Skládání laserových paprsků v diamantu. Kredit: Macquarie University.

Každý jistě prožívá ikonickou scénu, kdy bezskrupulózní velitel Death Star I Velkomoff Tarkin nařídí zlikvidovat bezbrannou opoziční planetu Alderaan. Hlavní roli v tomto ničemném aktu, jehož následky byly zhola jiné, než padouši doufali, sehrála monumentální vesmírná zbraň Concave Dish Composite Beam Superlaser. Tento superlaser skládá svůj výhružně zelený paprsek, schopný jediným zásahem zničit terestrickou planetu, z osmi laserových paprsků, z nichž každý je složen opět z osmi paprsků. Jeden ultimátní výstřel superlaseru Death Star I je tedy poháněn celkem 64 generovanými laserovými paprsky.

Aaron McKay. Kredit: Macquarie University.

Jako science-fiction je to pěkné. Jenže laseroví fotonici z australské Macquarie University v Sydney nejspíš fandí Hvězdným válkám natolik, že vzali superlaser vážně. V průlomovém výzkumu předvedli, že je možné skládat laserové paprsky v diamantu. Dokázali složit energii několika paprsků dohromady a vytvořit intenzivní paprsek, který vystřelí jedním směrem. Superlasery díky tomu nejspíš nezůstanou ve světě Hvězdných válek. Australští vědci publikovali svůj výzkum v časopisu Laser and Photonics Reviews.

Macquarie University.

Podle všeho jde o dramatický vývoj laserových technologií, který povede k řadě významných aplikací velmi výkonných laserů, například ve vojenských technologiích. Mohlo by to usnadnit práci odborníkům, kteří dnes vyvíjejí vysokoenergetické lasery pro řešení nových bezpečnostních rizik. Takové lasery se hodí proti útoků levných malých dronů, ať už jednotlivých nebo celých hejn anebo třeba proti raketovým útokům. Vysokoenergetické lasery ale najdou uplatnění i v kosmických technologiích, kde budou součástí pohonných systémů anebo obranných systémů, které budou fungovat proti kosmickému smetí nebo i nepřátelským satelitům.

Concave Dish Composite Beam Superlaser. Kredit: Lucasfilm Ltd.

Klíčem k této nové laserové technologii bylo použití ultra čistého krystalu diamantu v místě, kde se skládají původní laserové paprsky. Výsledný paprsek se tím pádem vytvoří právě uvnitř diamantu, kde díky vlastnostem prostředí diamantu nedochází k nežádoucímu narušení tvaru laserového paprsku. Nová technologie rovněž umožňuje měnit barvu laserového paprsku. Podobně prý lze využít i jiné materiály, ale diamant je zatím nejlepší. Právě v diamantu totiž obzvláště dobře probíhá přenos energie na výsledný paprsek, který souvisí s Ramanovým rozptylem (Raman scattering). A diamant rovněž úžasně odvádí vzniklé odpadní teplo.

Podle vedoucího výzkumu Aarona McKaye jde o významný milník ve vývoji laserových technologií velkých energií. Laseroví vědci dnes při vývoji vysokoenergetických laserů čelí závažným problémům, například v souvislosti s velkým nárůstem produkovaného tepla. McKay považuje za jedno z nejlepších řešení tohoto problému právě skládání laserových paprsků více laserů ve stylu superlaserů Hvězdných válek.

Ve světě už se objevily různé technologie skládání laserových paprsků, ale použití diamantu je zajímavou novinkou. Vlastně i tohle je inspirace Hvězdnými válkami, i když není jasné, zda o tom McKay a spol. věděli. Jen zarytí fandové technických detailů světa Hvězdných válek totiž vědí, že klíčovým prvkem superlaserů, a samozřejmě také slavných světelných mečů, jsou ve skutečnosti takzvané kyber krystaly, přirozeně se vyskytující minerály, které jsou naladěné na Sílu.

Jak je vidět, tvůrci science-fiction příběhů, knih, komiksů a hlavně filmů, mají na svých bedrech ohromnou zodpovědnost, o které nejspíš vůbec nevěděli. A zdaleka nejde jenom o Hvězdné války. Elon Musk dal několikrát jasně najevo, že se bojí umělých inteligencí kvůli sérii filmů o terminátorech, a že právě proto se chce umělým inteligencím věnovat, aby si je ohlídal. A kdo ví, co se honí hlavou biotechnologům, když se dívají na filmy o Vetřelcích.

Video:  Alderaan's Destruction - A New Hope


Literatura
Macquarie University 3. 4. 2017, Laser & Photonics Reviews online 30. 3. 2017.