Science Fiction Of Fact: Zal ​​Space Battles Worden Bestreden Met Laserwapens?

{h1}

Wat zou science fiction zijn zonder laserstralen? Van handheld straalpistolen tot ruimteschip gemonteerde turbolasers, het futuristische wapen van keuze is absoluut heldere, kleurrijke explosies van energie. Maar zal echte technologie het ooit inhalen?

In deze wekelijkse serie onderzoekt Life's Little Mysteries de plausibiliteit van populaire sciencefictionconcepten.

Wat zou science fiction zijn zonder laserstralen? Van handheld straalpistolen tot ruimteschip-gemonteerde turbolasers, het futuristische wapen van keuze gaat zeker gepaard met heldere, kleurrijke explosies van energie.

Begin 21st eeuw, blijven projectielen nog steeds het standaardmiddel om schade vanop een afstand toe te brengen. Maar doorlopend onderzoek naar onder meer "directed-energy" -wapens door het Amerikaanse leger zou op een dag lasers naar een slagveld bij jou in de buurt kunnen brengen.

Lasers worden al gebruikt in begeleiding, richt- en communicatietoepassingen, maar belangrijke technologische obstakels staan ​​ervoor om ze zelf in wapens te veranderen. Voor bepaalde nichescenario's kunnen lasers zichzelf ideaal blijken. Het lijkt echter onwaarschijnlijk dat ze ooit helemaal raketten en kogels zullen vervangen, zoals ze doen in zoveel sci-fi oorlogsvoering.

"Geen conventioneel wapen is een wondermiddel", zegt Douglas Beason, voormalig associate lab director bij Los Alamos National Laboratory. "Waarom zouden we verwachten dat gerichte energiewapens anders zijn?"

Waarom lasers?

Lasers zijn strakke fotonenstralen die worden gegenereerd door de excitatie van atomen in een vloeistof, gas of vaste stof; of elektronen in een straal. Wapenfabrikanten voelen zich aangetrokken tot lasers omdat ze sneller kunnen schieten dan welk projectiel dan ook. "Je kunt energie leveren met de snelheid van het licht," zei Beason.

Ze kunnen ook met absolute precisie doelen bereiken, terwijl ze mogelijk nooit zonder munitie komen te zitten. "Ze noemen het onbeperkte tijdschriften", zei Beason. "In plaats van één bom te kunnen laten vallen, wordt je alleen beperkt door de hoeveelheid energie die je kunt dragen."

Lichten uit

Geen wonder dus dat de strijdkrachten al lang interesse hebben in fotonische wapens. Toch is de vooruitgang nauwelijks met lichte snelheid verlopen.

Het Strategic Defence Initiative van Ronald Reagan, dat satelliet-lasers voorzag die nucleaire raketten uit de lucht zappen, werd bespot als 'Star Wars' en eind jaren tachtig geannuleerd. Twee andere prominente inspanningen, de Airborne Laser van de luchtmacht en de vrije elektronenlaser van de marine - respectievelijk vliegtuig en boot - kregen vorig jaar na meer dan een decennium van ontwikkeling de bijl. [10 uitvindingen die de wereld veranderden]

Bezwaren uit de begroting en technische problemen hebben die projecten gedoemd, maar er zijn nog andere programma's aan de gang. Een belangrijke belemmering is het oppompen van genoeg energie om het vermogen op te voeren naar het bereik van 100 kilowatt dat noodzakelijk wordt geacht voor de militaire effectiviteit. "Voor strategische wapens is kracht de grote bugaboo," zei Beason.

Zoals Beason uitlegde, "brengen wapens" op twee verschillende manieren schade toe aan een doelwit. " Een daarvan is de overdracht van momentum - beeld de kracht van een zwaaiende lemmet of een opslaande kogel - en de andere is de overdracht van kinetische energie.

Daarom, voor de grootste knal voor je geld, wil je dat je wapen zowel enorm als snel beweegt.

"Projectielen zijn zeer, zeer efficiënt omdat ze veel massa hebben," zei Beason. Toch hebben fotonen, de bestanddelen van lasers, geen massa. Om kinetische energie-achtige schade met lasers te bereiken, zei Beason, "je moet de energie torenhoog hebben en je moet er veel van opslaan."

Zap - au!

Met voldoende financiering kan zo'n niveau van wapens binnen misschien 10 jaar worden bereikt, denkt Beason. Toekomstige operationele theaters kunnen heel goed lasers hebben die vijandige onbemande vliegtuigen, raketten en schepen bakken.

Voor die tijd konden low-power lasers - een parallel onderzoeksgebied - hun eerste zap in het veld registreren. Een voorbeeld is het Humvee-mounted Active Denial System (ADS). Dit tactische apparaat is bedoeld voor gebruik tegen vlees, niet voor metaal.

De ADS straalt infrarood licht uit dat ervoor zorgt dat zijn doelen een pijnlijk brandend gevoel krijgen - mogelijk nuttig bij het afraden van ambassadeurs van ambassades of het verbreken van gevangenisgevechten, twee van de vele beoogde toepassingen.

Geef me een blaster

Gemonteerde wapens met gerichte energie zijn slechts een kwestie van tijd. De vooruitzichten voor kleine, draagbare laserbewapening zijn lang niet zo veelbelovend.

"Voor strategische en tactische wapens kun je energie opslaan op vliegtuigen, boten of Humvees," zei Beason, "maar tenzij er een superbron van energie is uitgevonden, kun je het misschien nooit doen met handheld wapens."

In theorie zouden ontwikkelingen in batterijtechnologie dergelijke wapens uiteindelijk mogelijk kunnen maken. Maar zelfs als ze dat doen, zullen de wapens mogelijk niet de felgroene of rode stralen afwerpen die scifi-fans zouden verwachten.

Onzichtbare stralen

Het meeste onderzoek naar laserwapens die bedoeld zijn om doelen te verschroeien, maakt gebruik van niet-zichtbare golflengten van licht. Deze golflengten verspreiden zich veel efficiënter door de atmosfeer dan zichtbaar licht.

De reden dat een zichtbare lichtbundel verschijnt is dat deeltjes langs het pad de fotonen in de ogen van een waarnemer verspreiden. (Denk aan een zaklantaarnstraal in mist versus dezelfde straal op een heldere nacht.) "Elke keer als je een straal kunt zien, betekent dit dat licht op de een of andere manier wordt verspreid", zei Beason. Dat betekent op zijn beurt dat minder energie het doel bereikt.

Zichtbaar licht kan ook gassen in de atmosfeer activeren tot het punt van de vorming van plasma's, waardoor de transmissie-efficiëntie verder wordt verminderd en de kans op kleurrijke vuurgevechten tussen ruimtemarines en buitenaardse horden nog onwaarschijnlijker wordt.

Nog een spelbreker voor een deel van sci-fi fans: die verschillende balken van laserenergie die schieten als kogels in "Star Wars"? Ze zijn onmogelijk, zei Beason. Een uitbarsting van laserlicht beweegt te snel van zijn bron voor onze ogen om als eenheid te volgen. Veel lasers bestaan ​​in feite uit gepulseerd licht, maar de pulsen flitsen zo snel voorbij dat het oog hen als een continue straal rendert.

Nu, om een ​​paar weddenschappen op te lossen: de "Star Trek" phaser overtreft de "Star Wars" -laser voor wetenschappelijke nauwkeurigheid. Voorlopig blijven beide apparaten echter 'complete science fiction', zei Beason.

Plausibiliteitsscore: Grote, gerichte-energiewapens aan boord van voertuigen lijken onvermijdelijk, maar als je in de hand lasers probeert te maken die de dingen en sci-fi-stijl van mensen aansteken, zouden natuurkundigen en ingenieurs een echte workout kunnen maken. Laserkanonnen lijken heel goed mogelijk, waardoor ze drie van de mogelijke vier Rocketboys verdienen.

Dit verhaal werd verzorgd door Life's Little Mysteries, een zustersite voor WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Not Too Bright: Dashboard Lights Baffle Drivers
Not Too Bright: Dashboard Lights Baffle Drivers

Beter Dan Batterijen: Een Hybride Auto Die Op Lucht Draait
Beter Dan Batterijen: Een Hybride Auto Die Op Lucht Draait

Science Nieuws


Pygmy Elephants Krijgen Beschermingstoename Van Genetica
Pygmy Elephants Krijgen Beschermingstoename Van Genetica

Gebruik Van Geneesmiddelen Tegen Adhd Neemt Snel Toe Bij Volwassenen In De Vs.
Gebruik Van Geneesmiddelen Tegen Adhd Neemt Snel Toe Bij Volwassenen In De Vs.

Mysterious 'Booming Sounds' Heard Around World Perplex Scientists
Mysterious 'Booming Sounds' Heard Around World Perplex Scientists

7 Manieren Om Een ​​Gelukkig Nieuwjaar Te Hebben
7 Manieren Om Een ​​Gelukkig Nieuwjaar Te Hebben

5 Redenen Parasieten Zijn Voordelig Voor De Aarde
5 Redenen Parasieten Zijn Voordelig Voor De Aarde


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com