Khám phá bí mật chế tạo vũ khí laser kiểu “Chiến tranh giữa các vì sao”

Vũ khí laser hồng ngoại công suất cao có thể xuất hiện sau khi các nhà khoa học tìm ra cách chế tạo tia laser mạnh hơn gấp 9 lần.

Quân đội đã triển khai các loại vũ khí chạy bằng tia laser, được phổ biến trong các bộ phim như “Chiến tranh giữa các vì sao”, nhưng chúng yếu hơn nhiều so với những loại vũ khí nhìn thấy trên màn ảnh và chỉ có thể vô hiệu hóa các mục tiêu nhỏ trên không.

Ánh sáng trong những vũ khí hiện nay, vốn không thể nhìn thấy bằng mắt thường, đến từ sợi quang đơn mode – truyền một bước sóng ánh sáng hoặc chế độ duy nhất qua lõi sợi – và tạo ra chùm tia tập trung. Nhưng rất khó để tăng công suất vì ánh sáng bị giới hạn trong một khu vực rất nhỏ.

Sợi quang đa mode – truyền nhiều chế độ ánh sáng – rộng hơn nhiều và có thể tăng công suất của ánh sáng hồng ngoại phát ra từ 3-9 lần – nhưng công nghệ này tạo ra các chùm tia lộn xộn và không tập trung do tán xạ. Điều đó có nghĩa là sức mạnh của chúng tiêu tan nhanh chóng trên khoảng cách xa.

Giải pháp hạn chế ánh sáng tán xạ từ sợi đa mode

Trong một bài báo mới xuất bản trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học đã tìm ra giải pháp hạn chế lượng ánh sáng tán xạ từ sợi đa mode. Về lý thuyết, điều này có nghĩa là quân đội có thể thiết kế các tia laser vừa có công suất cao để gây ra thiệt hại đáng kể vừa đủ tập trung để tạo thành một chùm tia hẹp. Nghiên cứu mới được tài trợ bởi Không quân Hoa Kỳ.

Lĩnh vực quốc phòng đã phát triển tia laser cấp quân sự trong nhiều năm và đang cạnh tranh để triển khai chúng trong thế giới thực. Ví dụ, Lockheed Martin đã công bố kế hoạch trong năm nay về loại laser 500 kilowatt để sử dụng trong các hệ thống vũ khí năng lượng định hướng nhằm chống lại các mối đe dọa.

Công nghệ hiện tại có thể hạ gục các mục tiêu nhỏ trên không ở cự ly gần. Nhưng công nghệ mới có thể được sử dụng trên phạm vi mục tiêu rộng hơn nhiều.

"Chùm tia laze tập trung vào một mục tiêu ở xa có lẽ trong vài giây, khiến mục tiêu tan chảy hoặc bốc cháy. Điều này hiệu quả nhất đối với các mục tiêu nhỏ như máy bay không người lái và súng cối, nhưng có thể là các mục tiêu lớn hơn nếu các hệ thống quan trọng cụ thể bị hư hỏng, chẳng hạn như như cảm biến hoặc thiết bị điện tử trên tàu", các nhà nghiên cứu viết.

Nhiều khả năng công nghệ này sẽ được sử dụng để vô hiệu hóa máy bay không người lái tự động. Các nhà nghiên cứu cho biết, việc sử dụng đạn dược để hạ gục máy bay không người lái là rất tốn kém, nhưng vũ khí laser cung cấp khả năng gần như không giới hạn, với điện là nguồn năng lượng đầu vào duy nhất.

Ngoài việc sử dụng trong vũ khí, các nhà nghiên cứu cho rằng, những tia laser mạnh như vậy có thể được sử dụng trong viễn thám. Ví dụ, tia laser công suất cao có thể xác định tốc độ gió ở khoảng cách xa hơn nhiều so với các phương pháp thông thường.