लेजर हथियार कैसे काम करते हैं?

VnExpress•11/03/2024

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विश्वभर के देश भूमि और समुद्र में, हवा में और अंतरिक्ष में सैन्य अभियानों के लिए तेजी से उच्च शक्ति वाले लेजर हथियारों का विकास कर रहे हैं।

ट्रकों पर लेजर हथियार लगाए गए हैं। फोटो: पॉपुलर साइंस — ट्रकों पर लेजर हथियार लगाए गए हैं। फोटो: *पॉपुलर साइंस*

कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय में एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के प्रोफेसर इयान बॉयड के अनुसार, आकाश में उड़ते या लहरों के ऊपर सरकते छोटे, सस्ते ड्रोन की तस्वीरें सेना को मिसाइलों जैसे महंगे रक्षात्मक उपायों को बदलने के लिए लेजर हथियारों को विकसित और तैनात करने के लिए प्रेरित कर रही हैं।

लेज़र विद्युत का उपयोग करके फोटॉन, या प्रकाश के कण उत्पन्न करते हैं। ये फोटॉन एक प्रवर्धक माध्यम से गुजरते हैं, जिससे इनकी संख्या तेजी से बढ़ती है। द कन्वर्सेशन के अनुसार, इन सभी फोटॉनों को एक लेज़र मार्गदर्शन प्रणाली द्वारा एक संकीर्ण किरण में केंद्रित किया जाता है।

सन् 1960 में पहले लेज़र के आविष्कार के बाद से दशकों तक, इंजीनियरों ने कई प्रकार के लेज़र विकसित किए हैं जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में अवरक्त से लेकर पराबैंगनी तक विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर फोटॉन उत्पन्न करते हैं। सैन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले उच्च-शक्ति वाले लेज़र सिस्टम ठोस-अवस्था लेज़रों पर आधारित होते हैं, जो इनपुट ऊर्जा को फोटॉन में परिवर्तित करने के लिए विशेष क्रिस्टल का उपयोग करते हैं। उच्च-शक्ति वाले ठोस-अवस्था लेज़रों की एक प्रमुख विशेषता यह है कि फोटॉन विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में उत्पन्न होते हैं और नग्न आंखों से अदृश्य होते हैं।

किसी सतह से टकराने पर लेजर किरण अलग-अलग तरंगदैर्ध्य, किरण शक्ति और सतह पर मौजूद पदार्थ के आधार पर विभिन्न प्रभाव उत्पन्न करती है। कम शक्ति वाली लेजर किरणें स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में फोटॉन उत्पन्न करती हैं और इनका उपयोग संकेतक के रूप में और सार्वजनिक कार्यक्रमों में प्रदर्शन के लिए किया जा सकता है। इन लेजर किरणों की शक्ति इतनी कम होती है कि ये सतह से परावर्तित हो जाती हैं और कोई क्षति नहीं पहुंचातीं।

कई चिकित्सा प्रक्रियाओं में जैविक ऊतकों को काटने के लिए उच्च शक्ति वाले लेजर सिस्टम का उपयोग किया जाता है। सबसे शक्तिशाली लेजर विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को गर्म, वाष्पीकृत, पिघला और जला सकते हैं, जिनका उपयोग वेल्डिंग और कटिंग जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है। लेजर की शक्ति के अलावा, विभिन्न प्रभावों को उत्पन्न करने की क्षमता लेजर और लक्ष्य के बीच की दूरी पर भी निर्भर करती है।

लेजर हथियार

उच्च क्षमता वाले औद्योगिक लेज़रों के विकास के कारण, दुनिया भर की सेनाएँ लेज़र हथियारों का उपयोग तेजी से कर रही हैं। उच्च क्षमता वाले लेज़र हथियारों का एक प्रमुख लाभ उनकी निरंतर संचालन क्षमता है। सीमित गोला-बारूद वाली बंदूकों जैसे पारंपरिक हथियारों के विपरीत, उच्च क्षमता वाले लेज़र बिजली स्रोत उपलब्ध होने तक लगातार फायर कर सकते हैं।

अमेरिकी सेना ड्रोन, हेलीकॉप्टर, मोर्टार और मिसाइलों सहित विभिन्न लक्ष्यों को मार गिराने के लिए ट्रकों पर लगे शक्तिशाली लेजर तैनात कर रही है। अमेरिकी नौसेना समुद्र की सतह पर छोटे, तेज गति से चलने वाले जहाजों के साथ-साथ मिसाइलों और ड्रोनों से आत्मरक्षा के लिए जहाजों पर शक्तिशाली लेजर का उपयोग करती है। अमेरिकी वायु सेना आक्रामक और रक्षात्मक अभियानों के लिए विमानों पर शक्तिशाली लेजर विकसित कर रही है। रूस भी दुश्मन के उपग्रहों को निष्क्रिय करने के लिए जमीन पर आधारित शक्तिशाली लेजर विकसित कर रहा है।

लेजर हथियारों की सीमाएँ

उच्च-शक्ति वाले लेज़रों का उपयोग करने वाली इकाइयों के लिए एक बड़ी चुनौती लंबी दूरी पर प्रभावी होने के लिए आवश्यक शक्ति की मात्रा है। औद्योगिक लेज़रों के विपरीत, जो अपने लक्ष्य से केवल कुछ सेंटीमीटर की दूरी पर होते हैं, सैन्य अभियानों में बहुत अधिक दूरी शामिल होती है। मोर्टार राउंड या छोटी नावों जैसे निकट-सीमा के खतरों से बचाव के लिए, लेज़र हथियारों को नुकसान पहुँचाने से पहले अपने लक्ष्य पर प्रहार करना आवश्यक होता है।

हालांकि, सुरक्षित दूरी से पदार्थों को जलाने के लिए दसियों से लेकर सैकड़ों किलोवाट तक की शक्ति वाली लेजर किरणों की आवश्यकता होती है। सबसे छोटे प्रोटोटाइप लेजर हथियार 10 किलोवाट बिजली का उपयोग करते हैं, जो एक इलेक्ट्रिक कार के बराबर है। विकास के अधीन नवीनतम उच्च-शक्ति वाले लेजर हथियारों को 300 किलोवाट बिजली की आवश्यकता होती है, जो 30 घरों को बिजली देने के लिए पर्याप्त है। चूंकि उच्च-शक्ति वाले लेजर केवल 50% ही कुशल होते हैं, इसलिए वे भारी मात्रा में ऊर्जा की बर्बादी करते हैं।

इसका अर्थ है कि उच्च-शक्ति वाले लेज़रों के लिए बिजली उत्पादन और शीतलन अवसंरचना की आवश्यकता होती है, जो विभिन्न सहायक प्लेटफार्मों की प्रभावशीलता को सीमित कर सकती है। सैन्य ट्रकों और वायु सेना के लड़ाकू विमानों में उच्च-शक्ति वाले लेज़र हथियारों के लिए सबसे कम जगह होती है, इसलिए ये प्रणालियाँ अपेक्षाकृत कम शक्ति की आवश्यकता वाले लक्ष्यों तक ही सीमित हैं, जैसे कि ड्रोन को डुबाना या मिसाइलों को निष्क्रिय करना। जहाज और बड़े विमान नावों और जमीनी वाहनों को नष्ट करने में सक्षम उच्च-शक्ति वाले लेज़रों को समायोजित कर सकते हैं। जमीनी प्रणालियाँ सबसे कम प्रतिबंधित होती हैं, इस प्रकार वे उच्चतम शक्ति और अधिक दूरी पर मिसाइलों को निशाना बनाने की क्षमता प्रदान करती हैं।

उच्च शक्ति वाले लेजर हथियारों की एक और महत्वपूर्ण सीमा, जिन्हें सपोर्ट प्लेटफॉर्म की आवश्यकता होती है, उनके संचालन समय से संबंधित है। चूंकि ट्रकों, जहाजों या विमानों को लेजर के लिए पावर सोर्स ले जाना पड़ता है, जिससे पावर सप्लाई की क्षमता सीमित हो जाती है, इसलिए लेजर को रिचार्ज करने से पहले केवल सीमित समय के लिए ही इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा, बारिश, कोहरे और धुएं में लेजर हथियारों की प्रभावशीलता कम हो जाती है, क्योंकि इनसे बीम बिखर जाती है। लेजर बीम को नुकसान पहुंचाने से पहले लक्ष्य पर लॉक होने में भी कई सेकंड लगते हैं।

भविष्य में, लेजर हथियारों का विकास जारी रहने और उनकी शक्ति के स्तर में वृद्धि होने की संभावना है, जिससे उनकी लक्ष्य सीमा का विस्तार होगा।

अन खांग ( द कन्वर्सेशन के अनुसार)

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