Руснаците създават лазер за заслепяване на сателити

Според неотдавнашен доклад в The Space Review Русия изгражда ново наземно лазерно съоръжение, за да влияе на сателити, орбитиращи над страната. Основната идея е да се заслепят оптичните сензори на шпионските сателити на други нации, като се наводнят с лазерна светлина.

Лазерната технология е еволюирала до точката, в която този тип защита е съвсем правдоподобна, въпреки че има ограничени доказателства която и да е нация успешно да е тествала такъв лазер.

Ако руското правителство успее да го изгради, той ще може да защити голяма част от страната от взора на сателити с оптични сензори. Технологията също така поставя началото на по-зловещата възможност с лазерни оръжия да се дезактивират сателитите за постоянно.

Но първо…

Как работят лазерите

Лазерът е устройство за създаване на тесен лъч от насочена енергия. Първият е разработен през 1960 г. и оттогава са създадени няколко вида, които използват различни физически механизми за генериране на фотоните.

Газовите лазери изпомпват големи количества енергия в специфични молекули като въглероден диоксид. Химическите лазери се захранват от специфични химични реакции, които освобождават енергия. Лазерите в твърдо състояние използват кристални материали за преобразуване на електрическа енергия във фотони. Във всичките видове фотоните след това се усилват чрез прекарването им през специален тип материал, а след това се фокусират в лъч.

В зависимост от интензитета на фотона и дължината на вълната, насоченият енергиен лъч, образуван от лазера, може да създаде набор от ефекти върху своята цел. Например, ако фотоните са във видимата част на спектъра, лазерът може да достави светлина към своята цел.

С достатъчно висок поток от високоенергийни фотони, лазерът може да нагрее, изпари, разтопи и дори да изгори материала на своята цел. Способността за постигане на тези ефекти се определя от нивото на мощност на лазера, разстоянието между него и целта и способността за фокусиране на лъча върху целта.

ABL

Приложения

Различните ефекти, генерирани от лазерите, намират широко приложение в ежедневието, включително за прочутите показалки, принтери, DVD плейъри, различни хирургични процедури и промишлени производствени процеси като заваряване и рязане. Изследователите също разработват лазери като алтернатива на радиовълновата технология за подобряване на комуникацията между космическите кораби и земята.

Те намират широко приложение и във военни операции. Един от най-известните е Airborne Laser (ABL), който американската армия възнамеряваше да използва за сваляне на балистични ракети. ABL е много голям лазер с висока мощност, монтиран на Boeing 747. Програмата в крайна сметка е закрита поради предизвикателствата, свързани с термичното управление и поддръжката на химията на лазера.

По-успешна откъм военно приложение е системата Large Aircraft Infrared Counter Measures (LAIRCM), която се използва за защита на самолети от противовъздушни ракети с топлинно насочване. LAIRCM излъчва светлина от твърдотелен лазер към сензора на ракетата, докато се приближава към самолета, което заслепява оръжието и то губи следата на целта си.

Развиващата се производителност на твърдотелните лазери довежда до разпространение на нови военни приложения. Армията на САЩ монтира лазери на армейски камиони и кораби на флота, за да се защитава срещу малки цели като дронове, минометни снаряди и други заплахи. Военновъздушните сили проучват също приложението им на самолети за отбранителни и нападателни цели.

Руският лазер

Известното ново руско лазерно съоръжение се нарича Калина и е предназначен временно да заслепява оптичните сензори на сателитите, които събират разузнавателна информация. Както при американския LAIRCM, заслепяването включва насищане на сензорите с достатъчно светлина, за да се спре тяхното функциониране. Постигането на тази цел изисква точно доставяне на достатъчно количество светлина в сателитния сензор, което не е лесно предвид много големите разстояния и факта, че лазерният лъч трябва първо да премине през земната атмосфера.

Точното насочване на лазери на големи разстояния в космоса не е нещо ново. Например, мисията на НАСА Аполо 15 през 1971 г. поставя рефлектори с размер метър на метър на Луната, които са насочени от лазери на Земята, за да предоставят информация за позициониране. Доставянето на достатъчно фотони на големи разстояния се свежда до нивото на мощност на лазера и неговата оптична система.

Твърди се, че Калина работи в импулсен режим в инфрачервения диапазон и произвежда около 1000 джаула на квадратен сантиметър. За сравнение, импулсният лазер, използван за хирургия на ретината, е само около 1/10 000 от тази мощността. Калина е в състояние да достави голяма част от фотоните, които генерира, на големи разстояния, където са сателитите, защото образува силно колимирани лъчи, което означава, че фотоните се движат успоредно, така че лъчът да не се разпространява настрани. Фокусът на лъча става с помощта на телескоп с диаметър няколко метра.

Шпионските спътници, които използват оптични сензори, обикновено работят в ниска околоземна орбита с надморска височина от няколкостотин километра. Често на тези сателити са им необходими няколко минути, за да преминат над всяка конкретна точка на повърхността на Земята, което изисква Калина да може да работи непрекъснато толкова дълго, като същевременно поддържа постоянно на прицел оптичния сензор. Тези функции се изпълняват от системата на телескопа.

Въз основа на докладваните подробности за него, Калина ще може да уцели сателит в продължение на стотици километри по неговия път. Това би направило възможно да се защити много голяма зона – от порядъка на приблизително 100 000 квадратни километра – от събиране на разузнавателна информация от оптичните сензори на сателитите.

Русия твърди, че през 2019 г. е внедрила по-слаба монтирана на камион лазерна ослепителна система, наречена Пересвет. Няма обаче потвърждение, че тя е използвана успешно.

Нивата на мощност на лазера вероятно ще продължат да се увеличават, което ще позволи да се премине отвъд временния ефект на заслепяване и към трайно увреждане на хардуера за изображения на сензорите. Докато развитието на лазерните технологии върви в тази посока, съществуват важни политически съображения, свързани с използването на лазери по този начин. Постоянното унищожаване на космически сензор от една нация може да се счита за акт на агресия, водещ до бърза ескалация на напрежението.

Лазери в космоса

Още по-голямо безпокойство предизвиква потенциалното разполагане на лазерни оръжия в космоса. Такива системи биха били много ефективни, защото разстоянията до целите вероятно ще бъдат значително намалени и няма атмосфера, която да отслаби лъча. Нивата на мощност, необходими на космическите лазери, за да причинят значителни щети на космически кораби, също ще бъдат значително намалени в сравнение с наземните системи.

В допълнение, космическите лазери могат да се използват за насочване към всеки сателит чрез насочването им към резервоари за гориво и енергийни системи, които, ако бъдат повредени, напълно ще извадят от строя космическия кораб.

Тъй като напредъкът на технологиите продължава, използването на лазерни оръжия в космоса става все по-вероятно. Тогава възниква въпросът: Какви ще са последствията?