Bagaimana cara kerja senjata laser?

Negara-negara di seluruh dunia dengan cepat mengembangkan senjata laser berkekuatan tinggi untuk misi militer di darat dan di laut, di udara dan di luar angkasa.

Senjata laser terpasang di truk. Foto: Popular Science

Gambar kawanan pesawat tanpa awak kecil dan murah yang memenuhi langit atau meluncur di atas ombak telah mengilhami militer untuk mengembangkan dan menyebarkan senjata laser sebagai alternatif pertahanan mahal seperti rudal, menurut Iain Boyd, seorang profesor ilmu dan teknik kedirgantaraan di Universitas Colorado Boulder.

Laser menggunakan listrik untuk menghasilkan foton, atau partikel cahaya. Foton melewati medium penguat, sehingga jumlah foton meningkat dengan cepat. Semua foton ini difokuskan menjadi berkas sempit oleh pengarah berkas laser, menurut The Conversation .

Dalam beberapa dekade sejak laser pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960, para insinyur telah mengembangkan beragam laser yang menghasilkan foton pada berbagai panjang gelombang di seluruh spektrum elektromagnetik, dari inframerah hingga ultraviolet. Sistem laser berdaya tinggi yang digunakan dalam aplikasi militer berbasis laser solid-state, yang menggunakan kristal khusus untuk mengubah energi masukan menjadi foton. Fitur utama laser solid-state berdaya tinggi adalah foton yang dihasilkan di wilayah inframerah spektrum elektromagnetik dan tidak terlihat oleh mata telanjang.

Ketika sinar laser berinteraksi dengan suatu permukaan, ia menghasilkan efek yang berbeda-beda berdasarkan panjang gelombang, kekuatan sinar, dan material permukaan. Laser berdaya rendah menghasilkan foton dalam spektrum tampak dan dapat digunakan sebagai sumber cahaya untuk penunjuk dan demonstrasi di acara-acara publik. Sinar laser ini berdaya sangat rendah sehingga dapat dipantulkan dari permukaan tanpa menyebabkan kerusakan.

Sistem laser berdaya tinggi digunakan untuk memotong jaringan biologis dalam banyak prosedur medis. Laser berdaya tertinggi dapat memanaskan, menguapkan, melelehkan, dan membakar berbagai material, serta digunakan dalam proses industri untuk pengelasan dan pemotongan. Selain tingkat daya laser, kemampuan untuk menghasilkan berbagai efek juga ditentukan oleh jarak antara laser dan target.

Senjata laser

Sebagian karena perkembangan laser industri berdaya tinggi, senjata laser semakin banyak digunakan oleh militer. Keunggulan utama senjata laser berdaya tinggi adalah kemampuannya untuk beroperasi terus-menerus. Tidak seperti senjata tradisional seperti pistol, yang amunisinya terbatas, laser berdaya tinggi dapat menembak terus-menerus selama ada sumber daya.

Militer AS menggunakan laser berkekuatan tinggi yang dipasang di truk untuk menembak jatuh berbagai target, termasuk drone, helikopter, mortir, dan rudal. Angkatan Laut AS menggunakan laser berkekuatan tinggi di kapal untuk mempertahankan diri dari kapal permukaan kecil yang bergerak cepat, serta rudal dan drone. Angkatan Udara AS sedang mengembangkan laser berkekuatan tinggi pada pesawat untuk misi ofensif dan defensif. Rusia juga sedang mengembangkan laser berkekuatan tinggi di darat untuk "membutakan" satelit musuh.

Keterbatasan senjata laser

Tantangan utama bagi unit yang menggunakan laser berdaya tinggi adalah besarnya daya yang dibutuhkan untuk beroperasi dari jarak jauh. Tidak seperti laser industri yang hanya berjarak beberapa sentimeter dari targetnya, operasi militer melibatkan jarak yang jauh lebih jauh. Untuk mempertahankan diri dari ancaman jarak dekat seperti mortir atau kapal kecil, senjata laser perlu mengenai targetnya sebelum dapat menimbulkan kerusakan.

Namun, membakar material pada jarak aman membutuhkan sinar laser berdaya puluhan atau ratusan kilowatt. Prototipe senjata laser terkecil menggunakan 10 kilowatt listrik, hampir sama dengan mobil listrik. Senjata laser berdaya tinggi terbaru yang sedang dikembangkan membutuhkan 300 kilowatt listrik, cukup untuk memberi daya pada 30 rumah. Karena laser berdaya tinggi hanya 50 persen efisien, limbah yang dihasilkan sangat besar.

Artinya, laser berdaya tinggi membutuhkan infrastruktur pembangkit listrik dan pendinginan, yang dapat membatasi efektivitas berbagai platform. Truk tentara dan jet tempur angkatan udara memiliki ruang paling sedikit untuk laser berdaya tinggi, sehingga sistem ini terbatas pada target berdaya relatif rendah seperti menenggelamkan drone atau melumpuhkan rudal. Kapal dan pesawat besar dapat mengakomodasi laser yang lebih kuat yang mampu membakar lubang di kapal dan kendaraan darat. Sistem berbasis darat memiliki batasan paling kecil, sehingga memiliki daya paling besar dan dapat menyerang rudal dari jarak jauh.

Keterbatasan penting lainnya dari senjata laser berdaya tinggi yang membutuhkan platform berkaitan dengan waktu operasi. Karena catu daya untuk laser harus diangkut oleh truk, kapal, atau pesawat, catu daya membatasi kapasitas daya sumber daya, dan laser hanya dapat digunakan untuk waktu terbatas sebelum perlu diisi ulang. Selain itu, efektivitas senjata laser berkurang dalam kondisi hujan, kabut, dan asap, yang dapat menyebabkan sinar laser menyebar. Sinar laser juga perlu mengunci target selama beberapa detik untuk menyebabkan kerusakan.

Di masa mendatang, senjata laser kemungkinan akan terus dikembangkan dengan tingkat daya yang meningkat, sehingga memperluas jangkauan target.

An Khang (Menurut Percakapan )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/vu-khi-laser-hoat-dong-nhu-the-nao-4720686.html