|
A Ronald Reagan elnöksége alatt Amerikában útjára bocsátott csillagháborús tervek egyik központi eleme volt a rakétaelhárÃtó lézerfegyverek kifejlesztése. Azt a projektet ugyan törölték, de a lézerfegyverek fejlesztése nem állt meg, s hamarosan a harctereken is jelen lesznek a sugárágyúk.
MűködÅ‘ lézerfegyverek máris vannak, csak éppen nem alkalmasak rá, hogy harci körülmények között is használják Å‘ket. Egy 2004-ben végrehajtott kÃsérletben például az amerikai hadsereg az új-mexikói sivatagban katyúsa-rakéták (sorozatvetÅ‘ lövedékek) tucatjait lÅ‘tte le egy nagyenergiájú taktikai lézerágyúval, mÃg a légierÅ‘ megbÃzásából egy Jumbo jetet fegyvereztek fel kémiai lézerekkel, s tettek eredményes kÃsérleteket ellenséges célpontok elpusztÃtására.
A lézerfegyverek legnagyobb problémája pillanatnyilag, hogy a rakéták vagy másfajta ellenséges eszközök elpusztÃtásához szükséges akár több megawattnyi energiát hordozó lézersugár előállÃtásához igen terjedelmes berendezések szükségesek. Az emlÃtett kÃsérletben szereplÅ‘ kémiai lézerek működtetéséhez több ezer liternyi mérgezÅ‘ anyagra, etilénre és nitrogén-trifluoridra van szükség. Ráadásul néhány lövés után az eszközt fel kell tölteni újabb adag reagenssel. Ez már elég ok volt arra, hogy a jelenleg egyetlen hatásos megoldást fejlesztÅ‘ programot a hadsereg törölje, s hasonló sors vár a légierÅ‘ lézeresÃtett Jumbojára is.
Ez azonban nem jelenti, hogy a lézerfegyvereknek is bealkonyult volna. A katonák fantáziáját ugyanis változatlanul birizgálja, amit a lézer lenne képes megadni nekik. A sugárfegyver ugyanis óriási távolságokból precÃzen pusztÃthatna el ellenséges objektumokat, képes lenne a terroristákat úgy kilÅ‘ni – akár akkor is ha tömegben vegyülnek el –, hogy másoknak nem okoznának sérülést, a robbanások nem okoznának felesleges anyagi károkat, ráadásul hosszú ideig lehetne magszakÃtás és újratöltés nélkül tüzelni.
De ha a kémiai lézerek nem használhatók a harctereken, vajon mi helyettesÃtheti sikeresen Å‘ket? A csillagháborús erÅ‘feszÃtésekbÅ‘l két olyan technológia maradt fenn, amelyek sikeres katonai pályát futhatnak be: a szilárdtest-lézerek és a szabad elektron lézerek.
A nevükbÅ‘l is következÅ‘en (laser – light amplification by stimulated emission of radiation – stimulált kibocsátásos sugárzással erÅ‘sÃtett fény) a lézerek mindegyike lényegében a következÅ‘képpen működik: Meghatározott fajtájú atomokat gerjesztenek, aminek következtében részecskéket, fotonokat sugároznak ki. Ez a fény visszaverÅ‘dik a gerjesztett atomokra, amelyek még több fotont kezdenek ezáltal kisugározni, de szemben egy villanykörtével, amely mindenfelé szétszórja a fényt, itt a másodlagosan létrejövÅ‘ sugárzás csak egy irányba indul el, s a fotonok mintegy libasorban követik egymást. Ráadásul ahelyett, hogy ez a fény minden spektrumában világÃtana, csak egyetlen hullámhosszon terjed, ami pedig a gerjesztett anyagtól, azt atom fajtájától függ. Az Ãgy keletkezÅ‘ sugár annyira fókuszált, hogy az útjába kerülÅ‘ anyagokat – ha nem elég ellenállóak – képes elégetni.
Az elsÅ‘ lézerkÃsérletekre az 1960-as években került sor rubin kristályok felhasználásával. De az effajta szilárdanyag-lézerek csak pár század watt energia hordozására voltak képesek. Ez például remekül szolgál a szemsebészetben, de nem a harctereken, ahol több millió wattos eszközök lehetnek csak hatásosak. Éppen ez vezette a kutatókat a már emlÃtett, de katonai célokra más okok miatt használhatatlan kémiai lézerek irányába.
Van azonban egy harmadik megoldás is, amihez nem kellenek sem kristályok, sem tartálykocsinyi mennyiségű mérgek. Az úgynevezett szabad elektron lézerek (free electron laser – FEL) szinte misztikus hatalmat Ãgértek a csillagháborús erÅ‘feszÃtések kezdetekor. A Popular Science cÃmű amerikai folyóirat szerint e projekt két hérosza, George Neil és Bob Yamato a hadsereg beszállÃtó cége, a TRW zászlója alatt igen messzire jutottak a kutatásokban. De a program két vezetÅ‘jének hite akkor nagyobb volt a sikerben, mint ez elÅ‘rejutás realitása. TÃz év kutatás és félmilliárd dollár elköltése után a TRW laboratóriumában elkészült eszköz szánalmas 11 wattos fénynyalábot tudott előállÃtani. Ez tizede annak, amit egy közönséges villanykörte előállÃt.
Bár a szakemberek pár év további kutatás esetére 10-20 megawattos energianyalábot Ãgértek, a Pentagon 1989-ben mégis kirántotta a szÅ‘nyeget a program alól. Néhány évvel késÅ‘bb egy konferencián Neil bevallotta, hogy a technológia a külsÅ‘ szemlélÅ‘k számára megvalósÃthatatlannak tűnt, s a tények alapján alighanem igazuk volt.
A szilárdtest lézerek már fémet olvasztanak
Bob Yamato a csillagháborús program fiaskója után a Lawrence Livermore laboratóriumban kapott lehetÅ‘séget munkája folytatására, s többek között olyan mágnesek kifejlesztésébe fogott, amelyekkel felerÅ‘sÃthette a szabad elektron lézerek sugárzási energiáját. Új projektjére 2003-ban 50 millió dollárt kapott a Pentagonon keresztül.
Yamato azonban mostanában leginkább egy újfajta szilárdtest lézerel hÃvta fel magára a figyelmet. Ennek „lÅ‘szere†egy mindössze tenyérnyi igen halványan bÃborszÃnűre szÃnezett, de átlátszó kerámia szerű anyagból készült táblácska. ElsÅ‘ ránézésre senkinek sem jutna róla eszébe, hogy ez lenne a majdani csillaghajók kimerÃthetetlen ellátmánya. De a tár majdnem végtelen mennyiségű lövésre alkalmas, tÃz másodpercenként képes tüzelni, de idÅ‘nként egyperces szüneteket kell tartania, hogy lehűlhessen.
A kerámialapokba neodÃmium részecskéket öntöttek bele, ezeket az atomokat gerjesztik, hogy megindÃtsák a fotonsugárzást, s kialakuljon a lézernyaláb. A lövések azonban sohasem lesznek képes lecsapolni a táblácskák sugárzási potenciálját. Mivel nincs szükség hatalmas tartályokban tárolt mérgezÅ‘ anyagokra a rendszer működtetéséhez, Yamato az egész szerkezetet könnyedén elhelyezhette egy mindössze 9 méter hosszú laboratóriumban. Ami azt jelenti, hogy végsÅ‘ formájában a lézerágyút akár egy teherautó is hordozhatja. A szilárdtest lézerek sohasem fogják elérni a több megawattnyi energiaszintet, ami ahhoz kellene, hogy egy rakétát több száz kilométerrÅ‘l lelÅ‘jön, de arra nagyon is alkalmas, hogy a harctéren egy tüzérségi üteget megsemmisÃtsen azáltal, hogy a környékén tárolt robbanóanyagokat felmelegÃti. Ehhez ugyanis elegendÅ‘ lehet 100 kilowattos energiaszint is.
Yamato kÃsérletei igen elÅ‘rehaladottak már. Tavaly márciusban egy a korábbiaknál nagyobb méretű kerámiatáblával 45 kilowattos energia kibocsátást ért el, ami háromszorosa annak, amit a lézerek három évvel korában produkálni tudtak. Ez az energiamennyiség már elegendÅ‘ ahhoz, hogy fémet olvasszon, vagy átüssön acél vagy alumÃnium lemezeket.
A további fejlesztések legnagyobb problémáját az energetizáló táblák körül felszerelt 2880 fénykibocsátó dióda hőkibocsátása jelenti. Minél több dióda ég ugyanis a kerámiakompozit-táblában lévő atomok gerjesztése és az erőteljesebb lézer- láncreakció érdekében, annál több hőt bocsátanak ki, ez viszont rontja a lézernyaláb minőségét, mert növekszik a szétszóródó fény mennyisége. Ha ezt a problémát sikerül megoldani, akkor elérhető közelségbe kerül a 100 kilowattos lézerágyú létrehozása.
A haditengerészetnek a szabad elektron lézer kell
A lézerfegyverek fejlesztésének másik úttörÅ‘je George Neil a amerikai energiahivatal virginiai laboratóriumában Newport Newsban dolgozott tovább, s egy igen különös szerkezetet hozott létre. A szabad elektron lézer életre hÃvása egy összesen több mint 70 méter hosszú gumival borÃtott réz- és tucatnyi különféle átmérÅ‘jű és hosszúságú acélcsÅ‘bÅ‘l álló bonyolult rendszerrel kezdÅ‘dik, amelynek minden eleme egyetlen célt szolgál, hogy masszÃv elektronlöketeket hozzon létre, s az elektronokat felgyorsÃtsa a fénysebesség 99,999 százalékára. Az elektronok átszáguldanak precÃzen hangolt mikrohullámú tereken, s itt gyűjtik össze az energiát és a sebességet. Aztán a sugárzás áthalad egy 29 mágnesbÅ‘l álló szerkezeten, amely össze-vissza görbÃti az elektronpászmát, s ennek következtében az elektronok fotonokat adnak le, s kialakul a lézer-láncreakció.
A hadseregnek azért tetszik ez a megoldás, mert a lézerfény a légkörön áthaladva veszÃt az erejébÅ‘l, s ha az idÅ‘járási körülmények kedvezÅ‘tlenek, akár használhatatlanná is válik. A FEL azonban megoldja ezt a problémát, mert mindig olyan hullámhosszon sugározhat, ami az adott körülmények között a legjobb. S természetesen ebbÅ‘l sem fogy el a lÅ‘szer soha.
A Neil és csapata által kifejlesztett szabad elektron lézer 2003-ban elérte a 10 kilowattos energiaszintet Ez elég volt ahhoz, hogy a Pentagon évi 14 millió dolláros fejlesztési hozzájárulást folyósÃtson ez eszköz fejlesztésére. Az az elképzelésük, hogy a flotta következÅ‘ generációs rombolóit már ilyen fegyverekkel szerelik fel. A hajóknak uyanis jelenleg nincs olyan precÃziós fegyverük, amellyel megállÃthatnának e rájuk kilótt rakétát, vagy elsüllyeszthetnének egy kics csónakot. Márpedig az al-Kaida 2000-ben végrehajtott eredményes csónakos támadása az adeni kikötÅ‘ben a USS Cole hadihajó ellen azt mutatja, hogy erre szükség lenne. A FEL pedig a párás tengeri idÅ‘járási körülmények között is működÅ‘képes volna. Tavaly decemberben e megfontolások alapján a haditengerészet jóváhagyott egy nyolc évre szóló 180 millió dolláros költségvetésű projektet, amelynek a végén készen kellene állnia annak a lézerfegyvernek, amelyeket rendszerbe állÃthatnak.
A szilárdtest lézerek fejlesztése is folytatódik, de a nagy pénzt egyelÅ‘re nem Yamato, hanem a világ egyik legnagyobb fegyvergyártó konszernje a Northrop Grumman kapja. Az általuk használt megoldás nem sokban különbözik Yamatóétól, de nem nagyobb kerámialapokat, hanem sok kisebb kristályt használnak. Mivel kevesebb energia koncentrálódik egy-egy kristályban, Ãgy a zavarok mértéke is kisebb, s jobb a lézernyaláb minÅ‘sége. A programot egy másik lézertechnológiai veterán, Jeff Sollee vezeti, aki már a nagy energiájú kémiai taktikai lézerek fejlesztésén is dolgozott a csillagháborús programban. Solee mindössze 33 hónapot kapott, hogy előállÃtsa a harctéren is megfelelÅ‘ erejű lézert.
Ãgy aztán minden jel arra utal, hogy 2010 és 2013 között megjelenhetnek az elsÅ‘ rendszerbeállÃtott lézerfegyverek a szárazföldi és a tengeri harctereken egyaránt. AgyÅ‘ ágyú!
<< Vissza |
