ساخت لیزر کور کننده ماهواره توسط روس ها

بر اساس گزارشی که اخیرا در The Space Review منتشر شده، روسیه در حال ساخت یک مرکز لیزر زمینی جدید برای تداخل با ماهواره هایی است که در مدار بالای خود قرار دارند. هدف از ساخت مرکز لیزر زمینی این است که حسگرهای نوری، ماهواره های جاسوسی کشورهای دیگر را با پرکردن نور لیزر رصد می‌کنند.

فناوری لیزر تا حدی پیشرفت کرده است که این نوع دفاع ضد ماهواره قابل قبول است و شواهد محدودی از آزمایش موفقیت آمیز چنین لیزری توسط هر کشوری وجود دارد. اگر دولت روسیه قادر به ساخت لیزر باشد، می‌تواند بخش بزرگی از کشور را از دید ماهواره‌ها با حسگرهای نوری محافظت کند. این فناوری همچنین زمینه را برای امکان سلاح های لیزری فراهم می کند که می توانند ماهواره ها را برای همیشه از کار بیندازند.

لیزرها چگونه کار می‌کنند

لیزر وسیله ای برای ایجاد یک پرتو باریک از انرژی هدایت شده است. اولین لیزر در سال 1960 ساخته شد و از آن زمان، انواع مختلفی ایجاد شده است که از مکانیسم‌های فیزیکی مختلف برای تولید فوتون یا ذرات نور استفاده می‌کنند. لیزرهای گازی مقادیر زیادی از انرژی را به ملکول های خاصی مانند دی اکسید کربن پمپ می کنند. لیزرهای شیمیایی توسط واکنش های شیمیایی که انرژی آزاد می کنند، کار کرده و لیزرهای حالت جامد از مواد کریستالی سفارشی برای تبدیل انرژی الکتریکی به فوتون استفاده می کنند.

اثرات لیزری بسته به شدت فوتون و طول موج، پرتو هدایت شده انرژی تشکیل شده توسط لیزر می تواند طیف وسیعی از اثرات را در خود ایجاد کند. به عنوان مثال، اگر فوتون ها در قسمت مرئی طیف قرار داشته باشند، لیزر می تواند نور را به هدف خود برساند.

برای یک جریان کافی از فوتون‌های پرانرژی، لیزر می‌تواند مواد مورد نظر خود را گرم، تبخیر، ذوب و حتی بسوزاند. توانایی ارائه این اثرات با سطح قدرت لیزر، فاصله بین لیزر و هدف آن و توانایی تمرکز پرتو بر روی هدف تعیین می شود.

کاربردهای لیزر

اثرات مختلف تولید شده توسط لیزر کاربردهای گسترده ای در زندگی روزمره پیدا می کند، از جمله نشانگرهای لیزری، چاپگرها، پخش کننده های DVD، شبکیه و سایر روش های جراحی پزشکی و فرآیندهای تولید صنعتی مانند جوشکاری و برش لیزری. محققان در حال توسعه لیزرها به عنوان جایگزینی برای فناوری امواج رادیویی برای تقویت ارتباطات بین فضاپیما و زمین هستند.

لیزرها همچنین کاربرد گسترده ای در عملیات نظامی پیدا می کنند. یکی از شناخته شده ترین لیزرهای هوابرد (ABL) است که ارتش ایالات متحده قصد داشت از آن برای سرنگونی موشک های بالستیک استفاده کند. ABL شامل یک لیزر بسیار بزرگ و پرقدرت بود که بر روی یک بوئینگ 747 نصب شد. این برنامه در نهایت به دلیل چالش های مرتبط با مدیریت حرارتی و نگهداری لیزر شیمیایی آن محکوم شد.

یک کاربرد نظامی موفق تر، سیستم اقدامات ضد هوایی مادون قرمز بزرگ (LAIRCM) است که برای محافظت از هواپیما در برابر موشک های ضد هوایی گرما یاب استفاده می شود. LAIRCM با نزدیک شدن به هواپیما نور لیزر حالت جامد را به سنسور موشک می تابد و باعث می شود که سلاح خیره شود و مسیر هدف خود را از دست بدهد.

عملکرد در حال تکامل لیزرهای حالت جامد منجر به گسترش کاربردهای نظامی جدید شده است. ارتش ایالات متحده در حال نصب لیزر بر روی کامیون های ارتش و کشتی های نیروی دریایی برای دفاع در برابر اهداف کوچک مانند هواپیماهای بدون سرنشین، گلوله های خمپاره و سایر تهدیدات است. نیروی هوایی در حال مطالعه استفاده از لیزر در هواپیما برای اهداف دفاعی و تهاجمی است.

لیزر روسی

تاسیسات لیزری جدید و مشهور روسیه که Kalina نام دارد در نظر گرفته شده، به حسگرهای نوری ماهواره‌هایی که از بالای سرشان اطلاعات جمع‌آوری می‌کنند، خیره شده و به‌طور موقت آنها را کور کند. دستیابی به این هدف مستلزم رساندن نور کافی به سنسور ماهواره است. با توجه به فواصل بسیار زیاد و واقعیتی که پرتو لیزر باید از جو زمین عبور کند، این کار آسانی نیست.

نشان دادن دقیق لیزرها در فواصل زیاد به فضا چیز جدیدی نیست. به عنوان مثال، ماموریت آپولو 15 ناسا در سال 1971 بازتابنده هایی به اندازه یک متر را روی ماه قرار داد که توسط لیزرهای روی زمین برای ارائه اطلاعات موقعیت یابی مورد هدف قرار می گیرند. تحویل فوتون های کافی در فواصل زیاد به سطح توان لیزر و سیستم نوری آن کاهش می یابد.

طبق گزارش ها، Kalina در حالت پالسی مادون قرمز کار می کند و حدود 1000 ژول در هر سانتی متر مربع تولید می کند. یک لیزر پالسی که برای جراحی شبکیه استفاده می شود، تنها حدود 1/10000 قدرت دارد.

ماهواره های جاسوسی با استفاده از حسگرهای نوری تمایل دارند در مدارهای پایین زمین با ارتفاع چند صد کیلومتری کار کنند. معمولاً چند دقیقه طول می کشد تا این ماهواره ها از هر نقطه خاصی از سطح زمین عبور کنند. این امر مستلزم آن است که Kalina بتواند به طور مداوم برای مدت زمان طولانی کار کند و در عین حال مسیر دائمی را روی حسگر نوری حفظ کند. این عملکردها توسط سیستم تلسکوپ انجام می شود.

بر اساس جزئیات گزارش شده از تلسکوپ، کالینا می تواند یک ماهواره بالای سر را در صدها مایل مسیر خود هدف قرار دهد. این امر امکان محافظت از یک منطقه بسیار بزرگ در حدود 40000 مایل مربع (تقریباً 100000 کیلومتر مربع) را از جمع آوری اطلاعات توسط حسگرهای نوری در ماهواره ها فراهم می‌کند. چهل هزار مایل مربع تقریباً مساحت ایالت کنتاکی است. روسیه مدعی است که در سال 2019 یک سیستم لیزر خیره کننده با قابلیت کمتر نصب شده بر روی کامیون به نام Peresvet را ارائه کرده است که هیچ تاییدی مبنی بر موفقیت آمیز استفاده از آن وجود ندارد.

سطوح توان لیزر احتمالاً به افزایش خود ادامه می‌دهد و این امکان را فراهم می‌کند که از اثر موقت خیره‌کننده فراتر رفته و به سخت‌افزار تصویربرداری حسگرها آسیب دائمی وارد کنیم. در حالی که توسعه فناوری لیزر به این سمت می رود، ملاحظات سیاست مهمی در ارتباط با استفاده از لیزر در این راه وجود دارد. تخریب دائمی یک حسگر فضایی توسط یک کشور می تواند یک اقدام تجاوزکارانه تلقی شود که منجر به تشدید سریع تنش ها می شود.

لیزر در فضا

 استقرار بالقوه سلاح های لیزری در فضا سیستم هایی بسیار مؤثر خواهند بود زیرا فاصله آنها تا اهداف به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و جوی برای تضعیف پرتو وجود ندارد. سطح قدرت مورد نیاز لیزرهای فضایی برای ایجاد آسیب قابل توجه به فضاپیماها در مقایسه با سیستم های زمینی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

علاوه بر این، لیزرهای فضایی می توانند برای هدف قرار دادن هر ماهواره با هدف قرار دادن لیزرها به سمت مخازن پیشران و سیستم های قدرت مورد استفاده قرار گیرند که در صورت آسیب دیدن، فضاپیما به طور کامل از کار می افتد.

• چرا زمین به سرنوشت مریخ دچار نشد؟