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    Cómo funcionarán los jets que disparan láser
    La base provisional a flote hacia adelante en el USS Ponce lleva a cabo una demostración operativa del sistema de armas láser (LaWS) mientras se despliega en el Golfo Pérsico. Foto de la Marina de los EE. UU. Por John F. Williams

    Banco de iglesia, banco de iglesia, ¡banco de iglesia! Ese es el sonido de la guerra en el futuro.

    Las armas láser han alimentado nuestras fantasías de ciencia ficción desde que Luke hizo estallar la Estrella de la Muerte. A pesar de que no puede oír los láseres, la explosión de planetas de la muerte o cualquier otro ruido en el vacío del espacio, Hay algo indudablemente asombroso en llevar a un objetivo al olvido con una ráfaga letal de energía hiperconcentrada.

    Las armas convencionales son poderosas pero descuidadas. Lanzar una bomba desde un avión es genial para nivelar una fábrica de municiones completa o eliminar un puente estratégico. Pero la guerra del siglo XXI, marcada por células terroristas deshonestas y ataques con drones no tripulados, requiere mucha más precisión del armamento militar. Y nada es más preciso con láser que, bien, láseres!

    Todos los principales fabricantes de armas estadounidenses:Boeing, Lockheed Martin, Northrop Grunman - tiene contrato con el Ejército de los EE. UU., La Armada y la Fuerza Aérea para desarrollar sistemas láser más potentes y compactos que puedan ser desplegados por buques de guerra, tanques e incluso aviones.

    Descartado durante décadas como una quimera de ciencia ficción, Los láseres de grado militar han vuelto a los titulares y son más malos que nunca. A finales de 2014, General Atomics publicó un video ingenioso de una demostración explosiva de su sistema de armas láser (LaWS), un láser del tamaño de un camión que parece un telescopio de alta gama. Montado en el USS Ponce, un buque de guerra de la Armada, el arma giratoria atacó silenciosamente a los objetivos atados a la parte trasera de las lanchas rápidas en movimiento y luego sacó un dron no tripulado para un gran final.

    En marzo de 2015, Lockheed Martin llegó a los titulares cuando utilizó un láser de 30 kilovatios llamado activo de alta energía de prueba avanzada (ATHENA) para perforar un agujero al rojo vivo en el colector de una camioneta desde una milla (1,6 kilómetros) de distancia [fuente:Moseman].

    En un "Lab Day" del Departamento de Defensa en mayo de 2015, el jefe del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea declaró públicamente el objetivo del ejército estadounidense de sujetar un láser de 100 kilovatios a un avión de combate para 2022 [fuente:Freedberg]. Eso es lo más parecido a un verdadero luchador X-Wing de este lado de Tatooine.

    Ha habido avances increíbles en la tecnología láser, pero, ¿alcanzaremos el objetivo de 2022 de montar a estos chicos malos en aviones?

    Contenido
    1. Conceptos básicos sobre láseres
    2. Primeros intentos de chorros láser
    3. Últimos desarrollos en jets de disparo láser

    Conceptos básicos sobre láseres

    El sistema de armas láser Lockheed Martin ATHENA derrota al objetivo de un camión desactivando el motor, demostrando su eficacia militar contra vehículos terrestres enemigos. Lockheed Martin

    Los láseres son máquinas que pueden crear un haz de luz altamente enfocado y, con suficiente poder, calor intenso. La palabra LASER es un acrónimo de "amplificación de luz por emisión estimulada de radiación". Los láseres más potentes pueden atravesar el acero en segundos, incluso desde grandes distancias.

    En su artículo de 1917 "Sobre la teoría cuántica de la radiación, "Albert Einstein fue el primero en establecer los principios teóricos detrás de los láseres (aunque el nombre no existió hasta la década de 1960). Cuando un átomo se estimula a un estado" excitado ", uno de sus electrones se eleva temporalmente a un nivel de energía más alto. Cuando el electrón vuelve a su estado original, se emite un fotón de energía (partícula de luz) que corresponde a ese cambio de energía. Normalmente, el fotón de energía se dispara en una dirección aleatoria en una longitud de onda aleatoria, pero no así con los láseres [fuente:Sigue].

    En un láser la emisión de fotones está muy controlada. Usando reacciones químicas, gases o cristales sólidos, los átomos se bombean a un estado excitado dentro de una cámara espejada. A medida que los electrones de los átomos regresan a su estado normal, liberan fotones de luz en todas direcciones.

    Algunos de esos fotones, sin embargo, rebotar directamente en las superficies reflejadas en cada extremo de la cámara. Esos fotones que rebotan estimulan a más átomos en la cámara para que emitan fotones en la misma dirección. Después de miles de millones de estas reacciones, el resultado es una columna de luz que vibra exactamente a la misma longitud de onda (monocromática) en exactamente la misma dirección, lo que se llama luz "coherente" o láser.

    Después de que el físico Theodore Maiman demostrara el primer láser en 1960, los láseres entraron rápidamente en la corriente principal científica y cultural. Hoy dia, Los láseres de baja energía se utilizan para leer CD y códigos de barras en la tienda de comestibles. mientras que los láseres de mayor energía se emiten desde los observatorios para medir la distancia precisa de los planetas [fuente:Martin].

    La carrera para crear armas láser se ha desarrollado durante décadas. El desafío siempre ha sido crear un láser que sea lo suficientemente potente como para generar un calor tremendo en largas distancias, pero lo suficientemente pequeño y estable como para montarlo en un barco o incluso en un avión.

    Primeros intentos de chorros láser

    En un discurso televisado a nivel nacional el 23 de marzo, 1983, El presidente Ronald Reagan propuso la creación de una tecnología de defensa basada en el espacio que eliminaría las ojivas nucleares rusas del cielo con satélites de explosión láser. Apodado "Star Wars" por los medios, la Iniciativa de Defensa Estratégica (SDI) atrajo la primera atención seria al desarrollo de láseres letales para los militares, pero el proyecto perdió fondos cuando la Guerra Fría se descongeló en 1991 [fuente:Encyclopaedia Brittanica].

    A pesar del fracaso de Star Wars, Los tecnólogos militares no han perdido la fe en los láseres como la aplicación asesina (literalmente) del futuro. Durante los últimos 30 años, Los militares estadounidenses y los fabricantes de armas estadounidenses han invertido miles de millones en el desarrollo de láseres letales que pueden dispararse desde aviones militares.

    Láser táctico avanzado (ATL) de Boeing, que debutó en 2008, representó una de las primeras pruebas importantes de un láser de grado militar en un buque de guerra volador. Apenas un peso ligero los 40, 000 libras (18, 144 kilogramos) el láser químico era demasiado grande para ser montado en un avión de combate, así que la Fuerza Aérea lo metió en el vientre de un avión de transporte C-130 de la década de 1950 [fuente:Adams].

    El ATL de $ 200 millones podría generar un rayo láser de 3 pulgadas (10 centímetros) de ancho impulsado por reacciones entre cloro gaseoso y peróxido de hidrógeno [fuente:Adams]. El mayor desafío para los ingenieros de Boeing fue diseñar un sistema de seguimiento y puntería de objetivos que pudiera ajustarse automáticamente a las vibraciones constantes y las coordenadas cambiantes del vuelo.

    Durante los vuelos de prueba sobre Nuevo México, el ATL golpeó con éxito un objetivo terrestre estacionario y quemó un pequeño agujero en una camioneta en movimiento. Debido a que el voluminoso sistema ATL se basaba en almacenes de productos químicos a bordo, se podía disparar de forma fiable sólo seis veces sin recargar [fuente:Mick].

    En 2010, Los láseres de chorro se actualizaron con la inauguración del banco de pruebas de láser aerotransportado (ALTB). El ALTB también era un láser químico - el acrónimo es COIL (láser de yodo de oxígeno químico) - que se montaba en la nariz de un avión Boeing 747. El ALTB fue diseñado específicamente como un láser aire-aire capaz de disparar misiles enemigos desde el cielo.

    Durante más de 200 misiones de prueba, el ALTB se enfrentó con éxito y destruyó dos misiles balísticos de corto alcance [fuente:MDA]. Pero eso no fue suficiente para mantener el programa financiado. Una flota de 10 a 20 aviones equipados con láser habría costado $ 1.5 mil millones cada uno, mucho más de lo que los militares estaban dispuestos a gastar en armamento de relativamente bajo poder [fuente:Schechter]. El ALTB fue oficialmente descartado en 2012 y despojado de partes [fuente:MDA].

    No te preocupes, aunque. El sueño de los chorros de láser está lejos de morir.

    Últimos desarrollos en jets de disparo láser

    A pesar de las lagunas en la financiación de los aviones que disparan láser, Los altos mandos de la Fuerza Aérea de los EE. UU. todavía creen que los láseres de gran altitud tienen serios beneficios tácticos. Si bien los láseres terrestres tienen la ventaja de ser más grandes y pesados, sus rayos pueden deformarse mientras atraviesan la atmósfera. Los láseres montados en aviones a gran altitud pueden eliminar las naves enemigas y los misiles con mayor precisión ya distancias más largas a través del aire más delgado [fuente:Freedberg].

    La Oficina de Investigación Naval está prestando especial atención a los láseres de estado sólido, que son armas que utilizan energía eléctrica para alimentar reacciones en compuestos químicos sólidos. Los láseres de estado sólido son más pequeños, más ligero y no es necesario repostar combustible con tanta frecuencia, lo que los convierte en excelentes perspectivas para el despliegue aéreo [fuente:Schechter].

    Un prototipo funcional para un peso tan ligero, El láser de estado sólido es el sistema de armas láser de la Marina (LaWS), actualmente montado en el USS Ponce atracado en el Golfo Pérsico. El láser de 30 kilovatios contiene suficiente calor y precisión para quemar el motor de un dron en el aire o hacer explotar un lanzagranadas atado a la parte trasera de una lancha rápida en movimiento. Sin embargo, el láser no puede funcionar contra objetivos de alta velocidad como los aviones de combate [fuente:CBS News].

    Después del costo de $ 40 millones para construir el láser, disparar el arma cargada por batería cuesta solo $ 0.59 por disparo en costos eléctricos. Compare eso con los cientos de miles de dólares o incluso $ 1 millón para disparar un interceptor antimisiles actual como el Navy Standard Missile [fuente:Freedberg].

    El objetivo del ejército es desarrollar un láser de estado sólido de 100 a 150 kilovatios para el despliegue aéreo [fuente:Freedberg]. El fabricante de drones General Atomics Aeronautical Systems afirma tener uno en proceso. Su láser de alta energía de generación 3 (HEL), un láser de estado sólido "bombeado" por una batería de iones de litio, podrá producir haces de hasta 300 kilovatios [fuente:General Atomics].

    El Gen 3 también es relativamente compacto, midiendo solo 4.25 pies por 1.3 pies por 1 pie (1.3 metros por 0.4 metros por 0.3 metros). En ese tamaño, el Gen 3 encajará dentro del módulo de armas láser tácticas de General Atomics (TLWM), una cápsula láser montada externamente que se puede implementar en tanques, Buques de guerra y aviones a reacción de la Armada [fuente:General Atomics].

    Aunque no hay videos de Gen 3 en acción, está clasificado, un vicepresidente de General Atomics le dijo a un reportero de U.S. News que la compañía está "mucho más allá de matar barcos y vehículos aéreos no tripulados". Trago.

    El sonido de Star Wars

    El ejército ya despliega láseres montados en camiones que disparan automáticamente drones o proyectiles de mortero. Funcionan muy bien con un solo problema:nadie puede saber cuándo están disparando. Los láseres reales son invisibles y silenciosos. Para remediar esto, Los ingenieros de Boeing han levantado los efectos de sonido láser de "Star Wars" y "Star Trek" para que se reproduzcan cada vez que se disparan los rayos [fuente:Atherton]. ¡Pew, pew, pew!

    Mucha más información

    Nota del autor:Cómo funcionarán los chorros de láser

    Al igual que con las mochilas propulsoras y los coches voladores, Siempre he asumido que el futuro incluiría pistolas láser. Me alienta / aterroriza saber que el ejército sigue persiguiendo seriamente el armamento láser, y estoy sin disculpas al escuchar que están agregando "¡zap!" suena cuando se disparan estos rayos de la muerte. Al menos, los láseres se consideran principalmente armamento de "defensa", derribando misiles y morteros entrantes para proteger tropas y vidas inocentes. Dicho eso algunos en el ejército también están interesados ​​en estos silenciosos, armas láser invisibles de largo alcance por su promesa de "negación plausible" [fuente:Hambling]. ¿Quién hizo estallar el submarino? ¡Nosotros no!

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    Fuentes

    • Adams, Eric. "Cómo funciona:el cañón láser volador". Ciencia popular. 13 de marzo, 2008. (6 de julio de 2015) http://www.popsci.com/military-aviation-space/article/2008-03/how-it-works-airborne-laser-cannon
    • Atherton, Kelsey D. "Los científicos están agregando efectos de sonido de 'Star Wars' a láseres reales para que puedan escucharlos". Ciencia popular. 2 de junio 2015. (6 de julio de 2015) http://www.popsci.com/american-laser-weapons-play-star-wars-sound-effects
    • Enciclopedia Británica. "Iniciativa de Defensa Estratégica (SDI)" 15 de julio de 2014. (6 de julio de 2015) http://www.britannica.com/topic/Strategic-Defense-Initiative
    • Sigue, Miguel. "Química con láseres". Educación en Química. Julio de 2012. (6 de julio de 2015) http://www.rsc.org/education/eic/issues/2012July/chemistry-lasers-optical-tweezers-explosives.asp
    • Freedberg Jr., Sydney J. "Cazas láser:armas de 100 kW para 2022". Rompiendo la defensa. 18 de mayo 2015. (6 de julio de 2015) http://breakingdefense.com/2015/05/lasers-on-a-plane-air-force-wants-fighter-firing-100-kilowatts-by-2022/
    • Freedberg Jr., Sydney J. "Star Wars en el mar:el láser de la Marina se vuelve real". 10 de diciembre 2014. (6 de julio de 2015) http://breakingdefense.com/2014/12/star-wars-at-sea-navys-laser-gets-real/
    • Atómica general. "El láser de alta energía Gen 3 completa la evaluación de la calidad del haz". Abril 8, 2015. (6 de julio de 2015) http://media.ga.com/2015/04/08/gen-3-high-energy-laser-completes-beam-quality-evaluation/
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    • Mick, Jason. "La cañonera láser se acerca unos centímetros al campo de batalla, Golpea el vehículo en la prueba ". Daily Tech. 14 de octubre de 2009. (6 de julio de 2015) http://www.dailytech.com/Laser+Gunship+Inches+Closer+to+the+Battlefield+Hits+Vehicle+in+Test/article16507.htm
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    • Moseman, Andrés. "Cuando Lockheed disparó su láser mortal a una camioneta, Esto sucedió. "Popular Mechanics. 6 de marzo de 2015 (6 de julio de 2015) http://www.popularmechanics.com/military/weapons/a14430/lockheed-martin-laser/
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    • Schechter, Erik. "La Fuerza Aérea de los Estados Unidos quiere aviones que disparen láser para 2022". Mecánica popular. 28 de mayo 2015. (6 de julio de 2015) http://www.popularmechanics.com/military/weapons/a15775/us-air-force-lasers-jets/
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