Science Fiction oder Tatsache: Willen Weltraumschlachten mit Laserwaffen bekämpft werden?

In dieser wöchentlichen erkundet die Geheimnisse des Lebens wenig die Plausibilität der beliebten Science-Fiction-Konzepte.

Was wäre ohne Laserstrahlen Science-Fiction? Handheld-Ray Guns zu Raumschiff montiert Protonentorpedos beinhaltet die futuristische Waffe der Wahl auf jeden Fall helle, bunte Explosionen von Energie.

In dem Jahrhundert früh 21^St bleiben Geschosse die Standardmittel der Schaden aus der Ferne. Kontinuierliche Forschung in "unter der Regie-" Energiewaffen durch das US-Militär, unter anderem konnte doch eines Tages Laser auf einem Schlachtfeld in Ihrer Nähe bringen.

Laser sind bereits in Führung, targeting und Kommunikationsanwendungen, aber erhebliche technologische Hindernisse Stand vor der wandeln sie in Waffen verwendet. Für bestimmte Nische Szenarien, Laser sich ideal erweisen. Es scheint unwahrscheinlich, jedoch, dass sie jemals völlig ersetzen Raketen und Kugeln, werden, wie in so viel Sci-Fi-Kriegsführung.

"Keine konventionelle Waffe ein Allheilmittel ist", sagte Douglas Beason, ehemaliger stellvertretender Laborleiter am Los Alamos National Laboratory. "Warum sollten wir gerichtet Energiewaffen anders sein?"

Warum Laser?

Laser sind enge Strahlen der Photonen durch die Anregung der Atome in einer Flüssigkeit, Gas oder Feststoff; oder Elektronen in einem Strahl. Waffe-Macher sind Laser angezogen, weil sie schneller als jedes Geschoss schießen können. "Sie können mit der Geschwindigkeit von Licht, Energie liefern", sagte Beason.

Sie können auch Ziele mit absoluter Präzision erreichen, während der Ausführung von potenziell nie aus Munition heraus. "sie nennen es unbegrenzte Zeitschriften," sagte Beason. "Anstatt eine Bombe fallen, sind Sie nur durch die Menge der Energie, die du tragen kannst begrenzt."

Lights out

Kein Wunder dann, dass die Streitkräfte lange Interesse an photonische Waffen genommen haben. Fortschritt hat noch kaum mit Lichtgeschwindigkeit fort.

Ronald Reagans Strategic Defense Initiative, die Satelliten Laser Zappen nukleare Raketen vom Himmel ins Auge gefasst, wurde verspottet als "Star Wars" und in den späten 1980er Jahren abgebrochen. Zwei andere prominente Bemühungen, Airborne Laser der Luftwaffe und der Marine-freie-Elektronen-Laser-Flugzeug und Boot-basierte, bzw. – beide habe die Axt im vergangenen Jahr nach mehr als einem Jahrzehnt der Entwicklung. [10 Erfindungen, die die Welt veränderten]

Budget Bedenken und technische Fragen zum Scheitern verurteilt diese Projekte, aber andere Programme sind im Gange. Eine wesentliche Behinderung hat sich genug Energie, um die Macht in den 100-Kilowatt-Bereich als notwendig für militärische Effektivität steigern getrommelt. "Für strategische Art Waffen, macht den großen Bugaboo" sagte Beason.

Wie Beason erklärt, Waffen "Schaden auf ein Ziel durch zwei verschiedene Arten zufügen." Ist die Übertragung der Impulse – Bild die Kraft einer schwingenden Klinge oder eine zipping Kugel – und die andere ist die Übertragung von kinetischer Energie.

Entsprechend, das meiste für Ihr Geld, Sie wollen Ihre Waffe schnell zu massiven und bewegende.

"Geschosse sind sehr, sehr effizient, weil sie eine große Masse, haben", sagte Beason. Photonen, die Bestandteile von Lasern, habe noch keine Masse. Zur Erreichung kinetische Energie-Schaden mit Lasern sagte Beason: "Du musst die Energie sehr hoch, und Sie müssen eine Menge davon zu speichern."

Zap-Autsch!

Mit ausreichenden Mitteln, denkt ein solchen Waffen erreichbar in vielleicht 10 Jahren Beason. Künftige betriebliche Theater könnte auch Laser Braten feindlichen unbemannten Flugzeugen, Raketen und Schiffe haben.

Vor dann, Low-Power-Laser – eine parallele Forschungsgebiet – konnten ihre ersten vor-Ort-Zap registrieren. Ein Beispiel ist der Humvee montierte Active Denial System (ADS). Dieses taktische Gerät ist für den Einsatz gegen Fleisch, nicht aus Metall.

Die Anzeigen Strahlen Infrarotlicht, das seine Ziele zu einem schmerzhaften brennen fühlen verursacht – möglicherweise hilfreich für Möchtegern Botschaft Rushers abzubringen oder Gefängnis Kämpfe, zwei der vielen anvisierten Anwendungen aufbrechen.

Gib mir einen blaster

Montierte gerichtet-Energiewaffen sind nur eine Frage der Zeit. Die Aussichten für kleine handheld Laser Waffen sind nicht annähernd so viel versprechend.

"Für strategische und taktische Waffen, Sie Energie auf Flugzeuge, Boote oder Humvees, speichern können", sagte Beason, "aber es sei denn, eine super-Energiequelle erfunden ist, kann Sie möglicherweise nie mit tragbare Waffen zu tun."

In der Theorie konnten Fortschritte in der Batterietechnologie schließlich solche Waffen ermöglichen. Aber auch wenn sie es tun, die Waffen dürfen nicht des hellgrüne oder roten Balken Science-Fiction-Fans erwarten.

Unsichtbare Strahlen

Die meiste Forschung in Laser-Waffen, die dazu bestimmt sind, zu versengen richtet sich an macht nicht sichtbaren Wellenlängen des Lichts nutzen. Diese Wellenlängen breiten sich durch die Atmosphäre wesentlich effizienter als sichtbares Licht macht.

Der Grund, warum, den ein sichtbarer Lichtstrahl auftaucht, ist, dass Partikel auf seinem Weg in die Augen eines Beobachters Photonen streuen. (Denken Sie an eine Taschenlampe Strahl im Nebel im Vergleich zu dem gleichen Strahl in einer klaren Nacht.) "Jedes Mal, wenn Sie einen Lichtstrahl, der bedeutet, dass in gewisser Weise ist das Licht gestreut wird, sehen können", sagte Beason. Das bedeutet wiederum weniger Energie zum Ziel.

Sichtbares Licht kann auch trainieren Sie Gase in der Atmosphäre bis hin zur Plasmen bilden, weiter einschneiden Getriebe-Leistungsfähigkeit und die Chancen der bunten Feuergefechte zwischen Space Marines und alien-Horden noch unwahrscheinlicher zu machen.

Ein weiteres Manko für ein Segment der Sci-Fi-Fans: die unterschiedliche Bars der Laserenergie, die wie Kugeln in "Star Wars" zu schießen? Sie unmöglich sind, sagte Beason. Ein Platzen des Laserlichts bewegt sich zu schnell von seiner Quelle für unsere Augen, als Einheit zu verfolgen. Viele Laser tatsächlich von gepulstem Licht bestehen, aber die Impulse Rasen vorbei so schnell, dass das Auge sie als als Durchlaufträger macht.

Jetzt, ein paar Wetten zu lösen: die "Star Trek" Phaser ist wichtiger als die "Star Wars"-Laser für wissenschaftliche Genauigkeit. Denn jetzt sagte beide Geräte "komplette Science Fiction," bleiben jedoch Beason.

Plausibilität-Score: Großen Regie-Energiewaffen an Bord der Fahrzeuge sieht unvermeidlich, aber versuchen, Hand-Held Laser zu entwickeln, die Menschen und Dinge Sci-Fi-Stil Fackel würde geben, Physikern und Ingenieuren ein echtes Workout. Laserkanonen scheinen durchaus möglich, verdienen sie drei von einer möglichen vier Rocketboys.

Diese Geschichte wurde durch die Geheimnisse des Lebens wenig, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.