Las naciones de todo el mundo están desarrollando rápidamente armas láser de alta potencia para misiones militares en tierra y en el mar, en el aire y en el espacio.
Arma láser montada en un camión. Foto: Popular Science
Las imágenes de enjambres de drones pequeños y baratos llenando el cielo o rozando las olas han inspirado a los militares a desarrollar y desplegar armas láser como alternativa a defensas costosas como los misiles, según Iain Boyd, profesor de ciencias e ingeniería aeroespacial en la Universidad de Colorado en Boulder.
Los láseres utilizan electricidad para crear fotones, o partículas de luz. Los fotones pasan a través de un medio de amplificación, lo que aumenta rápidamente su número. Todos estos fotones se enfocan en un haz estrecho mediante un direccionador de haz láser, según The Conversation .
En las décadas transcurridas desde la introducción del primer láser en 1960, los ingenieros han desarrollado diversos láseres que producen fotones en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. Los sistemas láser de alta potencia utilizados en aplicaciones militares se basan en láseres de estado sólido, que emplean cristales especiales para convertir la energía de entrada en fotones. Una característica clave de los láseres de estado sólido de alta potencia es que los fotones se producen en la región infrarroja del espectro electromagnético y son invisibles a simple vista.
Cuando un rayo láser interactúa con una superficie, produce diferentes efectos según la longitud de onda, la potencia del rayo y el material de la superficie. Los láseres de baja potencia producen fotones en la región visible del espectro y pueden utilizarse como fuentes de luz para punteros y demostraciones en eventos públicos. Estos rayos láser son tan bajos que pueden reflejarse en la superficie sin causar daños.
Los sistemas láser de alta potencia se utilizan para cortar tejido biológico en numerosos procedimientos médicos. Los láseres de mayor potencia pueden calentar, vaporizar, fundir y quemar diversos materiales, y se emplean en procesos industriales de soldadura y corte. Además de la potencia del láser, la capacidad de producir diversos efectos también depende de la distancia entre el láser y el objetivo.
armas láser
Debido en parte al desarrollo de láseres industriales de alta potencia, el uso de armas láser es cada vez mayor en el ámbito militar. Una ventaja fundamental de las armas láser de alta potencia es su capacidad de funcionamiento continuo. A diferencia de las armas tradicionales, como las pistolas, que tienen munición limitada, los láseres de alta potencia pueden disparar de forma continua mientras tengan una fuente de energía.
El ejército estadounidense está desplegando láseres de alta potencia montados en camiones para derribar diversos objetivos, como drones, helicópteros, morteros y misiles. La Armada estadounidense utiliza láseres de alta potencia en buques para defenderse de pequeñas embarcaciones de superficie de rápido movimiento, así como de misiles y drones. La Fuerza Aérea estadounidense está desarrollando láseres de alta potencia en aeronaves para misiones tanto ofensivas como defensivas. Rusia también está desarrollando láseres de alta potencia en tierra para cegar a los satélites enemigos.
Limitaciones de las armas láser
Un desafío clave para las unidades que utilizan láseres de alta potencia es la cantidad de energía necesaria para operar a distancia. A diferencia de los láseres industriales, que se encuentran a solo centímetros de su objetivo, las operaciones militares implican distancias mucho mayores. Para defenderse de una amenaza cercana, como morteros o pequeñas embarcaciones, las armas láser deben alcanzar sus objetivos antes de causar daños.
Pero quemar material a una distancia segura requiere un rayo láser con una potencia de decenas o cientos de kilovatios. El prototipo de arma láser más pequeño consume 10 kilovatios de electricidad, aproximadamente lo mismo que un coche eléctrico. La última arma láser de alta potencia en desarrollo requiere 300 kilovatios de electricidad, suficiente para abastecer 30 hogares. Dado que los láseres de alta potencia solo tienen una eficiencia del 50 %, generan enormes residuos.
Esto significa que los láseres de alta potencia requieren infraestructura de generación de energía y refrigeración, lo que puede limitar la eficacia de las diferentes plataformas. Los camiones del ejército y los aviones de combate de la fuerza aérea son los que menos espacio tienen para láseres de alta potencia, por lo que estos sistemas se limitan a objetivos de potencia relativamente baja, como el hundimiento de drones o la desactivación de misiles. Los grandes buques y aviones pueden alojar láseres más potentes capaces de perforar embarcaciones y vehículos terrestres. Los sistemas terrestres son los menos restringidos, por lo que tienen la mayor potencia y pueden atacar misiles a distancia.
Otra limitación importante de las armas láser de alta potencia que requieren una plataforma se relaciona con su tiempo de funcionamiento. Dado que la fuente de alimentación del láser debe transportarse en un camión, barco o avión, esta limita su capacidad, y el láser solo puede usarse durante un tiempo limitado antes de necesitar recarga. Además, la eficacia de las armas láser se reduce con lluvia, niebla y humo, lo que puede provocar la dispersión del haz. El haz láser también debe fijarse en un objetivo durante varios segundos para causar daño.
En el futuro, es probable que las armas láser sigan desarrollándose con niveles de potencia mayores, ampliando el alcance del objetivo.
An Khang (según The Conversation )
[anuncio_2]
Enlace de origen
Kommentar (0)