ロシアは、頭上を周回する衛星に干渉するための新しい地上ベースのレーザー施設を建設していると、 最近のレポート スペースレビューで。 基本的な考え方は、他国の偵察衛星の光学センサーにレーザー光をあふれさせることで、それらを眩惑させることです。
レーザー技術は、このタイプの対衛星防御がもっともらしいところまで進化しましたが、どの国もそのようなレーザーのテストに成功したという証拠は限られています。
ロシア政府がレーザーを作ることができれば、光学センサーを備えた衛星の視界から国の大部分を保護することができるでしょう。 この技術はまた、衛星を永久に無効にすることができるレーザー兵器のより不吉な可能性の舞台を設定します。
レーザーのしくみ
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レーザーは、指向性エネルギーの細いビームを生成するためのデバイスです。 最初のレーザー 1960年に開発されました、そしてそれ以来、光子または光の粒子を生成するために異なる物理的メカニズムを使用するいくつかのタイプが作成されてきました。
ガスレーザーは、二酸化炭素などの特定の分子に大量のエネルギーを送り込みます。 化学レーザーは、エネルギーを放出する特定の化学反応によって駆動されます。 固体レーザーは、カスタマイズされた結晶材料を使用して、電気エネルギーを光子に変換します。 すべてのレーザーで、光子はその後、光子と呼ばれる特殊なタイプの材料を通過させることによって増幅されます。 利得媒体 次に、ビームディレクターによってコヒーレントビームに焦点を合わせます。
レーザー効果
光子の強度と波長に応じて、レーザーによって形成されるエネルギーの指向性ビームは、そのターゲットでさまざまな効果を生み出すことができます。 たとえば、光子がスペクトルの可視部分にある場合、レーザーはそのターゲットに光を送ることができます。
高エネルギー光子の十分に高い流れの場合、レーザーは、ターゲットの材料を加熱、気化、溶融、さらには燃焼させることができます。 これらの効果を提供する能力は、レーザーの出力レベル、レーザーとそのターゲット間の距離、およびビームをターゲットに集束させる能力によって決まります。
レーザーアプリケーション
レーザーによって生成されるさまざまな効果は、レーザーポインター、プリンター、DVDプレーヤー、網膜およびその他の医療手術手順、レーザー溶接や切断などの工業製造プロセスなど、日常生活で広く使用されています。 研究者たちは、電波技術の代替としてレーザーを開発しています。 宇宙船と地上の間の通信を促進する。
レーザーはまた、軍事作戦で広く使用されています。 最もよく知られているのは 空中レーザー(ABL)、米軍が弾道ミサイルを撃墜するために使用することを意図した。 ABLには、ボーイング747に搭載された非常に大型の高出力レーザーが含まれていました。このプログラムは、化学レーザーの熱管理と保守に関連する課題によって最終的に運命づけられました。
より成功した軍事アプリケーションは 大型航空機の赤外線対策(LAIRCM) 熱を求める対空ミサイルから航空機を保護するために使用されるシステム。 LAIRCMは、航空機に近づくと、固体レーザーからミサイルセンサーに光を当て、武器が眩しくなり、ターゲットを見失います。
固体レーザーの進化する性能は、新しい軍事用途の急増につながりました。 米軍はレーザーを搭載しています 陸軍トラック と 海軍艦艇 ドローン、迫撃砲、その他の脅威などの小さな標的から身を守るため。 空軍は、防衛および攻撃目的での航空機でのレーザーの使用を研究しています。
ロシアのレーザー
評判の高い新しいロシアのレーザー施設はKalinaと呼ばれています。 これは、頭上でインテリジェンスを収集している衛星の光学センサーを眩惑させ、したがって一時的に盲目にすることを目的としています。 US LAIRCMと同様に、まばゆいばかりには、センサーが機能しないように十分な光でセンサーを飽和させる必要があります。 この目標を達成するには、衛星センサーに十分な量の光を正確に送る必要があります。 非常に長い距離が関係し、レーザービームが最初に地球の大気を通過しなければならないという事実を考えると、これは簡単なことではありません。
レーザーを長距離にわたって宇宙に正確に向けることは新しいことではありません。 たとえば、1971年のNASAのアポロ15号のミッションは 月のメートルサイズの反射板 測位情報を提供するために地球上のレーザーによってターゲットにされます。 長距離にわたって十分な光子を供給することは、レーザー出力レベルとその光学システムに帰着します。
伝えられるところによると、カリナは赤外線でパルスモードで動作し、1平方センチメートルあたり約1,000ジュールを生成します。 比較すると、網膜手術に使用されるパルスレーザーは、強力なのは約1/10,000分の1にすぎません。 Kalinaは、衛星が頭上を周回する長距離にわたって生成する光子の大部分を提供します。 レーザーは高度にコリメートされたビームを形成するため、これを行うことができます。つまり、光子は平行に移動するため、ビームは広がりません。 カリナは、直径数メートルの望遠鏡を使用してビームの焦点を合わせます。
光学センサーを使用するスパイ衛星は、高度数百キロメートルの低軌道で動作する傾向があります。 通常、これらの衛星が地球の表面の特定の地点を通過するのに数分かかります。 これには、Kalinaが、光学センサーの永続的なトラックを維持しながら、その長い間継続的に動作できることが必要です。 これらの機能は望遠鏡システムによって実行されます。
望遠鏡の報告された詳細に基づいて、カリナはその経路の数百マイルの頭上の衛星を標的にすることができるでしょう。 これにより、衛星の光学センサーによる情報収集から、40,000平方マイル(約100,000平方キロメートル)の非常に広い領域を保護することが可能になります。 4万平方マイルはおおよそケンタッキー州の面積です。
ロシアは、2019年に、 ペレスヴェート。 ただし、正常に使用されたという確認はありません。
レーザー出力レベルは上昇し続ける可能性があり、眩惑の一時的な影響を超えて、センサーのイメージングハードウェアに恒久的な損傷を与える可能性があります。 レーザー技術の開発はその方向に向かっていますが、この方法でレーザーを使用することに関連する重要なポリシー上の考慮事項があります。 国による宇宙ベースのセンサーの永久的な破壊は攻撃的な行為と見なされる可能性があり、緊張の急速な拡大につながります。
宇宙でのレーザー
さらに大きな懸念は、宇宙へのレーザー兵器の配備の可能性です。 このようなシステムは、ターゲットまでの距離が大幅に短くなる可能性が高く、ビームを弱める雰囲気がないため、非常に効果的です。 宇宙ベースのレーザーが宇宙船に重大な損傷を与えるために必要な出力レベルは、地上ベースのシステムと比較して大幅に削減されます。
さらに、宇宙ベースのレーザーは、レーザーを推進剤タンクや電力システムに向けることで、あらゆる衛星を標的にするために使用できます。これにより、損傷した場合、宇宙船は完全に無効になります。
技術の進歩が続くにつれて、宇宙でのレーザー兵器の使用がより可能性が高くなります。 その場合、問題は次のようになります。結果はどうなるのでしょうか。
この記事 イアン・ボイド、航空宇宙工学の教授、 コロラド大学ボルダー校 から再発行されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で。 読む 原著。
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