سلاح لیزری

ناتیلوس پروژه مشترک آمریکا و اسرائیل بود که به عنوان یک سلاح لیزری پدافند هوایی ساخته شد.
زئوس در حال انهدام یک مین
سلاح لیزری نوعی جنگ‌افزار انرژی هدایت شده است که از پرتو لیزر برای تخریب هدف استفاده می‌کند. از دهه ۱۹۷۰ تاکنون سلاح‌های لیزری متعدد و متنوعی طراحی و تولید شده‌اند اما اغلب آن‌ها از مرحله تحقیق و اثبات تکنولوژی فراتر نرفته‌اند. امروزه جنگ‌افزارهای زمینی لیزری توانایی نابودی موشک‌ها، و گلوله‌های توپ و خمپاره در حال پرواز را پیدا کرده‌اند. سلاح‌های لیزری هوابرد نیز آزمایش‌های موفقیت‌آمیزی داشته‌اند و حتی سیستم‌های لیزری فضایی برای نابودی ماهواره‌ها یا موشک‌های بالستیک نیز پیشنهاد شده‌اند.
سلاح‌های لیزری در مقایسه با سلاح‌های متعارف مزایای فراوان و در عین حال معایبی جدی دارند که باعث شده تا کاربرد عملیاتی آن‌ها دشوار باشد. سلاح‌های لیزری به چندین گروه شامل لیزرهای حالت جامد، لیزرهای شیمیایی و لیزرهای الکترون آزاد تقسیم می‌شوند.
سلاح لیزری زئوس تنها جنگ‌افزار از این نوع است که در شرایط جنگی مورد استفاده قرار گرفته‌است. این سلاح لیزری بر روی یک خودروی هاموی نصب شده و از سال ۲۰۰۳ در جنگ افغانستان و سپس عراق حضور داشته‌است و کار آن انهدام مین‌ها و بمب‌های عمل‌نکرده است.
کاربردهای نظامی لیزر بسیار متنوع است و استفاده مستقیم از لیزر به عنوان سلاح یکی از آنهاست. بمب‌های هدایت لیزری که از پرتو لیزر برای نشانه‌گذاری هدف و یافتن آن بهره می‌برند از دقیق‌ترین مهمات هدایت‌شونده محسوب می‌شوند. کاربرد دیگر لیزرها مسافت‌یابی و تعیین دقیق فاصله با هدف است، به‌طوری‌که مسافت‌یاب‌های لیزری امروزه به بخش مهمی از سیستم‌های کنترل آتش جنگ‌افزارهای مختلف تبدیل شده‌اند. از لیزر همچنین به عنوان یک پادکار دفاعی به ویژه برای گمراه کردن موشک‌های گرمایاب نیز استفاده می‌شود.
تاریخچه
در اوایل دهه ۱۹۷۰ آمریکایی‌ها ساخت سلاح لیزری هوابرد در آینده‌ای نزدیک را امری بدیهی می‌دانستند. این ایده در اواخر دهه ۱۹۶۰ توسط ادوارد تلر - فیزیکدانی که در اختراع بمب هیدروژنی هم نقش داشت - گسترش یافته بود. به همین دلیل از دهه ۱۹۷۰ آزمایش‌ها برای تعیین استواری این نظریه و تشخیص مشکلات آن آغاز شد. نخستین آزمایش توسط نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۷۳ انجام شد و در آن با یک لیزر دینامیک گازی دی‌اکسید کربن یک پهپاد سرنگون شد. سه سال بعد نیروی زمینی از یک لیزر با پمپ الکترونیکی برای انهدام چند هواپیما و بالگرد بدون سرنشین استفاده کرد. در همین سال نیروی هوایی برنامه آزمایشگاه لیزر هوابرد را آغاز کرد که در آن از یک هواپیمای کاسی۱۳۵ استراتوتانکر به عنوان آزمایشگاه پرنده استفاده شد. در مارس ۱۹۷۸ نیروی دریایی با کمک دارپا، یک لیزر شیمیایی را طراحی کرد که موفق به انهدام یک موشک تاو در حال پرواز شد.
مزایا
مهمترین امتیاز سلاح‌های لیزری صرفه اقتصادی قابل توجه آنهاست. هزینه هر شلیک یک سلاح لیزری فقط هزینه انرژی است که از طریق سوخت شیمیایی یا الکتریسیته به دست می‌آید. در بسیاری از سلاح‌های لیزری هزینه هر شلیک از یک دلار کمتر است در حالیکه گلوله‌ها یا موشک‌هایی با قدرت تخریبی برابر هزاران دلار قیمت دارند که باید هزینه‌های حمل‌ونقل و نگهداری را نیز به آن‌ها افزود.
سلاح‌های لیزری قسمت‌های مکانیکی کمی دارند و به سرعت تغذیه یا شارژ می‌شوند و هزینه‌های مربوط به استفاده، تعمیر و نگهداری آن‌ها حتی از مهمات سلاح‌های متعارف نیز کمتر است.
اشعه لیزر با سرعت نور حرکت می‌کند در نتیجه نیازی به محاسبه جابجایی هدف نیست و فرار کردن از آن برای مدافع غیرممکن است. این ویژگی لیزر را گزینه‌ای عالی برای درگیری با اهداف بسیار سریع همچون موشک‌ها و راکت‌ها، گلوله‌های توپ و خمپاره می‌سازد.
تاثیر جاذبه زمین بر روی نور بسیار اندک و تاثیر عوامل محیطی دیگر مثل باد نیز معمولا قابل چشم‌پوشی است به همین جهت در اغلب موارد نیازی به محاسبه تغییر جهت پرتو لیزر بر اثر جاذبه زمین یا باد نیست.
شیوه تمرکز اشعه لیزر را می‌توان به دلخواه تغییر داد تا منطقه مورد تخریب آن کوچک یا بزرگ باشد. این امکان در مورد سلاح‌های انفجاری وجود ندارد.
سلاح لیزری با داشتن یک منبع انرژی کافی میزان نامحدودی مهمات در اختیار دارد در حالیکه هر سلاح متعارف قابلیت حمل میزان محدودی مهمات را دارد.
نیروی لگد ناشی از لیزر تقریبا صفر است چون نسبت حرکت به انرژی نور بسیار اندک (دقیقا ۱/c) است.
لیزر هیچ صدا یا نوری در محل شلیک تولید نمی‌کند که توسط انسان قابل تشخیص باشد در نتیجه از این طریق نمی‌توان موقعیت سلاح لیزری را پیدا کرد.
معایب
معایب سلاح‌های لیزری شامل این موارد می‌شود:
سلاح‌های لیزری معمولا اندازه بزرگی دارند که قابلیت جابجایی آن‌ها را بسیار کاهش می‌دهد. با توجه به روش‌های موجود برای ذخیره‌سازی، هدایت، تبدیل انرژی امکان ساخت سلاح لیزری مرگبار قابل حمل توسط نفر وجود ندارد.
سلاح‌های لیزری موجود میزان زیادی از انرژی را به صورت گرما تلف می‌کنند و به همین جهت به تجهیزات خنک‌کننده بزرگی نیاز دارند تا از داغ شدن آن‌ها جلوگیری کند. این مشکل در حالتهایی که سلاح لیزری در یک موقعیت ثابت دفاعی نصب شده یا بر روی یک کشتی بزرگ قرار دارد کاهش می‌یابد.
اشعه لیزر وقتی در هوا حرکت می‌کند توسط باران، برف، گردوخاک، دود و مه جذب شده یا پخش می‌شود در حالیکه یک گلوله به راحتی از این موانع گذر می‌کند.
نور فقط در خط مستقیم حرکت می‌کند در نتیجه نمی‌توان از اشعه لیزر در خط سیر کمانی و به شیوه آتش غیرمستقیم توپخانه‌ای استفاده کرد. درحالیکه توپ‌ها و خمپاره‌ها می‌توانند اهدافی را که پشت یک ساختمان یا یک تپه پنهان شده‌اند را نیز هدف قرار دهند. یکی از راهکارهای جایگزین استفاده هوابرد از لیزر یا بازتابنده‌های لیزر یا نصب آن بر روی سکوهای شلیک فضایی است.
اثرات زیانبار پرتو لیزر برای چشم انسان یک نگرانی مهم است. البته برخی از لیزرهای شیمایی در طول موج‌های ایمن بری چشم انسان کار می‌کنند اما تمام لیزرهای حالت جامد با توان بالا به راحتی انسان را نابینا می‌کنند. در نتیجه این لیزرها ممکن است هنگام ماموریت به نیروهای خودی یا غیرنظامیان حاضر در صحنه نبرد آسیب جدی وارد کنند.
دسته‌بندی
سلاح لیزری هوابرد که در داخل یک بوئینگ ۷۴۷ قرار داشت برای نیروی هوایی آمریکا ساخته شد.
سلاح‌های لیزری از لحاظ شیوه تولید پرتو لیزر به سه دسته کلی شامل لیزرهای حالت جامد، لیزرهای شیمیایی و لیزرهای الکترون آزاد تقسیم می‌شوند:
لیزرهای شیمیایی
در لیزرهای شیمیایی پرتو لیزر از طریق واکنش‌های شیمیایی تولید می‌شود. این نوع لیزرها نسبت به بقیه لیزرها بسیار پرقدرت‌تر هستند. لیزرهای شیمیایی در طول موج‌های کوتاه منتشر می‌شوند و قادر به تولید پالس‌های پر انرژی هستند.
لیزرهای حالت جامد
لیزرهای حالت جامد با پمپاژ اپتیکی یک محیط کریستالی یا شیشه‌ای تولید می‌شوند. این نوع لیزرها نسبت به لیزرهای شیمیایی قدرت کمتری دارند و در طول موج‌های متنوعی کار می‌کنند اما امتیاز آن‌ها اینست که می‌توانند از منابع الکتریکی موجود در هواپیماها، کشتی‌ها و خودروهای زمینی برای تولید لیزر استفاده کنند.
لیزرهای الکترون آزاد
لیزرهای الکترون آزاد با استفاده از الکتریسیته پرتو لیزر را در طول موج‌های مختلف که قابل تغییر و هماهنگی با شرایط محیطی است تولید می‌کنند. نیروی دریایی آمریکا در سال‌های اخیر علاقه زیادی به این نوع لیزرها نشان داده و معتقد است این نوع لیرزها در مقایسه با لیزرهای حالت جامد که در طول موج ثابت کار می‌کنند برای عملیات‌های دریایی مناسب‌تر هستند اما چالش‌های خاصی در استفاده از آن‌ها وجود دارد. مثلا اندازه بزرگ آن‌ها سبب می‌شود که فقط در کشتی‌های بزرگ قابل استفاده باشند و به روز کردن کشتی‌های موجود برای نصب آن‌ها بسیار سخت به‌نظر می‌رسد.
سلاح‌های لیزری در جنگ دریایی
نیروی دریایی علاقه بیشتری به سلاح‌های لیزری نشان داده چراکه در جنگ‌های دریایی دقت و پنهان‌کاری مهم‌تر از قدرت تخریب است. انرژی لازم سلاح‌های لیزری هم می‌تواند از منابع الکتریکی موجود در کشتی‌های بزرگ تامین می‌شود. همچنین با توجه به دسترسی به آب باعث می‌شود تا از بابت خنک نگه داشتن سلاح نگرانی وجود نداشته باشد. سلاح‌های لیزری حتی در عملیات‌های زیردریایی نیز می‌توانند ایفای نقش کنند. یک زیردریایی می‌تواند با یک دماغه، سر لیزری و پریسکوپ عمیق با شناورهای سطحی درگیر شود و پیش از آنکه دیده شود از میدان نبرد خارج شود.
در فیلم‌های علمی-تخیلی
سلاح‌های لیزری در فیلم‌های علمی-تخیلی بیشتر دیده شده‌اند تا در دنیای واقعی. معروفترین نمونه استفاده از سلاح‌های لیزری را هم در مجموعه فیلم‌های «جنگ ستارگان» دیده‌ایم. البته چیزی که در چنین فیلم‌هایی دیده می‌شود زمین تا آسمان با سلاح‌های لیزری دنیای واقعی متفاوت هستند. مثلا شمشیرهای لیزری قرمز و سبزی که در فیلم جنگ ستارگان می‌بینیم کاملا غیرواقعی است چون پرتو لیزر را نمی‌توان در یک مسافت معین محدود کرد یا با استفاده از آن پرتو لیزر دیگری را سد کرد. ضمن اینکه چنین پرتو لیزری به راحتی چشم افراد حاضر در صحنه را کور خواهد کرد.
سلاح‌های لیزری غیرمرگبار
PHASRیک تفنگ لیزری غیرکشنده است که در وزارت دفاع آمریکا توسعه پیدا کرده‌است.
سلاح‌های لیزری غیرکشنده از پرتو لیزر برای تخریب توانایی جنگی سربازان دشمن یا ایجاد دیگر تهدیدهای غیرمرگبار برای نیروهای دشمن استفاده می‌کنند. نخستین کاربرد لیزر برای ایجاد نابینایی به جنگ ۱۹۸۲ فالکلند مربوط می‌شود که در آن خلبانان جنگنده‌های آرژانتینی که سعی در حملات ارتفاع پایین داشتند با پرتوهای لیزر کشتی‌های نیروی دریایی انگلیس دچار نابینایی موقت شدند. آمریکایی‌ها بعدها این تکنولوژی را برای از بین بردن تجهیزات الکترواپتیکی دشمن توسعه دادند.
بیشتر این نوع سلاح‌ها به اندازه کافی کوچک هستند تا توسط نفر حمل شوند و شیوه کارشان این‌گونه است که اشعه ضعیفی را به سوی دشمن می‌تاباند که موجب گیجی یا کوری موقت دشمن شده و توانایی جهت‌یابی او را برهم می‌زند. در حال حاصر چندین نوع سلاح گیج‌کننده موجود است و برخی هم در نبردهای واقعی به کار رفته‌اند.
استفاده از لیزرهای کورکننده دائمی در این نوع سلاح‌ها امکان‌پذیر است چراکه نیروی لازم برای این کار اندک است و به راحتی در سلاح‌های قابل حمل توسط نفر قابل دستیابی است. اما بیشتر کشورها به پروتکل ممنوعیت سلاح‌های لیزری کورکننده (۱۹۹۵) پیوسته‌اند که استفاده از این نوع سلاح‌ها را به دلایل اخلاقی ممنوع کرده‌است. البته برخی کشورها چنین سلاح‌هایی را طراحی کرده‌اند از جمله زدام-۸۷ چینی‌ها، اما به نظر نمی‌رسد هیچیک از مرحله پیش‌نمونه فراتر رفته باشند.
نمونه‌ها
شوروی\روسیه
شوروی در سال ۱۹۸۷ سلاح لیزری فضایی پولیوس را روانه فضا کرد اما موشک حامل سلاح نتوانست به مدار زمین برسد. این سلاح برای از بین بردن ماهواره‌های دشمن طراحی شده بود.
بریف آ-۶۰ یک لیزر گازی دی‌اکسیدکربن ساخت شوروی\روسیه است که بر روی یک هواپیمای ایلیوشین-۷۶ نصب شده‌است.
آلماز هل یک سلاح لیزری ساخت روسیه است که بر روی یک کامیون نصب می‌شود.
آمریکایی
بستر آزمایشی لیزر هوابرد بوئینگ YAL-1 یک سلاح لیزر شیمیایی بود که در یک بوئینگ ۷۴۷ قرار گرفته و در وهله اول به عنوان یک سیستم رهگیر موشک‌های بالستیک تاکتیکی برای نیروی هوایی آمریکا ساخته شد. این پروژه در سال ۲۰۱۱ لغو شد.
مهندسان نورتروپ گرومان در سال ۲۰۰۹ یک لیزر الکتریکی با قدرت ۱۰۰ کیلووات را آزمایش کردند که قادر به انهدام موشک‌های کروز، و گلوله‌های توپ، خمپاره و راکت بود.
در ۶ آوریل ۲۰۱۱ یک توپ لیزری ساخت نورتروپ گرومان توسط نیروی دریایی آمریکا آزمایش شد. جزئیات این آزمایش اعلام نشده اما گفته شده که این سلاح توانست یک گلوله پرسرعت را تخریب کند و برد آن نیز چندین کیلومتر بوده‌است.
سلاح لیزری زئوس نخستین سلاح لیزری و نخستین جنگ‌افزار انرژی مستقیم است که به‌طور عملیاتی استفاده شده‌است. این سلاح لیزری بر روی یک خودروی هاموی نصب شده و قادر به انهدام مین‌ها و بمب‌های عمل نکرده است. این سیستم در جنگ افغانستان و جنگ عراق مورد استفاده قرار گرفته‌است و ۱۶۰۰ مهمات از ۴۰ نوع مختلف را با ضریب موفقیت ۹۸درصد منهدم کرده‌است. این لیزر حالت جامد پرتویی به قدرت ۱۰ کیلووات تولید می‌کند و برد مفید آن بین ۲۵ تا ۳۰۰ متر است.
لیزر شیمیایی پیشرفته فروسرخ (MIRACL) یک لیزر شیمیایی فلوراید دیوتریم نیروی دریایی است که در سال ۱۹۹۷ برای انهدام یک ماهواره استفاده شد.
لیزر تاکتیکی پرانرژی معروف به ناتیلوس یک سلاح لیزر شیمیایی فلوراید دیوتریم برای انهدام راکت‌های کاتیوشا و گلوله‌های توپ و خمپاره بود که در پروژه مشترک آمریکا و اسرائیل ساخته شد. بودجه این پروژه در سال ۲۰۰۵ قطع شد و به جای آن سیستم موشکی گنبد آهنین ساخته شد. دلیل این تصمیم «اندازه بزرگ، هزینه زیاد و پیش‌بینی عملکرد ضعیف در شرایط عملیاتی» اعلام شد. پیش‌نمونه این سیستم تقریبا به اندازه شش اتوبوس شهری بود.
سیستم تسلیحاتی لیزری ساخت شرکت کراتوس در سال ۲۰۱۴ برای آزمایش‌های عملیاتی بر روی یک کشتی نیروی دریایی آمریکا نصب شد. این لیزر حالت جامد برای هدف قرار دادن پهپادها و قایق‌های تندرو ساخته شده‌است.
Personnel Halting and Stimulation Response یک لیزر غیرکشنده قابل حمل توسط نفر است که در نیروی هوایی آمریکا طراحی شده و قابلیت ایجاد نابینایی موقت و سرگیجه در نفرات دشمن را دارد. پروتکل ممنوعیت لیزرهای کورکننده سازمان ملل در سال ۱۹۹۵ این نوع سلاح‌ها را ممنوع کرده و آمریکا نیز از سال ۲۰۰۹ این پروتکل را امضا کرده‌است اما نابینایی ایجاد شده توسط این سلاح کاملا موقت است.
بوئینگ لیزر اونجر یک سلاح لیزری هوابرد ساخت شرکت بوئینگ است که بر روی یک خودرو AN/TWQ-1 نصب می‌شود.
سیستم دفاع منطقه‌ای لیزر مایع پرانرژی یک سیستم پدافند هوایی با قدرت ۱۵۰ کیلووات است که در آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته وزارت دفاع آمریکا در حال توسعه است. نمونه‌های اولیه سیستم در قرارگاه‌های ثابت زمینی نصب شده‌اند اما هدف طرح ساخت یک سیستم با حداکثر ۷۵۰ کیلو وزن و ۲ متر مکعب حجم است که در هواپیما قرار گیرد.
اشعه مرگ