Laser na swobodnych elektronach - przyszłość marynarki wojennej USA?

Naukowcy z Los Alamos National Laboratory stworzyli akcelerator wstrzykujący elektrony stanowiący podstawę do stworzenia megawatowych laserów na swobodnych elektronach (FEL - Free Electron Laser).

Do tej pory testowane wojskowe lasery opierały się o technologię laserów chemicznych lub ciała stałego. Pierwsza technologia dość jasno okazała się być ślepą uliczką, z uwagi na ciągły postęp technologii laserów ciała stałego.

Lasery na swobodnych elektronach to jeszcze inna technologia. Wykorzystują one oscylującą wiązkę elektronów o wysokiej energii do wytwarzania promienia lasera. Mają dwie istotne przewagi nad laserami ciała stałego - po pierwsze, możliwa jest zmiana długości fali wytwarzanego światła, tak aby dopasować je do środowiska, w którym porusza się promień. To powinno umożliwić przebijanie przez promień lasera chmur, pyłu wodnego itp. przeszkód, które mogą występować na morzu, a być może również atakowanie celów znajdujących się pod wodą - na dużo krótsze odległości niż w przypadku rakiet, ale możliwość zestrzelenia torpedy laserem byłaby istotną zmianą w równowadze sił pomiędzy okrętami podwodnymi a resztą marynarki wojennej. Drugą zaletą jest ich potencjalnie bardzo wysoka wydajność - dzięki odzyskiwaniu energii z promienia swobodnych elektronów teoretycznie możliwe jest osiągnięcie wydajności rzędu 90% i więcej.

Najnowsze osiągnięcie amerykańskich naukowców to system zdolny do wytwarzania ciągłej wiązki elektronów o energii pozwalającej na stworzenie laserów o mocy megawata i więcej. Lasery takie byłyby całkowitą rewolucją w obronie celów nawodnych i naziemnych przed lotnictwem i pociskami rakietowymi. Już teraz testy laserów obrony punktowej o mocy kilkudziesięciu kilowatów pokazały, że są one w stanie zestrzeliwać niewielkie pociski rakietowe i moździerzowe, jednak megawatowy laser byłby w stanie zestrzeliwać hiperprędkościowe pociski przeciwokrętowe na duże odległości, a wszelkie pojazdy latające znajdujące się w zasięgu lasera byłyby bez szans.

W przyszłości megawatowe lasery FEL mogą również umożliwić tanie wynoszenie ładunków na orbitę, za pomocą systemów napędu laserowego, ale nie należy się oszukiwać - głównym motorem finansowania badań nad FELami jest ich potencjał do całkowitej zmiany pola walki 21. wieku.

Boeing otrzymał niedawno kontrakt na zbudowanie następcy aktualnego 14-kilowatowego eksperymentalnego FELa znajdującego się w Thomas Jefferson National Accelerator Facility w Newport News. Następny laser na wolne elektrony ma mieć moc 100 kW. Jednak finansujące prace nad FELami Biuro Badań Marynarki Wojennej USA nie spodziewa się, aby udało się przeprowadzić testy lasera na wolne elektrony na morzu przed rokiem 2018.

[na podstawie Military.com, Defense Tech, Science Daily]

Leszek Karlik

Więcej o: