1898 m. išleistame romane „Pasaulių karas“ H.G. Wellsas aprašė, kaip į Žemę nusileidę marsiečiai degina įkyrius žmones ir šluoja nuo žemės paviršiaus nedidelius miestelius naudodami karščio spindulius, kurie viską paverčia „žėruojančios liepsnos ir dūmų šokiu“. Nuo to laiko lazeriniai ginklai tapo itin dažnu mokslinės fantastikos elementu.
Tačiau nepaisant kariuomenės atstovų pastangų, tikrovė mokslinės fantastikos nepavijo dar ilgai. 1934 m. Jungtinės Karalystės Oro pajėgų ministerija pasiūlė 1 000 svarų žmogui, sugebėsiančiam naudojant kokius nors spindulius užmušti už 180 m stovinčią avį – tačiau niekam to padaryti nepavyko. Po dešimtmečio japonai sukūrė mikrobangas skleidžiantį prietaisą, kuriuo pavyko užmušti už 30 m esantį kiškį. Tačiau tam prireikė dešimties minučių. Kreipiamosios energijos ginklų (kaip jie vadinami kariniu žargonu) eros nepavyko pradėti net 1960 m., kai buvo sukurti lazeriai. Ronaldo Reagano pastangos panaudoti lazerius devintajame dešimtmetyje vykdytoje vadinamojoje „Žvaigždžių karų“ programoje buvo visiškai nesėkmingos.
Tačiau prieš 27 metus JAV oro pajėgų tyrimų laboratorijoje pradėjęs dirbti Kelly Hammettas, kuris šiuo metu vadovauja Kreipiamosios energijos direktoratui, teigia, kad dabar viskas kitaip. „Dirbdamas su kreipiamąja energija praleidau visą savo karjerą, – teigia jis. – Pagaliau pasiekėme akimirką, kai galėsime kurti tikrą pranašumą mūšio lauke suteikiančias sistemas.“
Žybt!
Jei taip bus iš tiesų, kis karo kaina. Dabar norint numušti danguje skriejantį objektą dažniausiai reikia į jį paleisti ką nors labai brangaus. Jei tas objektas – priešų lėktuvas arba gerai išvystyta balistinė raketa, šauti greičiausiai verta. Tačiau, pavyzdžiui, Izraeliui dažnai teka išmesti po 50 000 JAV dolerių, kad sulaikytų savadarbes raketas, kurios kainuoja tik 1 000 dolerių. Dėl tokio kainų skirtumo lengva ir nebrangu bandyti sutriuškinti priešo apsaugą paleidus pliūpsnius raketų ar pulkus dronų. O lazerinius ginklus naudoti būtų pigu, be to, jiems niekad nepritrūktų amunicijos.
Lazerių būna visokių rūšių, tačiau ginklams kurti dažniausiai naudojamos dvi iš jų – kietosios būsenos lazeriai ir cheminiai lazeriai. Kietosios būsenos lazeris veikia stimuliuojant lazerio spindulio išsiskyrimą iš kristalo arba stiklo, pirmiausia į jį perdavus energiją (pirmajame lazeryje kaip kristalas naudotas rubinas, o energija perduota blykste). Šiam procesui reikalingą galią suteikia elektros srovė. O cheminis lazeris energijos gauna iš dviejų ar daugiau elementų reakcijos ir ją panaudoja perduoti energiją į trečią elementą, kuris išskiria spindulį.
Pirmajame šio amžiaus dešimtmetyje JAV buvo beveik pavykę sukurti cheminį lazerį. Idėja buvo užsilikusi nuo „Žvaigždžių karų“ programos laikų, kai kurtas įrenginys, skirtas sunaikinti tarpžemynines balistines raketas joms vos pakilus. 2009 m. atlikti bandymai buvo sėkmingi. Tačiau sistema svėrė 17 tonų ir buvo tokia didelė, kad ją gabenti turėjo „Boeing 747“ lėktuvas. Be to, norint įvykdyti reakciją reikėjo chloro, vandenilio peroksido ir kalio hidroksido, o tai – ėdžiosios medžiagos, kaip ir medžiaga, naudota perduoti energijai – jodas. Turėti tokį mišinį lėktuve – toli gražu ne pati geriausia mintis. Per šešiolika metų išleidus 5 mlrd. dolerių, 2011 m. programa nutraukta.
Šiandien ginklai gaminami naudojant kietosios būsenos lazerius. Kaip paaiškina Pentgono kreipiamosios energijos ginklų skyriui vadovaujantis Thomas Karras, juose perduoti energiją į lazerį naudojamas lazeris. Kad lazeris įgytų norimų savybių, į jo šerdį (rubino ekvivalentą) įdedama tokios medžiagos kaip niobis. Ginklas stimuliuojamas ne blykste, o lazerį išskiriančiu diodu.
Parinkus tinkamas sudedamąsias dalis pagrindiniam lazeriui, galima nustatyti tinkamiausią bangos ilgį (maždaug vieno mikrometro) ir taip sukurti siaurą, toli keliaujantį spindulį, atsparų atmosferoje tvyrantiems vandens garams. Šiandieniniai kietosios būsenos lazeriai kur kas veiksmingesni, negu jų pirmtakai. Dabar lazerio šviesa paverčiama net trečdalis jiems teikiamos elektros – o ankstesniuose lazerių modeliuose šviesa pavirsdavo tik keli procentai. Be to, nebenaudojant dujų dizainas paprastesnis ir kompaktiškesnis.
Perversmas kietosios būsenos lazerių srityje įvyko 2014 m. , kai JAV karinės jūrų pajėgos išbandė 30 kW galios lazerį (tiek pat galios turi vidutiniškas namuose naudojamas vandens šildytuvas). Įtaisius lazerį nedideliame laive „USS Ponce“, pavyko sudeginti netoliese skraidžiusių dronų ir plaukiojusių laivų motorus ir kitas dalis. „USS Ponce“ kapitonui suteiktas leidimas prireikus lazeriu pasinaudoti iš tikrųjų.
Po sėkmingo bandymo nuspręsta vėliau šiais metais panašią 60 kW sistemą įrengti koviniame laive „USS Preble“. O didesniems laivas bandomas dar galingesnis 150 kW lazerinis ginklas. Be to, tokie ginklai naudojami ne tik laivyne. Vasarį JAV kariuomenė teigė, kad pirmąjį „mūšiui naudingą“ lazerį (50 kW galios ginklą, įtaisytą ant šarvuočių „Stryker“, kad apsaugotų juos nuo puolimo iš oro) planuojama panaudoti iki 2022 m.
Veidrodžių pagalba
Kariniai lazeriai patobulėjo ir dėl pažangos, padarytos medžiagų tyrimuose. H. Wellso marsiečiai naudojosi „poliruotais paraboliniais veidrodžiais iš nežinomos medžiagos“. Tikruose lazeriuose taip pat naudojami veidrodžiai, skirti sujungti ir atspindėti šviesą ginkle, o tada išsiųsti ją pro angą į taikinį. Kadangi lazeriai sutelkia nepaprastai daug energijos į nedidelę vietą, tokie veidrodžiai turi būti padengti atspindinčiomis medžiagomis, sugeriančiomis kaip įmanoma mažiau energijos. O ginklo angai turi būti naudojamos itin pralaidžios medžiagos, kad energijos išeitų kuo daugiau. Pasak T. Karro, abiejų tipų medžiagos per pastaruosius 20 metų labai patobulėjo, nes jos naudojamos optiniuose giroskopuose, kurie dažnai įrengiami lėktuvuose ir laivuose.
Pažangos taip pat padaryta ir adaptyviojoje optikoje – srityje, kurioje naudojamasi specialiais jutikliais ir deformuojamaisiais veidrodžiais, kad būtų galima iškart kompensuoti Žemės atmosferos sukeliamus netikslumus (tokius, kaip, pavyzdžiui, žvaigždžių žibėjimas). Ši karinius lazerius tiksliai nutaikyti leidžianti technologija pradėta kurti slaptose laboratorijose devintajame dešimtmetyje, o dešimtajame dešimtmetyje išslaptinta. Tuo labai apsidžiaugė astronomai, kurie pasinaudojo informacija patikslinti savo teleskopus. Praeitais metas JAV karinių oro pajėgų tyrimų laboratorija „Starfire Optical Range“ Naujojoje Meksikoje pasikvietė pramonės atstovus padėti vystyti naują galingą natrio lazerį (jis suteikia energijos natrio atomams mezosfera vadinamoje atmosferos dalyje, kad būtų galima sukurti netikras „kelrodes žvaigždes“). Dėl šio projekto adaptyvioji optika gali labai pasikeisti tiek astronomijos, tiek karo srityje.
Kitas kylantis iššūkis – sustiprinti lazerius, kad būtų galima taikytis ne tik į mažus taikinius, kaip bus daroma „USS Preble“ laive ir „Stryker“ šarvuotyje, bet ir į dideles raketas. Pasak T. Karro, jų tikslas – iki 2022 m. sukurti 300 kW galios ginklą, o iki 2024 m. – 500 kW galios ginklą. Šie prietaisai bus skiri ne mūšio laukui, o demonstracijoms. Tačiau panašu, kad praėjus šimtmečiui po H. Wellso vizijos, lazeriniai ginklai pagaliau taps tikrove.