Arma láser - Laser weapon

El láser táctico de alta energía estadounidense-israelí (THEL) se utilizó para derribar cohetes y proyectiles de artillería antes de ser cancelado en 2005 como resultado de "su volumen, altos costos y malos resultados anticipados en el campo de batalla".

Un arma láser es un arma de energía dirigida basada en láseres . Después de décadas de I + D , a partir de enero de 2020, las armas de energía dirigida, incluidos los láseres, todavía se encuentran en la etapa experimental y queda por ver si se desplegarán como armas militares prácticas de alto rendimiento o cuándo. La floración térmica atmosférica ha sido un problema importante, todavía en su mayoría sin resolver, y empeora si hay presencia de niebla , humo , polvo , lluvia , nieve , smog , espuma o sustancias químicas oscurecedoras deliberadamente dispersas. Esencialmente, un láser genera un rayo de luz que necesita aire limpio, o un vacío, para funcionar sin que se produzca una expansión térmica.

Muchos tipos de láser se pueden usar potencialmente como armas incapacitantes, a través de su capacidad para producir pérdida de visión temporal o permanente cuando se apunta a los ojos. El grado, el carácter y la duración de la discapacidad visual causada por la exposición ocular a la luz láser varía con la potencia del láser, la (s) longitud (s) de onda, la colimación del rayo, la orientación exacta del rayo y la duración de la exposición. Los láseres de incluso una fracción de vatio de potencia pueden producir una pérdida de visión inmediata y permanente en determinadas condiciones, lo que los convierte en armas potencialmente no letales pero incapacitantes. La extrema desventaja que representa la ceguera inducida por láser hace que el uso de láseres, incluso como armas no letales, sea moralmente controvertido, y las armas diseñadas para causar ceguera permanente han sido prohibidas por el Protocolo sobre armas láser cegadoras .

Las armas diseñadas para causar ceguera temporal, conocidas como deslumbrantes , son utilizadas por organizaciones militares y, a veces, policiales. Los incidentes de pilotos expuestos a láseres mientras volaban han llevado a las autoridades de aviación a implementar procedimientos especiales para hacer frente a tales peligros. Consulte Láseres y seguridad de la aviación para obtener más información sobre este tema. Las armas láser capaces de dañar o destruir directamente un objetivo en combate aún se encuentran en la etapa experimental. La idea general del armamento de rayos láser es alcanzar un objetivo con un tren de breves pulsos de luz. La potencia necesaria para proyectar un rayo láser de alta potencia de este tipo está más allá del límite de la tecnología de energía móvil actual, lo que favorece los láseres dinámicos de gas alimentados químicamente . Los sistemas experimentales de ejemplo incluyeron MIRACL y el láser táctico de alta energía , que ahora están descontinuados. La Marina de los Estados Unidos ha probado el sistema de armas láser de muy corto alcance (1 milla), 30 kW o LaWS para ser utilizado contra objetivos como pequeños vehículos aéreos no tripulados , granadas propulsadas por cohetes y motores visibles de lanchas o helicópteros . Se ha definido como "seis láseres de soldadura unidos entre sí". Un sistema de 60 kW, HELIOS, se está desarrollando para barcos de clase destructor a partir de 2020.

Visión general

Se están desarrollando armas de energía dirigida basadas en láser, como el Airborne Laser de Boeing , que se construyó dentro de un Boeing 747. Designado el YAL-1 , estaba destinado a matar misiles balísticos de corto e intermedio alcance en su fase de impulso.

Otro ejemplo de uso directo de un láser como arma defensiva fue investigado para la Iniciativa de Defensa Estratégica (SDI, apodada " Star Wars ") y sus programas sucesores. Este proyecto utilizaría sistemas láser terrestres o espaciales para destruir los misiles balísticos intercontinentales entrantes (ICBM). Los problemas prácticos de usar y apuntar estos sistemas fueron muchos; particularmente el problema de destruir misiles balísticos intercontinentales en el momento más oportuno, la fase de impulso justo después del lanzamiento. Esto implicaría dirigir un láser a una gran distancia a través de la atmósfera que, debido a la dispersión óptica y la refracción , doblaría y distorsionaría el rayo láser, complicando el objetivo y reduciendo la eficiencia.

Otra idea del proyecto SDI fue el láser de rayos X de bombeo nuclear . Se trataba esencialmente de una bomba atómica en órbita , rodeada de medios láser en forma de varillas de vidrio; cuando la bomba explotaba, las varillas serían bombardeadas con fotones de rayos gamma de alta energía , provocando una emisión espontánea y estimulada de fotones de rayos X en los átomos que formaban las varillas. Esto conduciría a la amplificación óptica de los fotones de rayos X, produciendo un rayo láser de rayos X que se vería mínimamente afectado por la distorsión atmosférica y sería capaz de destruir misiles balísticos intercontinentales en vuelo. El láser de rayos X sería un dispositivo estrictamente de un solo disparo, que se autodestruiría al activarse. Algunas pruebas iniciales de este concepto se realizaron con pruebas nucleares subterráneas ; sin embargo, los resultados no fueron alentadores. La investigación sobre este enfoque de la defensa antimisiles se interrumpió después de que se cancelara el programa SDI.

Electrolaser

Artículo principal: Electrolaser

Un electroláser primero ioniza su trayectoria objetivo y luego envía una corriente eléctrica por la pista conductora del plasma ionizado , algo parecido a un rayo . Funciona como una versión gigante, de alta energía y de larga distancia del Taser o pistola paralizante .

Proyectil de energía pulsada

Artículo principal: Proyectil de energía pulsada

Los sistemas de proyectiles de energía pulsada o PEP emiten un pulso de láser infrarrojo que crea plasma de rápida expansión en el objetivo. El sonido, el impacto y las ondas electromagnéticas resultantes aturden al objetivo y causan dolor y parálisis temporal. El arma está en desarrollo y está destinada a ser un arma no letal en el control de multitudes, aunque también se puede utilizar como arma letal.

Deslumbrante

Un deslumbrante es un arma de energía dirigida destinada a cegar o desorientar temporalmente a su objetivo con una intensa radiación dirigida. Los objetivos pueden incluir sensores o visión humana. Los deslumbrantes emiten luz infrarroja o invisible contra varios sensores electrónicos y luz visible contra los humanos, cuando no están destinados a causar daños a los ojos a largo plazo . Los emisores suelen ser láseres , lo que hace lo que se denomina un deslumbrante láser . La mayoría de los sistemas contemporáneos son portátiles y operan en las áreas roja (un diodo láser ) o verde (un láser de estado sólido bombeado por diodos , DPSS) del espectro electromagnético .

Desarrollados inicialmente para uso militar, los productos no militares están disponibles para su uso en la aplicación de la ley y la seguridad.

Rifle PHASR

El rifle de respuesta de estimulación y detención de personal (PHASR) es un prototipo de deslumbrador láser no letal desarrollado por la Dirección de Energía Dirigida del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, Departamento de Defensa de EE . UU . Su propósito es desorientar y cegar temporalmente a un objetivo. Las armas láser cegadoras se han probado en el pasado, pero fueron prohibidas en virtud del Protocolo de las Naciones Unidas de 1995 sobre Armas Láser Cegadoras , al que los Estados Unidos se adhirieron el 21 de enero de 2009. El rifle PHASR, un láser de baja intensidad, no está prohibido en este regulación, ya que se pretende que el efecto cegador sea temporal. También utiliza un láser de dos longitudes de onda. El PHASR se probó en la Base de la Fuerza Aérea de Kirtland , parte de la Dirección de Energía Dirigida del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea en Nuevo México .

Ejemplos de

Ver también: Electrolaser § Ejemplos de electroláseres

Las empresas occidentales líderes en el desarrollo de armas láser han sido Boeing , Northrop Grumman , Lockheed Martin , la Organización Holandesa para la Investigación Científica Aplicada , Rheinmetall y MBDA .

Lista:

Boeing YAL-1. El sistema láser se montó en una torreta unida al morro del avión.
El Beriev A-60 todavía está experimentando con el láser Sokol Eshelon como arma antisatélite .

La mayoría de estos proyectos han sido cancelados, descontinuados, nunca pasaron de la etapa de prototipo o experimental, o solo se utilizan en aplicaciones específicas como deslumbramiento, cegamiento, remoción de minas o defensa cercana contra objetivos pequeños y desprotegidos. Las armas láser efectivas y de alto rendimiento parecen ser difíciles de lograr utilizando la tecnología actual o del futuro cercano.

Problemas

Ver también: floración térmica

Los rayos láser comienzan a provocar la degradación del plasma en la atmósfera a densidades de energía de alrededor de un megajulio por centímetro cúbico. Este efecto, llamado "floración", hace que el láser se desenfoque y disperse la energía en el aire circundante. La floración puede ser más severa si hay niebla , humo , polvo , lluvia , nieve , smog o espuma en el aire.

Las técnicas que pueden reducir estos efectos incluyen:

  • Difundir el rayo a través de un gran espejo curvo que enfoca el poder en el objetivo, para mantener la densidad de energía en el camino demasiado baja para que ocurra la floración. Esto requiere un espejo grande, muy preciso y frágil, montado como un reflector, que requiere una maquinaria voluminosa para mover el espejo y apuntar el láser.
  • Usando una matriz en fase . Para longitudes de onda de láser típicas , este método requeriría miles de millones de antenas de tamaño micrométrico . Actualmente no existe una forma conocida de implementarlos, aunque se han propuesto nanotubos de carbono . Teóricamente, las matrices en fase también podrían realizar amplificación conjugada de fase (ver más abajo). Las matrices en fase no requieren espejos ni lentes, y se pueden hacer planas y, por lo tanto, no requieren un sistema similar a una torreta (como en el "haz extendido") para apuntar, aunque el alcance se verá afectado si el objetivo se encuentra en ángulos extremos con la superficie. de la matriz en fase.
  • Utilizando un sistema láser de fase conjugada. Este método emplea un láser "buscador" o "guía" que ilumina el objetivo. Cualquier punto similar a un espejo ("especular") en el objetivo refleja la luz que es detectada por el amplificador primario del arma. El arma luego amplifica las ondas invertidas, en un circuito de retroalimentación positiva, destruyendo el objetivo, con ondas de choque a medida que las regiones especulares se evaporan. Esto evita la floración porque las ondas del objetivo pasan a través de la floración y, por lo tanto, muestran la trayectoria óptica más conductora; esto corrige automáticamente las distorsiones causadas por la floración. Los sistemas experimentales que utilizan este método suelen utilizar productos químicos especiales para formar un " espejo de conjugación de fase ". En la mayoría de los sistemas, sin embargo, el espejo se sobrecalienta drásticamente a niveles de potencia útiles para un arma.
  • Usar un pulso muy corto que termina antes de florecer interfiere, pero esto requiere un láser de muy alta potencia para concentrar grandes cantidades de energía en ese pulso que no existe en una forma armada o fácilmente armable.
  • Enfocando múltiples láseres de relativamente baja potencia en un solo objetivo. Esto es cada vez más voluminoso a medida que aumenta la potencia total del sistema.

Contramedidas

Esencialmente, el láser genera un rayo de luz que será retardado o detenido por cualquier medio opaco y perturbado por cualquier medio translúcido o menos que perfectamente transparente como cualquier otro tipo de luz. Una cortina de humo simple y densa puede bloquear y a menudo bloqueará un rayo láser. Las granadas o generadores de humo infrarrojos o de espectro múltiple también perturbarán o bloquearán los rayos láser infrarrojos . Cualquier caja opaca, carenado, carrocería, fuselaje, casco, pared, escudo o armadura absorberá al menos el "primer impacto" de un arma láser, por lo que el rayo debe mantenerse para lograr la penetración.

El Ejército Popular de Liberación de China ha invertido en el desarrollo de recubrimientos especializados que pueden desviar los rayos disparados por láseres militares estadounidenses. La luz láser se puede desviar, reflejar o absorber manipulando las propiedades físicas y químicas de los materiales. Los recubrimientos artificiales pueden contrarrestar ciertos tipos específicos de láseres, pero un tipo diferente de láser puede coincidir con el espectro de absorción del recubrimiento lo suficiente como para transferir cantidades dañinas de energía. Los recubrimientos están hechos de varias sustancias diferentes, incluidos metales de bajo costo, tierras raras , fibra de carbono , plata y diamantes que se han procesado para obtener un brillo fino y se han adaptado a armas láser específicas. China está desarrollando defensas anti-láser porque la protección contra ellas se considera mucho más barata que la creación de armas láser de la competencia.

También se están estudiando como contramedidas los espejos dieléctricos, los recubrimientos ablativos económicos, el retraso del transporte térmico y los oscurecedores. En no pocas situaciones operativas, incluso contramedidas simples y pasivas como la rotación rápida (que esparce el calor y no permite un punto de objetivo fijo excepto en enfrentamientos estrictamente frontales), una mayor aceleración (que aumenta la distancia y cambia el ángulo rápidamente), o maniobras ágiles durante la fase de ataque terminal (que obstaculiza la capacidad de apuntar a un punto vulnerable, obliga a un cambio de objetivo o seguimiento constante con un retraso cercano a cero, y permite algo de enfriamiento) puede derrotar o ayudar a derrotar a un punto no altamente pulsado, alto -armas láser de energía.

En la cultura popular

Artículo principal: Armas en ciencia ficción

Arthur C. Clarke imaginó las armas de haz de partículas en su novela Earthlight de 1955 , en la que la energía sería entregada por haces de materia de alta velocidad. Después de la invención del láser en 1960, se convirtió brevemente en el rayo de la muerte elegido por los escritores de ciencia ficción. A fines de la década de 1960 y 1970, cuando los límites del láser como arma se hicieron evidentes, la pistola de rayos comenzó a ser reemplazada por armas similares con nombres que reflejaban mejor las capacidades destructivas del dispositivo (como los blásters en Star Wars o los phasers en Star Trek , que originalmente eran láseres: según The Making of Star Trek , Gene Roddenberry afirmó que el personal de producción se dio cuenta de que el uso de tecnología láser causaría problemas en el futuro a medida que la gente entendiera lo que los láseres podían y no podían hacer; esto resultó en el movimiento a phasers en pantalla, mientras que los láseres se conocen como un estilo de arma más primitivo).

En la franquicia de Warhammer 40,000 , una facción conocida como Astra Militarum , antes llamada Guardia Imperial, usa una amplia variedad de armas láser. El "rifle láser" o "rifle láser" es su principal arma de infantería y se usa de la misma manera que un rifle de asalto moderno. Los rifles láser se presentan como baratos, fáciles de producir en masa y confiables, aunque no muy efectivos contra objetivos fuertemente blindados a menos que sean desplegados en grandes cantidades. El Astra Militarum también hace un uso extensivo de la tecnología láser en forma de armas de mano (pistolas láser, pistolas infernales / pistolas láser calientes), armas especiales utilizadas principalmente por fuerzas especiales o unidades de élite (Hellgun / Hot-shot Lasgun, Hotshot Volley Gun), francotirador armas (Long-Las), armas pesadas (cañón láser, multi-láser, destructor láser, cañón de magma, cañón volcánico) o armas utilizadas en sistemas de defensa planetaria para defensa planetaria como láseres de defensa anti-voidship. Los Aeldari, anteriormente los Eldar, tienen una unidad especial llamada Swooping Hawks equipada con "lasblasters" y sus armas láser suelen ser más refinadas, precisas y energéticamente eficientes. Los orkos también hacen uso de armas láser, generalmente armas láser robadas o robadas de otras razas que han sido "orkificadas" para obtener más poder, pero a costa de la confiabilidad.

En la serie de videojuegos Command & Conquer , varias facciones hacen un uso extensivo de la tecnología de rayos láser y de partículas.

Ver también

Referencias