Militer selalu memandang fisika sebagai cara untuk meraih kemenangan atas musuh. Balistik, berdasarkan hukum matematika dan fisika, telah menjadi "dewa perang" sejak perang Napoleon. Pada abad yang lalu, fisika atom telah melengkapi militer dengan senjata nuklir dan termonuklir. Namun potensi fisikawan belum habis. Menurut para ahli, jenis senjata baru dan alat perang berada di urutan berikutnya. Seberapa jauh ilmuwan telah maju, memenuhi keinginan militer, dan pada prinsip apa perkembangan mereka didasarkan, kita akan lihat hari ini.
Dari laser hingga grazer
Film-film fiksi ilmiah di mana para pahlawan menggunakan senjata laser muncul begitu lama bahkan kata "blaster", yang berarti pistol laser, tampaknya sudah menjadi sesuatu yang sangat kuno. Namun, senjata laser tidak pernah digunakan di sisi layar film ini. Apakah kamu sudah lupa tentang itu Tidak. Berikut adalah dua implementasi praktis dari teknologi laser untuk memulai.
A-60 adalah laboratorium terbang yang dilengkapi dengan instalasi laser megawatt, dibuat berdasarkan pesawat angkut militer Il-76MD. Tujuan kompleks laser penerbangan Rusia ini adalah untuk melawan sarana optik-elektronik musuh. Sederhananya, itu akan menghancurkan optik satelit pengintai dengan sinar laser dalam jangkauan inframerah. Dalam hal ini, mengenai target di luar angkasa jauh lebih efektif daripada target di darat. Lapisan atas atmosfer kurang padat, dan oleh karena itu hamburan sinar laser lebih sedikit. Kami sudah memiliki pengalaman dalam menembak target luar angkasa. Pada tahun 2009, A-60 "menembaki" satelit geofisika Jepang Ajisal, terbang di ketinggian 1500 km. Benar, ini tidak merusak satelit, sepenuhnya ditutupi dengan elemen reflektif. Dia diluncurkan ke luar angkasa untuk memantulkan sinar laser,sejatinya bukan sebagai sasaran pelatihan, melainkan untuk menentukan lokasinya untuk tujuan ilmiah. Harus dikatakan bahwa A-60 dilengkapi dengan laser, yang semula seharusnya ditempatkan di platform orbital Skif. Mungkin, di masa depan, laser mungkin masih berada di orbit. Pada bulan September tahun ini, muncul informasi bahwa pekerjaan sedang dilakukan di negara kita untuk membuat pesawat terbang dengan laser tempur generasi baru. Laser itu sendiri sudah siap. Tetap hanya menyesuaikannya dengan pesawat.bahwa di negara kita, pekerjaan sedang dilakukan untuk membuat pesawat terbang dengan laser tempur generasi baru. Laser itu sendiri sudah siap. Tetap hanya menyesuaikannya dengan pesawat.bahwa di negara kita, pekerjaan sedang dilakukan untuk membuat pesawat terbang dengan laser tempur generasi baru. Laser itu sendiri sudah siap. Tetap hanya menyesuaikannya dengan pesawat.
A-60
russianplanes.net
Pekerjaan pembuatan laser pesawat dilakukan di Amerika Serikat. Mereka sekarang dihentikan. Boeing YAL-1, dilengkapi dengan laser onboard yang kuat, dirancang untuk mencegat rudal balistik dan jelajah. Meskipun uji coba berhasil (pada 2010, dua misil latih dihancurkan oleh laser), pada 2011 proyek tersebut ditutup. Bahkan dengan mempertimbangkan fakta bahwa kekuatan laser oksigen-iodin dihadirkan menjadi satu megawatt, dalam kondisi pertempuran yang sebenarnya masih akan sedikit berguna. Kekuatan sinar laser cukup hanya untuk menghangatkan kulit roket ke suhu kritis, dan kemudian kehancuran independennya terjadi. Tetapi jika roket berputar saat terbang atau ditutupi dengan lapisan pelindung panas, laser sudah tidak berguna. Dan bahkan jika targetnya terkena, ledakan spektakuler ala "Star Wars" tidak diharapkan.
Video promosi:
Boeing YAL-1
wikipedia.org
Namun demikian, di tentara Amerika, senjata laser mungkin muncul pada awal tahun 2025. Truk Uji Seluler Laser Berenergi Tinggi 10 kilowatt (HELMTT), yang dapat ditempatkan pada truk lapis baja tentara, diuji di Amerika Serikat musim semi ini di pangkalan militer Fort Sill yang terletak di Oklahoma. Menurut para ahli, lasernya cukup kuat untuk menembak jatuh drone dan menghancurkan ranjau. Pada tahun 2020, direncanakan kapasitasnya meningkat menjadi 100 kilowatt. Laser 2 kilowatt yang kurang bertenaga sedang dikembangkan dan direncanakan untuk dipasang pada pengangkut personel lapis baja ringan Stryker. Ada rencana serius untuk menggunakan laser di Angkatan Laut AS. Pada akhir 2015, Angkatan Laut AS menandatangani kontrak dengan Northrop Grumman untuk mengembangkan laser 150 kilowatt. Meriam laser, model eksperimental yang saat ini sedang diuji,memiliki kapasitas hanya 30 kilowatt.
HELMTT
whoswhos.org
Harus dikatakan bahwa dasar fisik pengoperasian laser apa pun adalah adanya fenomena emisi terstimulasi. Sebagai hasil dari fenomena ini, cahaya diperkuat, dan oleh karena itu kemungkinan baru untuk penggunaannya muncul, dari penunjuk laser hingga pengelasan industri. Cahaya, seperti yang kita ketahui dari fisika, adalah radiasi elektromagnetik yang dirasakan oleh mata manusia. Tetapi spektrum radiasi elektromagnetik tidak terbatas pada cahaya, yang mana optik juga mengacu pada radiasi ultraviolet dan inframerah. Melampaui jangkauan optik, atau lebih tepatnya, ke rentang panjang gelombang yang lebih pendek, secara teoritis akan memungkinkan untuk membuat laser yang lebih kuat dengan daya penghancur. Harus dikatakan di sini bahwa "laser" pertama dalam arti kata yang biasa adalah maser - perangkat di mana gelombang mikro diperkuat menggunakan radiasi terstimulasi.terletak pada spektrum di belakang radiasi infra merah. Itu dibuat pada tahun 1954. Enam tahun kemudian, laser optik pertama muncul. Pekerjaan lebih lanjut dilakukan pada arah sinar-X dan radiasi gamma.
Upaya untuk membuat laser sinar-X tempur (Razer) dilakukan di Amerika Serikat selama Perang Dingin. Proyek pedang sinar-X bernama Excalibur.
Tetapi hanya laser semacam itu yang membutuhkan energi yang benar-benar fantastis. Dan itu hanya bisa didapat dari ledakan nuklir. Pengujian laser sinar-X yang dipompa nuklir dilakukan pada bulan Maret 1983 di sebuah lokasi pengujian di Nevada. Menurut beberapa laporan, penelitian serupa dilakukan di Uni Soviet. Namun hasilnya tidak memuaskan. Di zaman kita, laser sinar-X sedang mencoba membuat atas dasar teknologi yang berbeda. Inilah yang disebut laser elektron bebas sinar-X. Tapi rencananya hanya akan digunakan untuk tujuan sipil. Untuk saat ini. Laser gamma, atau "grasers" (dari Gamma Ray Amplification by Stimulated Emission of Radiation), sudah menjadi senjata super kuat yang potensial dalam jangkauan gamma. Para peneliti yang mengembangkan kemungkinan menciptakan laser gamma percayabahwa dengan bantuan mereka adalah mungkin untuk melindungi Bumi dari kemungkinan ancaman dari luar angkasa - misalnya, dari asteroid yang bergerak menuju planet kita. Energi laser semacam itu akan 100–10.000 kali lipat dari laser optik.
Senjata infrasonik
Menyerang musuh dengan gelombang suara, melumpuhkan ribuan tentara tanpa satu peluru pun, atau sekadar membuat mereka melarikan diri dengan panik dari medan perang adalah impian militer seluruh dunia. Penggunaan senjata akustik akan menghemat amunisi dan menunjukkan rasa kemanusiaan yang mencolok.
Sama seperti kita tidak melihat sebagian besar spektrum radiasi elektromagnetik, kita juga tidak mendengar sebagian besar getaran suara. Biasanya, telinga manusia dapat merasakan getaran suara dalam rentang frekuensi dari 16-20 Hz hingga 15-20 kHz. Suara di bawah rentang ini disebut infrasonik, dan di atasnya disebut ultrasonografi. Fakta bahwa telinga kita tidak dapat mendengar infrasonik sama sekali tidak berarti bahwa berbagai organ tubuh kita tidak “mendengar” nya. Frekuensi osilasi dari banyak proses di tubuh kita berada dalam rentang frekuensi yang sama seperti infrasonik. Ketika mereka bertepatan, misalnya, dalam kasus pengaruh eksternal yang disengaja, peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi paksa terjadi. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan organ dalam atau bahkan pecah. Dalam kasus hati, akibatnya bisa berupa kematian. Semua ini memberikan dasar teoritis untuk pembuatan senjata infrasonik.
Tapi, sebagai aturan, perkembangan utama mengarah ke senjata ilegal. Paparan orang dengan infrasonik yang cukup kuat dapat menyebabkan kecemasan, ketakutan dan kepanikan, di kasus lain - mual, telinga berdenging, nyeri. Bagaimanapun, ini memaksa orang tersebut untuk meninggalkan tempat di mana senjata itu digunakan. Tampaknya di sinilah layak memberikan contoh senjata infrasonik yang digunakan atau berbicara tentang tes. Tetapi informasi tentang ini mungkin adalah rahasia yang disegel dengan tujuh segel. Mereka membicarakannya, tapi tidak menunjukkan apa-apa. Mungkin satu-satunya contoh nyata dari penggunaan senjata semacam itu adalah "bom akustik" yang digunakan oleh NATO selama operasi di Yugoslavia. Fluktuasi frekuensi yang sangat rendah yang disebabkan olehnya menyebabkan kepanikan, tetapi hanya untuk waktu yang singkat.
Seringkali pemberitaan media tentang penggunaan senjata infrasonik justru mengacu pada jenis senjata akustik lainnya. Misalnya, ini berhasil digunakan untuk membubarkan demonstrasi atau melawan perompak Somalia. Suara yang kuat dengan frekuensi 2-3 kHz adalah iritasi yang sangat kuat dan mampu mengacaukan dan melempar musuh keluar dari keseimbangan mental. Tapi, tidak seperti infrasonik, infrasonik berada dalam kisaran gelombang yang dapat didengar.
Jangan lupa bahwa yang disebut "gelombang ketakutan alami" berada pada kisaran 7-13 Hz. Infrasonik memiliki indeks penyerapan yang jauh lebih rendah di berbagai media dibandingkan getaran suara lainnya, akibatnya gelombang infrasonik merambat dalam jarak yang jauh. Suara infrasonik yang menjadi pertanda pertama terjadinya bencana alam: gempa bumi, topan, letusan gunung berapi. Jadi, selama gempa bumi, infrasonik dihasilkan oleh kerak bumi, yang memungkinkan banyak hewan untuk merasakannya terlebih dahulu dan meninggalkan tempat yang diperkirakan akan bencana atau menunjukkan kecemasan yang terlihat jika tidak ada jalan untuk pergi. Seseorang, sebagai suatu peraturan, tidak mementingkan perasaan cemas yang tidak terduga. Namun, sifat alami ini merupakan inti dari senjata yang memicu rasa takut. Ngomong-ngomong, suara infrasonik adalah salah satu petunjuk yang mungkin untuk misteri Segitiga Bermuda.
Railgun
Batas teoritis untuk kecepatan awal proyektil artileri adalah sekitar 2 km / s. Namun dalam praktiknya, hal itu juga tidak dapat dicapai. Di era baru kecepatan tinggi, militer menuntut lebih banyak dari para ilmuwan. Dan, mungkin, sebentar lagi, alih-alih potongan artileri konvensional, meriam elektromagnetik akan muncul. Railgun, atau sebutan railgun di Amerika Serikat, adalah akselerator massa elektromagnetik dari sudut pandang fisika. Jenis lain dari akselerator semacam itu adalah "Gauss gun", tetapi perangkat ini dianggap tidak cukup efektif dalam penerapan praktis.
Keunggulan railgun dibandingkan artileri konvensional, tentu saja, jelas. Tujuan yang ditetapkan oleh militer Amerika untuk para pengembangnya adalah untuk menciptakan meriam elektromagnetik yang mampu mempercepat proyektil hingga kecepatan 5,8 km / s. Senapan semacam itu harus memiliki kemampuan mengenai sasaran dengan diameter 5 meter, yang terletak pada jarak 370 kilometer dalam enam menit. Ini 20 kali lebih tinggi dari tingkat penembakan senjata artileri yang saat ini digunakan oleh Angkatan Laut AS. Selain itu, orang harus memahami bahwa proyektil semacam itu tidak mengandung bahan peledak, kekuatan menembus lapis baja mereka yang belum pernah terjadi sebelumnya hanya terletak pada energi kinetik proyektil yang ditembakkan dengan kecepatan sangat tinggi. Kapal-kapal yang direncanakan untuk menempatkan senjata semacam itu akan lebih aman karena jumlah bahan peledak yang lebih sedikit.
Tes Railgun di AS
wikipedia.org
Harus dikatakan bahwa railgun tidak harus menjadi mainan di tangan militer. Ketika kecepatan mencapai 7,9 km / s (kecepatan luar angkasa pertama), itu dapat digunakan untuk meluncurkan satelit ke orbit rendah bumi.
Railgun juga sedang dikembangkan di Rusia. Tes publik pertama berlangsung musim panas ini di cabang Shatura dari Institut Bersama Suhu Tinggi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Uji demonstrasi mencapai kecepatan proyektil 3,2 km / s. Namun, menurut Presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Vladimir Fortov, yang hadir pada tes tersebut, maksimum yang diekstraksi dari perangkat tersebut adalah 11 km / s. Benar, dalam kasus kami, para ilmuwan tidak berbicara tentang penggunaan railgun untuk militer. Menurut Fortov, para ilmuwan dari Academy of Sciences menghadapi tiga tugas: mendapatkan sistem dengan tekanan tinggi dan mempelajari Alam Semesta dengan bantuan mereka, melindungi planet dari badan antariksa berkecepatan tinggi dan menempatkan satelit ke orbit.
Prinsip aksi pasukan Lorentz di railgun
wikipedia.org
Sesuai dengan namanya, railgun (senjata elektromagnetik) menggunakan gaya elektromagnetik untuk mengakselerasi proyektil. Railgun adalah sepasang elektroda paralel (rel) yang terhubung ke sumber arus searah yang kuat. Proyektil, yang merupakan bagian dari rangkaian listrik (konduktor), memperoleh akselerasi karena gaya Lorentz, mendorongnya keluar dan mempercepatnya hingga kecepatan sangat tinggi.
Vladimir Fortov menguji railgun domestik
novostimo.ru
Tautan Neutrino
Setiap transmisi informasi pada jarak didasarkan pada satu atau beberapa fenomena fisik lainnya. Komunikasi radio menggunakan gelombang radio dengan panjang gelombang 0,1 milimeter sebagai pembawa sinyal. Eksperimen di bidang komunikasi laser sedang dilakukan. Ini akan sangat dibutuhkan untuk mentransmisikan informasi di luar angkasa. Jika suatu hari nanti kita menemukan tachyon (jika memungkinkan) dan dapat menyediakannya, maka komunikasi tachyon, yang mentransmisikan informasi dengan kecepatan superluminal, akan menjadi dasar komunikasi ruang angkasa jarak jauh. Tapi ini sudah menjadi masa depan Star Wars abad berikutnya. Sekarang para ilmuwan dihadapkan pada tugas yang lebih membosankan, mereka harus berurusan dengan kapal selam.
Neutrino adalah partikel fundamental netral yang termasuk dalam kelas lepton dan hanya berpartisipasi dalam interaksi lemah dan gravitasi. Lepton termasuk, khususnya, elektron, tetapi bukan proton dan neutron, ini sudah menjadi baryon. Keunikan neutrino adalah ia berinteraksi sangat lemah dengan materi. Partikel ini tidak memerlukan biaya apapun untuk terbang melalui planet kita, dan tidak ada yang akan menunda itu. Untuk komunikasi dengan kapal selam, yang telah menjalankan tugas tempur di kedalaman laut selama berbulan-bulan, koneksi seperti itu sempurna. Air garam laut adalah pengacau yang baik untuk sinyal radio. Dan muncul untuk menerimanya berarti membiarkan musuh menemukan dirinya sendiri. Untuk komunikasi dengan kapal selam, gelombang radio ultra-panjang sekarang digunakan, yang panjangnya lebih dari sepuluh kilometer. Di negara kita, pusat komunikasi ke-43 Angkatan Laut Rusia (stasiun radio "Antey") menyediakan komunikasi dengan kapal selam. Karena ukurannya yang sangat besar, stasiun radio ini diberi nama "Goliath". Benar, bukan di sini, tapi di Jerman, dari mana ia dibawa keluar setelah perang sebagai piala.
Jadi, neutrino mampu mengatasi jarak dan rintangan apa pun. Bahkan jika perlu untuk mengirimkan sinyal ke pangkalan bulan di bagian belakang satelit kita, sinyal itu akan dengan tenang melewati bulan. Hanya fitur positif inilah yang tidak memungkinkan untuk sementara waktu sepenuhnya menjinakkan partikel ini. Praktis tidak berinteraksi dengan substansi, ia juga tidak memungkinkan untuk "menangkap" secara penuh. Masih belum diketahui bagaimana koneksi neutrino akan terwujud dalam kenyataan. Namun ada beberapa usulan yang sangat menarik tentang hal ini. Misalnya, peneliti dari Virginia Polytechnic University menyarankan untuk membangun komunikasi satu arah dengan kapal selam sebagai permulaan. Pemancar tersebut akan menjadi cincin muon penyimpan, yang akan memberikan fluks neutrino dengan intensitas 1014 partikel per detik. Melewati planetbagian yang tidak signifikan dari neutrino harus bereaksi dengan materi (inti atom dalam molekul air), akibatnya, muon berenergi tinggi akan terbentuk, yang pada gilirannya akan menyebabkan cahaya redup di air (radiasi Cherenkov). Inilah yang akan didaftarkan oleh detektor foto supersensitif di kapal selam.
Pemancar Neutrino - cincin muon
newswise.com
Kecepatan transmisi untuk saluran seperti itu adalah 10 bit per detik. Ini banyak jika dibandingkan dengan apa yang kita miliki sekarang. Saluran radio yang menggunakan myriameter frekuensi sangat rendah (VLF / VLF) (panjang gelombang 10–100 km) memiliki bandwidth 50 bit per detik. Tetapi untuk menerima sinyal seperti itu, kapal selam harus berenang hingga kedalaman 20 meter, atau melepaskan pelampung dengan antena pada kabel panjang. Seluruh prosedur ini meningkatkan risiko deteksi kapal selam dan membatasi kemampuan manuvernya. Saat menggunakan gelombang dekamegameter (10.000–100.000 km) dengan frekuensi sangat rendah (ELF / ELF), perahu tidak dapat mengapung, tetapi kecepatan transmisi sinyal hanya 1 bit per menit.
Sergey Sobol
