnyi méretű acélcső. Majdnem mindent úgy terveztek meg, hogy egy dolgot hozzanak létre: masszívan nagy energiájú impulzusokat generálnak, amelyek 99,999 százalékos fénysebességet mozognak. Az elektronok a precíziós időzítésű mikrohullámú mezőkön keresztül rohanó erővel és sebességgel gyűjtik az út mentén. Ezután az elektronsugarat egy "wiggler" -en, egy 29 mágneses sorozaton keresztül továbbítják, amelyek az elektronáramot felfelé és lefelé hajolják. A folyamat során az elektronok fotont bocsátanak ki, és a lézer láncreakció megkezdődik. Ez Neil nyereségtájékoztatója, a Yamamoto lapjaira és a kémiai lézer mérgező gázaira adott válasz, és ezzel növeli az elektronnyaláb erejét és minőségét, amit Neil elősegíti a technológiáját.

A FEL "hangolhatósága" az első helyen áll a katonaság iránt.A legtöbb lézer erőt veszít, ahogy átmegy - és elnyeli a légkört. Egy kis eső csak rosszabbá teszi a dolgokat. De a FEL bármilyen hullámhosszat a legjobban a levegőben áramolhat. És nincs a "végtelen magazin" kiürítése. Nem csoda, hogy a Los Alamos Nemzeti Laboratórium igazgatója Doug Beason a lézerek "Szent Gráljának" nevezi. De lehet valaki kihúzni?

A Csillagok háborúja után, Neil ultramaratonikus bosszantotta az idejét, és megindult, várva, hogy a technológia felzárkózzon. Öt évig itt dolgozott Jefferson laborban egy óriási részecskegyorsítón. A labor igazgatója megígérte, hogy később felépítheti a FEL-ot. Végül 1995-ben, amikor eljött az ideje, hogy összeszerelje a gépet, Neil és csapata új FEL-t terveztek, ami egyetlen kilowatt fényt eredményezne, nem pedig az 1980-as években ígérte az erősítő lézereket. 1999-ben 100-szorosra törték fel a Star Wars-modell felesleges teljesítményszintjét. 2003-ban az új FEL 10 kilowattot talált, egy másik rekordot. "Mindig hittem, hogy a technológia ott lesz" - mondja Neil elégedett vigyorral -, ha ésszerű célokkal kezelhető lépéseket tettünk.

És most Neil újra a hadsereg figyelmét. A Védelmi Minisztérium évente 14 millió dollárt fektet be a gépbe. Beszélgetnek arról, hogy végül felszerelik a haditengerészet következő generációs rombolóit szabad elektron-lézerrel. Ma a hajók nem rendelkeznek precíziós fegyverrel a rakéta- és kishajó-támadások leállítására, mint például az Egyesült Államok ellen alkalmazott Al Qaeda fajta. Cole 2000-ben. Lehet, hogy lézer képes kezelni a munkát. És csak egy szabad elektron-lézert lehet hangolni, hogy átmegy a sötét óceáni levegőn.

Decemberben Neil jó hírt kap. A haditengerészet nagymértékben elkötelezte magát az IM-felismert FEL-szel: 180 millió dollár nyolcéves, több csapat erőfeszítéssel. "Sok kihívás van előttünk - írja -, de legalább elindulunk."

Mégis Neil érzései egy kicsit keserédesek. Az eredmények a Pentagon szilárdtestű lézerversenyébe is bejöttek, és régi barátja és kollégája, Bob Yamamoto elveszett. A pénzt, hogy építsenek egy fegyver minőségű szilárdtest lézert a laborban, inkább a Northrop Grumman csapatába fognak menni.

A Northrop tervezése nem különbözött Yamamotótól, de a Yamamoto gépének magasságában lévő négy nagy látólap helyett a Northrop több kisebb kristályt használ. Kevesebb energia koncentrálódik az egyes kristályokra, így kevesebb a tökéletlen a gerenda. "Meg vagyok lepődve, mennyi energiát kapunk egy üvegdarabból, mint egy gumibot," mondta Northrop programvezető Jeff Sollee, egy 30 éves irányított energia-veterán, legutóbb a védelmi vállalkozó utolsó nagy kémiai-lézer program, a Taktikus nagy energiájú lézer. A Pentagon 33 hónapot adott a Sollee-nek, hogy a gépét a csatatérre erősítse.

Yamamoto közben közben csendesen csípte be a lézert, annak ellenére, hogy a Pentagon elhatározta őt. Megtanulta, hogy ebben az üzletben bármi megtörténhet. "Mostanra rendkívül alacsony szinten tartjuk" - mondja. - De még nem végeztünk.

Noah Shachtman szerkesztette a defensetech.org nevű katonai technológiai blogot.


Video-Kiegészítő: GameTeVe 32. Heti Hírműsora - 3 Rész.




HU.WordsSideKick.com
Minden Jog Fenntartva!
Megjelent Bármely Anyag Megengedett Csak Prostanovkoy Aktív Link A Honlapon HU.WordsSideKick.com

© 2005–2019 HU.WordsSideKick.com