US Army vyvíjí nejvýkonnější laserovou zbraň: Bojový femtosekundový laser  
Nový laser americké armády obětuje délku trvání laserového pulzu ve prospěch jeho energie. Pálí ultrakrátké pulzy trvající 200 femtosekund o výkonu 1 terawattu. Sled takových pulzů může cíl tavit, oslepit nebo rovněž poškodit jeho elektroniku.
Ilustrace klasického laserového systému se 300 kW kontinuálním laserem. Kredit: Dynetics.
Ilustrace klasického laserového systému se 300 kW kontinuálním laserem. Kredit: Dynetics.

Americká armáda pracuje na nové laserové zbrani, která se podstatně liší od těch stávajících. Bude to totiž bojový femtosekundový laser. Svým výkonem by měl o několik řádů převýšit dnešní nejvýkonnější laserové zbraně, ale zároveň bude pálit extrémně krátkými, femtosekundovými laserovými pulzy. Pentagon tento laser nazývá Tactical Ultrashort Pulsed Laser for Army Platforms a zamýšlí jej používat třeba proti dronům protivníka.

 

Kontinuální laserový systém LaWS na lodi USS Ponce. Kredit: US Navy.
Kontinuální laserový systém LaWS na lodi USS Ponce. Kredit: US Navy.

Dnešní laserové zbraně obvykle představují kontinuální lasery, které zasahují cíl laserovým paprskem, vyzařovaným po delší dobu. Fungují v podstatě jako letovací lampa s dalekým dosahem. Nebo jako když si lupou zapalujete noviny. Jejich laserový paprsek žhaví cíl, například dron, pokud možno tak dlouho, aby poškodil jeho konstrukci, přivedl k explozi jeho palivo či výbušniny nebo ho jiným způsobem vyřadil z provozu. Použití takové laserové zbraně přináší problémy, včetně toho, že laser, jehož výkon se obvykle pohybuje v kilowattech, musí několik sekund cílit paprsek do jediného bodu, na obvykle se pohybujícím cíli.

 

Řízení palby laseru LaWS na USS Ponce. Kredit: US Navy.
Řízení palby laseru LaWS na USS Ponce. Kredit: US Navy.

Ultrashort Pulsed Laser oproti tomu obětuje možnou délku trvání laserového paprsku za jeho extrémní výkon. Vyvíjený laser US Army by měl pálit pulzy o maximální délce 200 femtosekund, čili tisícin biliontiny sekundy (10-15), zato s výkonem 1 terawattu, čili bilionu wattů (1012). Vojáci počítají s tím, že systémy s takovými lasery vyřadí cíle třemi různými mechanismy zároveň. Ultrakrátké pulzy poškodí konstrukci cíle, oslepí jeho senzory a také vytvoří lokální elektronickou interferenci, která ohrozí elektroniku cíle.

 

Poslední uvedený mechanismus je podle komentátorů obzvláště zajímavý. Femtosekundový laser vlastně prakticky vytvoří obdobu elektromagnetického (EMP) pulzu, který typicky vzniká jako vedlejší efekt jaderné exploze. Tento aspekt je u vyvíjeného laseru cenný a zvyšuje záruku, že po zasažení cíle femtosekundovým laserem dojde k jeho vyřazení, tedy například k sestřelení dronu. I když by ke zničení cíle nepostačovalo narušení jeho povrchu a konstrukce, ani oslepení senzorů (pokud se cíl nespoléhá jen na vizuální navigaci), tak elektromagnetický útok může cíl zlikvidovat.

 

Video: US Army is developing the world's most powerful laser weapon

 

Literatura

Popular Mechanics 24. 2. 2021.

Datum: 25.02.2021
Tisk článku

Související články:

Bojové stroje U. S. Army dostanou rekordní laserovou zbraň     Autor: Stanislav Mihulka (20.03.2017)
Americký laserový systém SHiELD v klíčovém testu sestřelil několik raket     Autor: Stanislav Mihulka (07.05.2019)
Vysokoenergetický laser na USS Portland v úspěšném testu sestřelil dron     Autor: Stanislav Mihulka (24.05.2020)



Diskuze:

Výkon versus energie

Redakce .,2021-02-27 15:51:33

Pánům Martinu Šírovi a Vojtovi Ondříčkovi děkujeme za upozornění záměny výkonu za energii. V textu opraveno.

Odpovědět

oné

Jan Mrkvicka,2021-02-26 08:30:02

Mne sa nezdá, že by nikto netušil, že na zabitie namiesto dlhej kopije stačí krátky projektil.

Odpovědět


Re: oné

Vojtěch Kocián,2021-02-26 11:24:32

To se ví odjakživa. Problém je tomu malému projektilu udělit dostatečnou energii a soustředit ji do co nejmenšího prostoru. Koneckonců to funguje i v evoluci, proto mají predátoři obvykle ostré zuby, drápy nebo zobáky. Jen ten vývoj chvíli trvá jak v přírodě tak v technice.

Odpovědět


Re: oné

Daniel Suchon,2021-02-26 11:31:42

Lenze tem maly projektil ma sam o sebe vacsiu energiu, nez hodena kopia. V tomto pripade to neplati. Samotny pulz ma iba zlomok energie, nez sustredeny dlhy "osvit".

Odpovědět


Re: oné

Jan Novák9,2021-02-26 17:47:26

Navrhněte protitankovou vzduchovku. Krátká diabolka místo dlouhé rakety se dvěma hlavicemi :-)))

Odpovědět


Re: oné

Pavel Hudecek,2021-02-27 12:40:57

A co je to to "oné"?

Odpovědět

Nějak se mi to nezdá

Pavel Hudecek,2021-02-26 00:35:55

Energie pulzu vychází 1 TW krát 1 fs = 1 mJ.

Pokud se to soustředí na dostatečně malou plochu (cm2, možná dm2 u fs?), dojde k poškození povrchu - tohle je klasický benefit pevnolátkových laserů při obrábění, protože zpravidla pracují v pulzním režimu, takže i při menším průměrném výkonu můžou bez potíží obrábět dobře tepelně vodivé materiály a ani lesklý povrch je nezastaví. Prostě pokaždé trochu ukousne a teplo se materiálem nestačí šířit. Ale všechno má své meze, takže pod jistou hranicí energetické hustoty to už nic nedělá.

Na nějaké popálení povrchu by to tedy chtělo trochu soustředit. Na druhou stranu, na EMP by to zas chtělo ozářit plochu větší, aby vznikl větší objem vzduchu zasaženého urychlenými ionty.

No možná existuje nějaká kompromisní plocha, kde funguje obojí. Ale z tý menší plochy by to zas asi dělalo RTG pulzy a ty elektroniku taky zrovna nepotěší:-)

Odpovědět


Re: Nějak se mi to nezdá

Michal Lenc,2021-02-26 09:53:56

Klíčová informace, která všude chybí je frekvence. (Stejně jako u těch obráběcích laserů)
Kolik pulzů za sekundu zvládnou vyslat, je to v desítkách, tisících či milionech?

Odpovědět


Re: Re: Nějak se mi to nezdá

Marek Fucila,2021-02-27 01:52:20

V priloženom videu hovoria o 20 až 50 pulzoch za sekundu

Odpovědět


Re: Nějak se mi to nezdá

Mojmir Kosco,2021-02-26 12:04:24

To kdyby to spustilo mikrofuzičku to by byla jiná .

Odpovědět


Re: Re: Nějak se mi to nezdá

Pavel Aron,2021-02-27 19:21:27

Také mě napadlo, zda by nebylo užitečnější zkusit to použít na mikrofúzi. Nebo přímo fúzní zážehový motor :-) Stále mi vrtá hlavou proč se tomu výzkumu více nevěnují.

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace