مجلة رونق - وفقًا لتقرير صدر مؤخرًا في The Space Review ، تقوم روسيا ببناء منشأة ليزر أرضية جديدة للتدخل في الأقمار الصناعية التي تدور في السماء. الفكرة الأساسية بسيطة: إغراق أجهزة الاستشعار البصرية لأقمار التجسس الصناعية التابعة للدول الأخرى بضوء الليزر لإبهارها.
تطورت تقنية الليزر إلى درجة أصبح فيها هذا النوع من الدفاع المضاد للأقمار الصناعية أمرًا معقولاً بالتأكيد. ومع ذلك ، هناك أدلة محدودة على نجاح أي دولة في اختبار مثل هذا الليزر.
إذا كانت الحكومة الروسية قادرة على بنائه ، فإن مثل هذه الليزرات ستكون قادرة على حماية جزء كبير من البلاد من رؤية الأقمار الصناعية بأجهزة استشعار بصرية. والأسوأ من ذلك ، أن التكنولوجيا تمهد الطريق أيضًا لاحتمال أكثر خطورة لأسلحة الليزر التي يمكنها تعطيل الأقمار الصناعية بشكل دائم.
كيف يعمل الليزر
الليزر هو جهاز لتكوين شعاع ضيق من الطاقة الموجهة. تم تطوير أول ليزر في عام 1960. ومنذ ذلك الوقت ، تم إنشاء عدة أنواع تستخدم آليات فيزيائية مختلفة لتوليد فوتونات أو جسيمات ضوئية.
في ليزر الغاز ، يتم ضخ كميات كبيرة من الطاقة في جزيئات معينة مثل ثاني أكسيد الكربون. يتم تشغيل الليزر الكيميائي بواسطة تفاعلات كيميائية محددة تطلق الطاقة. تستخدم ليزر الحالة الصلبة مواد بلورية مخصصة لتحويل الطاقة الكهربائية إلى فوتونات. في جميع أنواع الليزر ، يتم تضخيم الفوتونات بعد ذلك عن طريق تمريرها عبر نوع خاص من المواد يسمى وسيط الكسب ثم التركيز على حزمة متماسكة بواسطة مدير الحزمة.
تأثيرات الليزر
اعتمادًا على شدة الفوتون وطول الموجة ، يمكن لشعاع الطاقة الموجه المتشكل بواسطة الليزر أن يخلق مجموعة من التأثيرات على هدفه. على سبيل المثال ، إذا كانت الفوتونات في الجزء المرئي من الطيف ، يمكن للليزر توصيل الضوء إلى هدفه.
للحصول على تدفق عالٍ بدرجة كافية من الفوتونات عالية الطاقة ، يمكن للليزر تسخين وتبخير وصهر وحتى حرق مادة هدفه. مستوى طاقة الليزر ، والمسافة بين الليزر وهدفه ، والقدرة على تركيز الشعاع على الهدف كلها عوامل مهمة تحدد القدرة على تقديم هذه التأثيرات للهدف.
تطبيقات الليزر
تجد التأثيرات المختلفة الناتجة عن الليزر تطبيقات واسعة الانتشار في الحياة اليومية ، بما في ذلك مؤشرات الليزر ، والطابعات ، ومشغلات DVD ، وإجراءات جراحة الشبكية وغيرها من العمليات الطبية ، وعمليات التصنيع الصناعية مثل اللحام والقطع بالليزر. يعمل الباحثون على تطوير الليزر كبديل لتقنية الموجات الراديوية لتعزيز الاتصالات بين المركبات الفضائية والأرض.
وجد الليزر أيضًا تطبيقًا واسع النطاق في العمليات العسكرية. ومن أشهرها الليزر المحمول جوا (ABL) ، والذي كان الجيش الأمريكي يعتزم استخدامه لإسقاط الصواريخ الباليستية. تضمنت ABL ليزرًا كبيرًا للغاية وعالي الطاقة مُركبًا على طائرة بوينج 747. وقد حُكم على البرنامج في النهاية بالفشل بسبب التحديات المرتبطة بالإدارة الحرارية لليزر الكيميائي وصيانته.
التطبيق العسكري الأكثر نجاحًا هو نظام التدابير المضادة للأشعة تحت الحمراء للطائرات الكبيرة (LAIRCM) ، والذي يستخدم لحماية الطائرات من الصواريخ المضادة للطائرات التي تسعى للحرارة. يسلط LAIRCM الضوء من ليزر الحالة الصلبة في مستشعر الصاروخ عند اقترابه من الطائرة ، مما يتسبب في إبهار السلاح وفقدان مسار هدفه.
أدى الأداء المتطور لليزر الحالة الصلبة إلى انتشار التطبيقات العسكرية الجديدة. يقوم الجيش الأمريكي بتركيب أشعة الليزر على شاحنات الجيش وسفن البحرية للدفاع ضد أهداف صغيرة مثل الطائرات بدون طيار وقذائف الهاون وغيرها من التهديدات. يدرس سلاح الجو استخدام الليزر على الطائرات لأغراض دفاعية وهجومية.
الليزر الروسي
تسمى منشأة الليزر الروسية الجديدة المشهورة كالينا. إنه يهدف إلى إبهار المستشعرات الضوئية للأقمار الصناعية التي تجمع المعلومات الاستخبارية فوقها ، وبالتالي تعميها مؤقتًا. كما هو الحال مع LAIRCM الأمريكية ، يتضمن الإبهار تشبع المستشعرات بضوء كافٍ لمنعها من العمل. يتطلب تحقيق هذا الهدف توصيل كمية كافية من الضوء بدقة إلى مستشعر القمر الصناعي. هذا ليس بالأمر السهل نظرًا للمسافات الكبيرة جدًا التي ينطوي عليها الأمر وحقيقة أن شعاع الليزر يجب أن يمر أولاً عبر الغلاف الجوي للأرض.
إن توجيه الليزر بدقة عبر مسافات كبيرة إلى الفضاء ليس بالأمر الجديد. على سبيل المثال ، قامت مهمة Apollo 15 التابعة لوكالة ناسا في عام 1971 بوضع عاكسات بحجم المتر على القمر والتي تستهدفها أشعة الليزر على الأرض لتوفير معلومات تحديد الموقع. إن إيصال عدد كافٍ من الفوتونات عبر مسافات كبيرة يعود إلى مستوى طاقة الليزر ونظامه البصري.
يقال إن كالينا تعمل في وضع نبضي في الأشعة تحت الحمراء وتنتج حوالي 1000 جول لكل سنتيمتر مربع. وبالمقارنة ، فإن الليزر النبضي المستخدم في جراحة الشبكية هو فقط 1/10000 من القوة. تقدم كالينا جزءًا كبيرًا من الفوتونات التي تولدها عبر مسافات كبيرة حيث تدور الأقمار الصناعية في سماء المنطقة. إنه قادر على القيام بذلك لأن الليزر يشكل حزمًا عالية الموازاة ، مما يعني أن الفوتونات تنتقل بالتوازي حتى لا ينتشر الشعاع. تركز كالينا شعاعها باستخدام تلسكوب يبلغ قطره عدة أمتار.
تميل أقمار التجسس التي تستخدم أجهزة استشعار بصرية إلى العمل في مدار أرضي منخفض على ارتفاع بضع مئات من الكيلومترات. تستغرق هذه الأقمار الصناعية عمومًا بضع دقائق لتمرير أي نقطة محددة على سطح الأرض. يتطلب هذا أن تكون Kalina قادرة على العمل بشكل مستمر لفترة طويلة مع الحفاظ على مسار دائم على المستشعر البصري. يتم تنفيذ هذه الوظائف بواسطة نظام التلسكوب.
استنادًا إلى التفاصيل المبلغ عنها للتلسكوب ، سيكون كالينا قادرًا على استهداف قمر صناعي علوي لمئات الأميال من مساره. وهذا من شأنه أن يجعل من الممكن حماية مساحة كبيرة جدًا - في حدود 40.000 ميل مربع (حوالي 100.000 كيلومتر مربع) - من جمع المعلومات الاستخباراتية بواسطة أجهزة الاستشعار الضوئية على الأقمار الصناعية. أربعون ألف ميل مربع هي تقريبا مساحة ولاية كنتاكي.
تدعي روسيا أنها في عام 2019 أدخلت نظامًا مبهرًا بالليزر مثبتًا على شاحنة أقل قدرة يسمى Peresvet. ومع ذلك ، لا يوجد تأكيد على أنه تم استخدامه بنجاح.
من المرجح أن تستمر مستويات طاقة الليزر في الزيادة ، مما يجعل من الممكن تجاوز التأثير المؤقت للإبهار لإتلاف أجهزة التصوير الخاصة بأجهزة الاستشعار بشكل دائم. بينما يسير تطوير تقنية الليزر في هذا الاتجاه ، هناك اعتبارات سياسية مهمة مرتبطة باستخدام الليزر بهذه الطريقة. يمكن اعتبار التدمير الدائم لجهاز الاستشعار الفضائي من قبل دولة عملاً عدوانيًا كبيرًا ، مما يؤدي إلى تصعيد سريع للتوترات.
الليزر في الفضاء
الأمر الأكثر إثارة للقلق هو احتمال نشر أسلحة الليزر في الفضاء. ستكون مثل هذه الأنظمة فعالة للغاية لأنه من المحتمل أن تنخفض المسافات إلى الأهداف بشكل كبير ، ولا يوجد جو لإضعاف الشعاع. ستنخفض مستويات الطاقة اللازمة لأشعة الليزر الفضائية لإحداث أضرار جسيمة للمركبة الفضائية بشكل كبير مقارنة بالأنظمة الأرضية.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الليزر في الفضاء لاستهداف أي قمر صناعي من خلال توجيه الليزر إلى خزانات الوقود وأنظمة الطاقة ، والتي ، في حالة تلفها ، ستعطل المركبة الفضائية تمامًا.
مع استمرار التقدم التكنولوجي ، يصبح استخدام أسلحة الليزر في الفضاء أكثر احتمالا. ثم يصبح السؤال: ما هي العواقب؟
بقلم إيان بويد ، أستاذ علوم هندسة الطيران ، جامعة كولورادو بولدر.
تعليقات
إرسال تعليق
اكتب تعليقك...