Non tutto e non sempre: come funzionano le armi laser e questo impedisce di essere usato in battaglia

I militari stanno già testando vere armi laser, ma ha ancora molte carenze e restrizioni che devono sopportare. Gli Stati Uniti e altri paesi del mondo stanno sviluppando attivamente armi laser, come De M-Shorad, vedendolo un'alternativa più economica ed altrettanto efficace ai missili della difesa aerea.

Il direttore dell'American Center for National Security and Professor of Aerospace Sciences in Colorado a Bowlder, Ien Boyd, nel suo articolo per la pubblicazione della conversazione ha spiegato come funzionano tali sistemi e perché i militari sono necessari. Le armi energetiche sono diventate un oggetto popolare di fantascienza prima dell'invenzione dei laser e nel tempo molti miti si sono formati attorno a essa.

Di recente, gli sviluppatori hanno iniziato a testare i primi prototipi di vere armi laser destinate principalmente alla distruzione di droni nemici e razzi. Il laser utilizza l'elettricità per creare particelle di luce (fotoni). Queste particelle passano attraverso un materiale speciale, che aumenta il loro numero, dopo di che tutti i fotoni si concentrano in un raggio stretto con l'aiuto di elementi guida.

Il primo laser è stato creato nel 1960, da allora gli scienziati hanno sviluppato molti sistemi che generano fotoni a diverse lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico, dall'infrarosso a ultravioletto. Sistemi laser ad alta energia che utilizzano a base militare, basati su laser solidi con cristalli speciali per convertire l'elettricità di ingresso in fotoni.

La loro caratteristica importante è che le particelle di luce vengono create nella parte a infrarossi dello spettro elettromagnetico e non sono visibili all'occhio umano. Pertanto, è impossibile vedere dove tali armi sparano. Quando il raggio laser raggiunge un oggetto, si verificano diversi effetti a seconda della lunghezza d'onda del fotone, della potenza del raggio e del materiale della superficie. Anche la distanza tra l'emettitore e il bersaglio svolge un ruolo importante.

I laser a basso flusso che creano ciglia visibili vengono utilizzati nelle prestazioni della luce e come puntatore. Sono così deboli che riflettono semplicemente dalla superficie e non la danneggiano. Laser più potenti possono tagliare i tessuti biologici, quindi sono usati in medicina. Ci sono anche quelli che possono riscaldare, sciogliere e bruciare molti materiali diversi, vengono utilizzati nell'industria per la saldatura e il taglio.

La capacità distruttiva dei laser ha attirato l'attenzione dei militari. Uno dei vantaggi chiave delle armi ad alta potenza è il negozio infinito. A differenza delle armi tradizionali, come pistole e pistole che richiedono una ricarica di munizioni, il laser può sparare mentre l'elettricità ci arriva.

L'esercito americano usa un laser ad alta energia da 50 kilowatt installato su una macchina da combattimento di fanteria attaccante e nel febbraio 2024 ha lanciato quattro sistemi per test di combattimento in Medio Oriente. Le forze navali del paese, nel frattempo, hanno lanciato il laser di una nave ad alta energia per proteggere da superfici oceaniche piccole e in rapido movimento, nonché razzi e droni. Nell'agosto 2022, la Marina installò un'arma laser da 60 kilowat sul Destroyer USS Preble.

L'aeronautica statunitense sta sviluppando laser ad alta energia per aerei per compiti difensivi e offensivi. Nel 2010, hanno testato un laser Megawatt installato su un Boeing 747 modificato, colpito da un missile balistico durante il suo lancio. L'Air Force sta attualmente lavorando su un sistema di armi da combattimento più piccolo. La Russia probabilmente sviluppa un laser ad alta energia per la base terrestre per "accecare" i satelliti dei suoi avversari.

Uno dei principali problemi per i laser militari è l'alto livello di potere necessario per sconfiggere gli obiettivi a lunga distanza. A differenza di un laser industriale, che può essere molto vicino all'oggetto, le operazioni di combattimento vengono eseguite a una distanza molto maggiore. Al fine di proteggere dalla minaccia in avvicinamento, come un guscio di mortaio o una piccola barca, le armi laser devono essere stupite prima che possano danneggiare.

Le decine sono necessarie per bruciare materiale solido a una distanza considerevole, se non centinaia di chilowatt. Il più piccolo prototipo di armi laser consuma una capacità di 10 chilowatt, circa come un veicolo elettrico. Lockheed Martin sta già creando un'arma laser da 300 kilowatt, che è sufficiente per alimentare 30 case. Poiché l'efficienza dei laser ad alta energia è al massimo solo del 50%, producono un'enorme quantità di calore che devi andare.

Di conseguenza, le armi laser richiedono un'infrastruttura per produrre elettricità e raffreddamento, motivo per cui può essere installato non ovunque. I camion e i combattenti dell'esercito hanno poco spazio, quindi possono essere armati solo di sistemi a bassa potenza in grado di abbattere UAV e missili. Le navi e gli aerei più grandi possono essere dotati di laser più potenti in grado di bruciare buchi in barche e veicoli terrestri.

I complessi di base di terra sono meno limitati, quindi possono occupare molto spazio, ottenere molta energia e potenzialmente in grado di attaccare anche satelliti nello spazio. Un'altra importante restrizione è legata alle "munizioni". In questo caso, l'infinito di energia è molto condizionale, perché l'armatura, la nave o l'aeromobile per l'uso di armi laser devono avere la fonte di energia appropriata, che limita anche l'energia e il tempo.

Ci sono anche restrizioni relative alle condizioni ambientali: raggi laser a dispersione di pioggia, nebbia e fumo, riducendo l'efficacia della lesione. In tali situazioni, gli Stati Uniti metteranno alla prova l'ambientazione del De M-Shorad in Medio Oriente. Inoltre, i laser devono essere uccisi per alcuni secondi per causare danni significativi.

IEN Boyd crede che in futuro è probabile che si sviluppino armi laser ad alta energia con un aumento dei livelli di potenza, che amplierà la gamma di obiettivi contro i quali può essere utilizzato. Le minacce derivanti da droni di armamenti economici simili a quelli usati nei conflitti in Medio Oriente e Ucraina aumentano la probabilità che i laser ad alta energia troveranno anche un uso non militare, ad esempio, per proteggere la popolazione dagli attacchi terroristici.