Os militares sempre viram a física como uma forma de alcançar a vitória sobre o inimigo. A balística, baseada em leis matemáticas e físicas, tornou-se um "deus da guerra" desde as guerras napoleônicas. No século passado, a física atômica forneceu aos militares armas nucleares e termonucleares. Mas o potencial dos físicos ainda não se esgotou. De acordo com especialistas, novos tipos de armas e meios de guerra são os próximos da fila. O quanto os cientistas avançaram, atendendo aos desejos dos militares e em quais princípios seu desenvolvimento se baseia, veremos hoje.
Do laser ao raspador
Os filmes de ficção científica em que os heróis usam armas laser surgiram há tanto tempo que até a palavra "blaster", que significa pistola laser, já parece algo completamente antiquado. No entanto, armas a laser nunca são usadas neste lado da tela do cinema. Você se esqueceu disso? Não. Aqui estão duas implementações práticas da tecnologia laser para começar.
O A-60 é um laboratório voador equipado com uma instalação de laser megawatt, criada com base na aeronave de transporte militar Il-76MD. O objetivo deste complexo de laser de aviação russo é combater os meios ótico-eletrônicos do inimigo. Simplificando, ele destruirá a ótica dos satélites de reconhecimento com um feixe de laser na faixa do infravermelho. Nesse caso, acertar alvos no espaço é muito mais eficaz do que alvos terrestres. As camadas superiores da atmosfera são menos densas e, portanto, menos dispersão do feixe de laser. Já temos experiência em atirar em alvos espaciais. Em 2009, o A-60 "disparou" contra o satélite geofísico japonês Ajisal, voando a uma altitude de 1.500 km. É verdade que isso não danificou o satélite, completamente coberto por elementos reflexivos. Ele foi lançado ao espaço para refletir os feixes de laser,verdadeiro não como um alvo de treinamento, mas para determinar sua localização para fins científicos. Devo dizer que o A-60 está equipado com um laser, que originalmente deveria estar localizado na plataforma orbital Skif. Provavelmente, no futuro, o laser ainda poderá estar em órbita. Em setembro deste ano, surgiu a informação de que estavam em curso no nosso país trabalhos para a criação de uma aeronave com laser de combate de nova geração. O próprio laser está pronto. Resta apenas adaptá-lo à aeronave.que em nosso país se está trabalhando para criar uma aeronave com laser de combate de uma nova geração. O próprio laser está pronto. Resta apenas adaptá-lo à aeronave.que em nosso país se está trabalhando para criar uma aeronave com laser de combate de uma nova geração. O próprio laser está pronto. Resta apenas adaptá-lo à aeronave.
A-60
Russianplanes.net
O trabalho de criação de uma aeronave a laser foi realizado nos Estados Unidos. Eles agora estão parados. O Boeing YAL-1, equipado com um poderoso laser a bordo, foi projetado para interceptar mísseis balísticos e de cruzeiro. Apesar dos testes bem-sucedidos (em 2010, dois mísseis de treinamento foram destruídos por um laser), em 2011 o projeto foi encerrado. Mesmo levando em consideração o fato de que a potência do laser de iodo-oxigênio foi trazida para um megawatt, em condições reais de combate ainda será de pouca utilidade. A potência do feixe de laser é suficiente apenas para aquecer a pele do foguete a uma temperatura crítica, e então ocorre sua destruição independente. Mas se o foguete girar durante o vôo ou for coberto por uma camada de proteção térmica, o laser já será inútil. E mesmo que o alvo seja atingido, explosões espetaculares como "Star Wars" não são esperadas.
Vídeo promocional:
Boeing YAL-1
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No entanto, no exército americano, as armas a laser podem aparecer já em 2025. O Caminhão de Teste Móvel a Laser de Alta Energia de 10 quilowatts (HELMTT), que pode ser colocado em caminhões blindados do exército, foi testado nos Estados Unidos nesta primavera na base militar Fort Sill localizada em Oklahoma. De acordo com especialistas, seu laser é poderoso o suficiente para derrubar drones e destruir minas. Em 2020, está planejado aumentar sua capacidade para 100 quilowatts. Lasers menos potentes de 2 quilowatts estão sendo desenvolvidos e planejados para serem instalados em veículos blindados leves Stryker. Existem planos sérios para o uso de lasers na Marinha dos Estados Unidos. No final de 2015, a Marinha dos Estados Unidos assinou um contrato com a Northrop Grumman para desenvolver um laser de 150 quilowatts. O canhão de laser, um modelo experimental que está sendo testado,tem uma capacidade de apenas 30 quilowatts.
HELMTT
whoswhos.org
Deve-se dizer que a base física do funcionamento de qualquer laser é a existência do fenômeno da emissão estimulada. Como resultado desse fenômeno, a luz é amplificada e, portanto, surgem novas possibilidades para seu uso, desde ponteiros laser até soldagem industrial. A luz, como sabemos pela física, é a radiação eletromagnética percebida pelo olho humano. Mas o espectro da radiação eletromagnética não se limita à luz, para a qual a óptica também se refere à radiação ultravioleta e infravermelha. Ir além da faixa ótica, ou melhor, em uma faixa de comprimento de onda menor, teoricamente tornará possível a criação de lasers mais potentes com poder destrutivo. Deve ser dito aqui que o primeiro "laser" no sentido usual da palavra foi um maser - um dispositivo no qual as microondas eram amplificadas por meio de radiação estimulada.encontrando-se no espectro por trás da radiação infravermelha. Foi criado em 1954. Seis anos depois, apareceu o primeiro laser óptico. Mais trabalho é realizado na direção de raios-X e radiação gama.
As tentativas de criar um laser de raio-X de combate (Razer) foram feitas nos Estados Unidos durante a Guerra Fria. O projeto da espada de raios-X foi nomeado Excalibur.
Mas apenas esse tipo de laser requer uma energia verdadeiramente fantástica. E só poderia ser obtido por meio de uma explosão nuclear. Os testes de um laser de raios-X com bomba nuclear ocorreram em março de 1983 em um local de teste em Nevada. De acordo com alguns relatórios, estudos semelhantes foram realizados na União Soviética. Mas os resultados não foram satisfatórios. Em nossa época, o laser de raios X tenta criar com base em uma tecnologia diferente. Este é o chamado laser de elétrons livres de raios-X. Mas está planejado para ser usado apenas para fins civis. Por enquanto, pelo menos. Lasers gama, ou "grasers" (da Amplificação de Raios Gama por Emissão Estimulada de Radiação), já são armas de raios gama superpoderosas em potencial. Os pesquisadores que estavam desenvolvendo a possibilidade de criar lasers gama acreditamque com a ajuda deles é possível proteger a Terra de possíveis ameaças do espaço - por exemplo, de asteróides se movendo em direção ao nosso planeta. A energia desse tipo de laser será de 100 a 10.000 vezes a dos lasers ópticos.
Arma infra-som
Acertar o inimigo com ondas sonoras, incapacitar milhares de soldados sem uma única bala, ou simplesmente fazê-los fugir em pânico do campo de batalha é o sonho de militares de todo o mundo. O uso de armas acústicas vai economizar munição e mostrar humanidade ostensiva.
Assim como não vemos a maior parte do espectro da radiação eletromagnética, também não ouvimos uma parte significativa das vibrações sonoras. Via de regra, o ouvido humano pode perceber vibrações sonoras na faixa de frequência de 16–20 Hz a 15–20 kHz. O som abaixo dessa faixa é chamado de infra-som, e acima dele é chamado de ultra-som. O fato de nosso ouvido não ser capaz de ouvir infra-som não significa de forma alguma que diferentes órgãos de nosso corpo não possam “ouvi-lo”. As frequências de oscilação de muitos processos em nosso corpo estão na mesma faixa de frequência do infra-som. Quando eles coincidem, por exemplo, no caso de uma influência externa deliberada, ocorre um aumento acentuado na amplitude das oscilações forçadas. Isso pode levar à interrupção do desempenho dos órgãos internos ou mesmo à sua ruptura. No caso do coração, o resultado pode ser a morte. Tudo isso fornece uma base teórica para a criação de armas infra-sônicas.
Mas, via de regra, os principais avanços são no sentido de armas ilegais. A exposição a uma pessoa com um infra-som suficientemente forte pode causar, em um caso, ansiedade, medo e pânico, no outro - náusea, zumbido nos ouvidos, dor. Em qualquer caso, isso obriga a pessoa a deixar o local onde a arma foi usada. Parece que é aqui que vale a pena dar exemplos de armas infra-sônicas colocadas em serviço ou falar sobre testes. Mas a informação sobre isso é provavelmente um segredo selado com sete selos. Eles falam sobre isso, mas não mostram nada. Talvez o único exemplo real do uso de tal arma seja a "bomba acústica" que foi usada pela OTAN durante a operação na Iugoslávia. As flutuações de frequência muito baixas causadas por ele levaram ao pânico, mas apenas por um curto período.
Reportagens frequentes da mídia sobre o uso de armas infra-sônicas estão na verdade se referindo a outros tipos de armas acústicas. Por exemplo, isso é usado com sucesso para interromper manifestações ou contra piratas somalis. Um som forte com uma frequência de 2-3 kHz é um irritante muito forte e é capaz de desorganizar e desequilibrar o inimigo. Mas, ao contrário do infra-som, está na faixa de ondas audíveis.
Não se esqueça que a chamada "onda natural do medo" está na faixa de 7 a 13 Hz. O infra-som tem um índice de absorção muito mais baixo em vários meios do que outras vibrações sonoras, como resultado das ondas infra-sônicas se propagam por longas distâncias. É o infra-som o primeiro prenúncio de desastres naturais: terremotos, tufões, erupções vulcânicas. Assim, durante os terremotos, o infra-som é gerado pela crosta terrestre, o que permite que muitos animais o sintam com antecedência e saiam dos locais do desastre esperado ou mostrem visível ansiedade se não houver como sair. Uma pessoa, via de regra, não dá importância a um sentimento inesperado de ansiedade. No entanto, essa característica natural está no cerne das armas que induzem o medo. A propósito, o infra-som é uma das prováveis pistas do mistério do Triângulo das Bermudas.
Canhão elétrico
O limite teórico para a velocidade inicial de um projétil de artilharia é de cerca de 2 km / s. Mas, na prática, também não é possível. Na nova era das altas velocidades, os militares exigem mais dos cientistas. E, talvez, muito em breve, em vez de peças de artilharia convencionais, aparecerão canhões eletromagnéticos. Um railgun, ou railgun como é chamado nos Estados Unidos, é um acelerador de massa eletromagnética do ponto de vista da física. Outro tipo de acelerador é a "metralhadora Gauss", mas esse dispositivo não é considerado muito eficaz no caso de implementação prática.
As vantagens dos canhões ferroviários sobre a artilharia convencional são, obviamente, óbvias. A meta estabelecida pelos militares americanos para os desenvolvedores é criar um canhão eletromagnético capaz de acelerar um projétil a uma velocidade de 5,8 km / s. Essa arma deve ter a capacidade de atingir um alvo com um diâmetro de 5 metros, localizado a uma distância de 370 quilômetros em seis minutos. Isso é 20 vezes maior do que as taxas de disparo das armas de artilharia atualmente em serviço na Marinha dos Estados Unidos. Além disso, é preciso entender que tais projéteis não contêm explosivos, seu poder perfurante sem precedentes reside apenas na energia cinética de um projétil disparado em uma velocidade ultra-alta. Os navios nos quais essas armas estão planejadas serão mais seguros devido à menor quantidade de explosivos neles.
Testes de canhão elétrico nos EUA
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É preciso dizer que o canhão elétrico não precisa se tornar um brinquedo nas mãos dos militares. Quando a velocidade atinge 7,9 km / s (a primeira velocidade espacial), ela pode ser usada para lançar satélites em órbita baixa.
Railguns também estão sendo desenvolvidos na Rússia. Os primeiros testes públicos ocorreram neste verão na filial Shatura do Instituto Conjunto de Altas Temperaturas da Academia Russa de Ciências. Os testes de demonstração alcançaram uma velocidade de projétil de 3,2 km / s. Mas, segundo o presidente da Academia Russa de Ciências Vladimir Fortov, que esteve presente nos testes, o máximo que foi extraído do aparelho foi de 11 km / s. É verdade que, em nosso caso, os cientistas não falam sobre o uso militar do canhão elétrico. Segundo Fortov, os cientistas da Academia de Ciências enfrentam três tarefas: obter um sistema com altas pressões e estudar o Universo com a ajuda, proteger o planeta de corpos espaciais de alta velocidade e colocar satélites em órbita.
O princípio de ação das forças de Lorentz no canhão elétrico
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Como o nome indica, uma railgun (arma eletromagnética) usa força eletromagnética para acelerar um projétil. O railgun é um par de eletrodos paralelos (trilhos) conectados a uma poderosa fonte de corrente contínua. O projétil, que faz parte de um circuito elétrico (condutor), ganha aceleração com a força de Lorentz, empurrando-o para fora e acelerando-o a velocidades ultraaltas.
Vladimir Fortov testando uma arma ferroviária doméstica
novostimo.ru
Link Neutrino
Qualquer transmissão de informação à distância é baseada em um ou outro fenômeno físico. A comunicação de rádio usa ondas de rádio com um comprimento de onda de 0,1 milímetro como portadora de sinal. Experimentos no campo da comunicação a laser estão em andamento. Será especialmente requisitado para a transmissão de informações no espaço sideral. Se algum dia descobrirmos os táquions (se possível) e pudermos colocá-los a nosso serviço, a comunicação dos táquions, transmitindo informações a uma velocidade superluminal, se tornará a base da comunicação espacial de alcance ultralongo. Mas este já é o futuro de Star Wars do próximo século. Agora os cientistas se deparam com tarefas mais prosaicas, eles deveriam lidar com submarinos.
Neutrino é uma partícula fundamental neutra que pertence à classe dos leptões e participa apenas das interações fracas e gravitacionais. Os léptons incluem, em particular, um elétron, mas não um próton e um nêutron, estes já são bárions. A peculiaridade de um neutrino é que ele interage de forma extremamente fraca com a matéria. Esta partícula não custa nada para voar pelo nosso planeta, e nada vai atrasá-la. Para a comunicação com submarinos, que estão em serviço de combate nas profundezas do oceano há meses, essa conexão é perfeita. Água salgada do mar é um bom bloqueador de sinais de rádio. E emergir para aceitá-lo significa permitir que o inimigo se descubra. Para comunicação com submarinos, ondas de rádio ultralongas são usadas agora, cujo comprimento é superior a dez quilômetros. Em nosso país, o 43º centro de comunicações da Marinha Russa (estação de rádio "Antey") fornece comunicação com submarinos. Devido ao seu tamanho gigantesco, a estação de rádio foi batizada de "Golias". É verdade, não aqui, mas na Alemanha, de onde foi tirado como troféu depois da guerra.
Assim, os neutrinos são capazes de superar quaisquer distâncias e obstáculos. Mesmo que seja necessário enviar um sinal para a base lunar na parte de trás do nosso satélite, ele passará calmamente pela lua. É apenas essa característica positiva que não permite, por enquanto, domesticar totalmente essa partícula. Praticamente não interagindo com a substância, também não se presta à "captura" por completo. Ainda não se sabe como a conexão do neutrino será realizada na realidade. Mas existem algumas propostas muito interessantes sobre este assunto. Por exemplo, pesquisadores da Virginia Polytechnic University sugerem o estabelecimento de uma comunicação unilateral com submarinos para começar. O transmissor será um anel de múon de armazenamento, que fornecerá um fluxo de neutrino com uma intensidade de 1014 partículas por segundo. Passando pelo planetauma parte insignificante dos neutrinos deve reagir com a matéria (núcleos de átomos em uma molécula de água), como resultado, múons de alta energia são formados, que, por sua vez, causam um leve brilho na água (radiação Cherenkov). Isso é o que será registrado pelos fotodetectores supersensíveis no submarino.
Transmissor de neutrino - anel muon
newswise.com
A taxa de transmissão para esse canal será de 10 bits por segundo. Isso é muito quando comparado com o que temos agora. Um canal de rádio usando miriametro de frequência muito baixa (VLF / VLF) (comprimento de onda de 10–100 km) tem uma largura de banda de 50 bits por segundo. Mas, para receber esse sinal, o submarino deve nadar até uma profundidade de 20 metros ou lançar uma bóia com uma antena em um cabo longo. Todo esse procedimento aumenta o risco de detecção do submarino e limita sua manobrabilidade. Ao usar ondas decamétricas (10.000–100.000 km) de frequência extremamente baixa (ELF / ELF), o barco pode não flutuar, mas a taxa de transmissão do sinal é de apenas 1 bit por minuto.
Sergey Sobol
