El láser táctico de alta energía estadounidense-israelí (THEL) se utilizó para derribar cohetes y proyectiles de artillería antes de ser cancelado en 2005 como resultado de "su volumen, altos costos y malos resultados esperados en el campo de batalla". [1]
Un arma láser [2] es un tipo de arma de energía dirigida que utiliza láseres para infligir daño. Queda por ver si se desplegarán como armas militares prácticas y de alto rendimiento. [3] [4] Uno de los principales problemas con las armas láser es el florecimiento térmico atmosférico , que aún está en gran medida sin resolver. Este problema se agrava cuando hay niebla, humo, polvo, lluvia, nieve, smog, espuma o sustancias químicas oscurecientes intencionalmente dispersas. En esencia, un láser genera un haz de luz que requiere aire limpio o vacío para funcionar. [5]
Se ha identificado que muchos tipos de láser tienen el potencial de usarse como armas incapacitantes no letales . Pueden causar pérdida de visión temporal o permanente cuando se dirigen a los ojos. El alcance, la naturaleza y la duración de la discapacidad visual resultante de la exposición a la luz láser dependen de varios factores, como la potencia del láser, la longitud de onda, la colimación del haz, la orientación del haz y la duración de la exposición. Incluso los láseres con una potencia de menos de un vatio pueden provocar una pérdida inmediata y permanente de la visión en determinadas condiciones, lo que los convierte en armas potenciales no letales pero incapacitantes. Sin embargo, el uso de tales láseres es moralmente controvertido debido a la extrema desventaja que representa la ceguera inducida por láser. El Protocolo sobre armas láser cegadoras prohíbe el uso de armas diseñadas para causar ceguera permanente. Las armas diseñadas para causar ceguera temporal, conocidas como deslumbrantes , son utilizadas por organizaciones militares y, a veces, policiales. Los incidentes de pilotos expuestos a láseres mientras volaban han llevado a las autoridades de aviación a implementar procedimientos especiales para hacer frente a tales peligros. [6]
Sistemas de defensa aérea y misiles basados en láser
Se han estado desarrollando armas de energía dirigida basadas en láser con fines de defensa, particularmente para la destrucción de misiles entrantes. Un ejemplo de ello es el Boeing Airborne Laser , construido dentro de un Boeing 747 y designado como YAL-1 . Este sistema fue diseñado para eliminar misiles balísticos de corto e intermedio alcance durante su fase de impulso. [10]
Se investigó otro sistema de defensa basado en láser para la Iniciativa de Defensa Estratégica (SDI, apodada " Star Wars ") y sus programas sucesores. Este proyecto tenía como objetivo emplear sistemas láser terrestres o espaciales para destruir los misiles balísticos intercontinentales (ICBM) entrantes. Sin embargo, varios desafíos prácticos, como dirigir un láser a gran distancia a través de la atmósfera, complicaron la implementación de estos sistemas. La dispersión y la refracción ópticas doblarían y distorsionarían el rayo láser, dificultando su orientación y reduciendo su eficiencia.
Un concepto relacionado del proyecto SDI fue el láser de rayos X de bombeo nuclear , una bomba atómica en órbita rodeada de medios láser en forma de varillas de vidrio. Cuando la bomba detonara, las barras quedarían expuestas a fotones de rayos gamma de alta energía , provocando una emisión espontánea y estimulada de fotones de rayos X dentro de los átomos de las barras. Este proceso daría como resultado una amplificación óptica de los fotones de rayos X, generando un rayo láser de rayos X que se vería mínimamente afectado por la distorsión atmosférica y sería capaz de destruir misiles balísticos intercontinentales en vuelo. Sin embargo, el láser de rayos X sería un dispositivo de un solo uso, ya que se destruiría a sí mismo al activarse. Algunas pruebas iniciales de este concepto se llevaron a cabo con pruebas nucleares subterráneas , pero los resultados no fueron prometedores. La investigación sobre este enfoque de la defensa antimisiles se interrumpió después de que se canceló el programa SDI.
Iron Beam utiliza un láser de fibra para destruir un objetivo en el aire. Ya sea que actúe como un sistema independiente o con señales externas como parte de un sistema de defensa aérea, un sistema de vigilancia detecta una amenaza y las plataformas de vehículos la rastrean para poder atacar. [dieciséis]
Sistemas anti-drones
En el siglo XXI, varios países han desarrollado sistemas láser anti-drones para contrarrestar la creciente amenaza de los pequeños vehículos aéreos no tripulados (UAV). Estos sistemas están diseñados para detectar, rastrear y destruir drones utilizando láseres de alta potencia, ofreciendo una solución rentable y flexible para la protección del espacio aéreo.
En Estados Unidos, Lockheed Martin demostró las capacidades de su sistema láser ATHENA en 2017, que utiliza un láser ALADIN de 30 kilovatios para apuntar y destruir vehículos aéreos no tripulados. [17] Otra empresa estadounidense, Raytheon, desarrolló en 2019 el sistema de armas láser de alta energía (HELWS), que es capaz de detectar y destruir drones a una distancia de hasta tres kilómetros. [17]
Turquía también ha invertido en el desarrollo de armas láser, y empresas como Roketsan producen el sistema Alka, que combina armas láser y electromagnéticas para incapacitar y destruir objetivos individuales o grupales. [17] Otras empresas turcas, como Aselsan y TUBITAK BILGEM, también han demostrado sistemas láser capaces de apuntar a pequeños vehículos aéreos no tripulados y dispositivos explosivos. [17]
Alemania es otro líder en el desarrollo de sistemas láser de combate, y la empresa de defensa Rheinmetall trabaja en versiones estacionarias y móviles de su sistema láser de alta energía (HEL) desde la década de 2000. [17] Los láseres de Rheinmetall están diseñados para proteger contra una variedad de amenazas, incluidos vehículos aéreos no tripulados pequeños y medianos, helicópteros, misiles, minas y proyectiles de artillería. [17]
Israel también ha estado desarrollando activamente armas láser, con empresas como Rafael Advanced Defense Systems que demostraron el sistema compacto Drone Dome en 2020, que está diseñado para destruir vehículos aéreos no tripulados y sus enjambres. [17] OptiDefense desarrolló otro sistema israelí, llamado Light Blade, para contrarrestar amenazas terroristas como mini vehículos aéreos no tripulados y dispositivos explosivos sujetos a globos o cometas. [17]
El desarrollo y despliegue de estos sistemas láser anti-drones muestra la creciente importancia de proteger el espacio aéreo de amenazas emergentes, al mismo tiempo que proporciona una solución rentable y flexible para las fuerzas de defensa de todo el mundo.
electroláser
Un electroláser primero ioniza su trayectoria objetivo y luego envía una corriente eléctrica por la pista conductora de plasma ionizado , algo así como un rayo . Funciona como una versión gigante, de alta energía y de larga distancia del Taser o pistola paralizante .
Proyectil de energía pulsada
Los sistemas de proyectiles de energía pulsada o PEP emiten un pulso láser infrarrojo que crea plasma en rápida expansión en el objetivo. El sonido, el choque y las ondas electromagnéticas resultantes aturden al objetivo y causan dolor y parálisis temporal. El arma está en desarrollo y está pensada como un arma no letal para el control de multitudes, aunque también puede usarse como arma letal.
deslumbrante
Un deslumbrante es un arma de energía dirigida destinada a cegar o desorientar temporalmente a su objetivo con intensa radiación dirigida. Los objetivos pueden incluir sensores o visión humana. Los deslumbradores emiten luz infrarroja o invisible contra diversos sensores electrónicos, y luz visible contra los humanos, cuando están destinados a no causar daños a los ojos a largo plazo . Los emisores suelen ser láseres , lo que produce lo que se denomina un deslumbrador láser . La mayoría de los sistemas contemporáneos son portátiles y operan en las áreas roja (un diodo láser ) o verde (un láser de estado sólido bombeado por diodo , DPSS) del espectro electromagnético .
Inicialmente desarrollados para uso militar, los productos no militares están cada vez más disponibles para su uso en el ámbito de la aplicación de la ley y la seguridad. [18] [19]
Optical Dazzling Interdictor, Navy (AN/SEQ-4 ODIN) es un láser estadounidense que se probará en campo en 2019 en un destructor de clase Arleigh Burke. [24]
La mayoría de estos proyectos han sido cancelados, descontinuados, nunca pasaron de la etapa de prototipo o experimental, o solo se utilizan en aplicaciones específicas como deslumbramiento, cegamiento, remoción de minas o defensa cercana contra objetivos pequeños y desprotegidos. Parece difícil conseguir armas láser eficaces y de alto rendimiento utilizando la tecnología actual o del futuro cercano. [4] [3] [87]
Problemas
Los rayos láser comienzan a provocar la descomposición del plasma en la atmósfera con densidades de energía de alrededor de un megajulio por centímetro cúbico. Este efecto, llamado "floración", hace que el láser se desenfoque y disperse la energía en el aire circundante. La floración puede ser más severa si hay niebla , humo , polvo , lluvia , nieve , smog o espuma en el aire.
Las técnicas que pueden reducir estos efectos incluyen:
Extender el haz a través de un espejo grande y curvo que enfoca la potencia en el objetivo, para mantener la densidad de energía en el camino demasiado baja para que se produzca la floración. Esto requiere un espejo grande, muy preciso y frágil, montado como un reflector, lo que requiere maquinaria voluminosa para girar el espejo y apuntar el láser.
Usando una matriz en fase . Para longitudes de onda láser típicas , este método requeriría miles de millones de antenas de tamaño micrométrico . Actualmente no se conoce ninguna forma de implementarlos, aunque se han propuesto nanotubos de carbono . En teoría, los arreglos en fase también podrían realizar amplificación conjugada en fase (ver más abajo). Las matrices en fase no requieren espejos ni lentes, y pueden hacerse planas y, por lo tanto, no requieren un sistema similar a una torreta (como en "haz extendido") para apuntar, aunque el alcance se verá afectado si el objetivo se encuentra en ángulos extremos con respecto a la superficie. del conjunto en fase. [88]
Utilizando un sistema láser de fase conjugada. Este método emplea un láser "buscador" o "guía" que ilumina el objetivo. Cualquier punto similar a un espejo ("especular") en el objetivo refleja la luz que detecta el amplificador principal del arma. Luego, el arma amplifica ondas invertidas, en un circuito de retroalimentación positiva, destruyendo el objetivo, con ondas de choque a medida que las regiones especulares se evaporan. Esto evita la floración porque las ondas del objetivo pasan a través de la floración y, por lo tanto, muestran la trayectoria óptica más conductora; esto corrige automáticamente las distorsiones causadas por la floración. Los sistemas experimentales que utilizan este método suelen utilizar productos químicos especiales para formar un " espejo de fase conjugada ". Sin embargo, en la mayoría de los sistemas, el espejo se sobrecalienta dramáticamente a niveles de potencia útiles para armas.
El uso de un pulso muy corto que termina antes de florecer interfiere, pero esto requiere un láser de muy alta potencia para concentrar grandes cantidades de energía en ese pulso que no existe en una forma armada o fácilmente armable. [a]
Enfocar múltiples láseres de potencia relativamente baja en un solo objetivo. Esto es cada vez más voluminoso a medida que aumenta la potencia total del sistema.
Contramedidas
Esencialmente, un láser genera un rayo de luz que será retrasado o detenido por cualquier medio opaco y perturbado por cualquier medio translúcido o menos transparente, como cualquier otro tipo de luz. Una simple y densa cortina de humo puede bloquear, y a menudo bloquea, un rayo láser. Las granadas o generadores de humo infrarrojos o de espectro múltiple [89] también perturbarán o bloquearán los rayos láser infrarrojos . Cualquier carcasa, capó, carrocería, fuselaje, casco, pared, escudo o armadura opaca absorberá al menos el "primer impacto" de un arma láser, por lo que el rayo debe mantenerse sostenido para lograr la penetración.
El Ejército Popular de Liberación de China ha invertido en el desarrollo de recubrimientos especializados que pueden desviar los rayos disparados por láseres militares estadounidenses. La luz láser se puede desviar, reflejar o absorber manipulando las propiedades físicas y químicas de los materiales. Los recubrimientos artificiales pueden contrarrestar ciertos tipos específicos de láseres, pero un tipo diferente de láser puede igualar el espectro de absorción del recubrimiento lo suficiente como para transferir cantidades dañinas de energía. Los recubrimientos están hechos de varias sustancias diferentes, incluidos metales de bajo costo, tierras raras , fibra de carbono , plata y diamantes que han sido procesados para obtener brillos finos y adaptados a armas láser específicas. China está desarrollando defensas antiláser porque la protección contra ellas se considera mucho más barata que crear armas láser competidoras. [90]
También se están estudiando como contramedidas espejos dieléctricos, revestimientos ablativos económicos, retardo del transporte térmico y oscurecientes. [91] En no pocas situaciones operativas, incluso contramedidas simples y pasivas como la rotación rápida (que propaga el calor y no permite un punto de mira fijo excepto en enfrentamientos estrictamente frontales), una mayor aceleración (que aumenta la distancia y cambia el ángulo rápidamente ), o maniobras ágiles durante la fase de ataque terminal (que dificulta la capacidad de apuntar a un punto vulnerable, obliga a volver a apuntar o rastrear constantemente con un retraso cercano a cero y permite algo de enfriamiento) pueden derrotar o ayudar a derrotar a personas no altamente Armas láser pulsadas de alta energía. [92]
En la cultura popular
Arthur C. Clarke imaginó armas de rayos de partículas en su novela Earthlight de 1955 , en las que la energía sería entregada por rayos de materia de alta velocidad. [93] Después de la invención del láser en 1960, se convirtió brevemente en el rayo mortal elegido por los escritores de ciencia ficción. [94] A finales de los años 1960 y 1970, cuando los límites del láser como arma se hicieron evidentes, la pistola de rayos comenzó a ser reemplazada por armas similares con nombres que reflejaban mejor las capacidades destructivas del dispositivo (como los desintegradores en Star Wars o el láseres en Star Trek , que originalmente eran láseres: según The Making of Star Trek , Gene Roddenberry afirmó que el personal de producción se dio cuenta de que el uso de tecnología láser causaría problemas en el futuro a medida que la gente llegara a comprender lo que los láseres podían y no podían hacer. en el paso a los fásers en la pantalla, mientras que los láseres se conocen como un estilo de arma más primitivo).
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