Energia-ase

Energia-ase on ase, joka kohdistaa energiavirran johonkin suuntaan eri tavoin kuin ammuksena. Se siirtää energiaa kohteeseen halutulla tavalla. Jotkut näistä aseista ovat oikeasti toteutettavissa, jotkut ovat sci-fiä. Energiaa voidaan kehittää ja siirtää monella tavalla:
Jotkut näistä aseista tunnetaan "kuolonsäteinä" tai "sädeaseina", joiden näytetään ampuvan energiaa kohteeseen tuhotakseen tai tappaakseen sen.
Joitakin tappavia energia-aseita tutkitaan ja kehitetään, mutta suuri osa on fiktiivisiä.
Tyypit.
Energia-aseet voidaan karkeasti ottaen jakaa ryhmiin käytetyn energiatyypin perusteella ja sen perusteella, mihin tarkoitukseen niitä käytetään (kohteiden tuhoaminen, häirintä, lamauttaminen jne.).
Tämä artikkeli käsittelee aseita, joiden tarkoituksena on tuottaa vahinkoa sähkömagneettisella säteilyllä tai hiukkassäteillä. Muutamia aseita, jotka voidaan sekoittaa energia-aseisiin:
Laserit.
Laserit ovat tunnettuja sci-fissä sädeaseena. Oikeasti lasereita käytetään lähinnä kohteiden etsintään, etäisyyden mittaukseen ja tähtäykseen; näin lasersäde itse ei ole tulivoiman lähde.
Lasereilla ammutaan usein lyhyitä pulsseja. Megajoulen laserpulssi vapauttaa saman verran energiaa kuin 200 grammaa räjähdettä, ja vaikutus kohteeseen on samantapainen. Pääosa vahingosta tapahtuu, kun kohteen pintaosat haihtuvat räjähtäen.
Useimmat nykyiset aseina käytettävät laserit ovat "dynaamisia kaasulasereita".
Lasereita on tutkittu myös lamauttavina aseina.
Taktiset edut.
Lasereilla on neljä pääetua verrattuna tavalliseen aseistukseen:
Koska laserit voivat teoreettisesti pysäyttää tykistö- ja ohjushyökkäyksiä, mikä tahansa osasto saisi merkittäviä etuja taistelussa, niin maa-, meri-, ilma- kuin avaruustaistelussa. Tutkan avulla lasereilla on pystytty ampumaan alas lennossa olevia tykistön ammuksia, myös kranaatinheittimen ammuksia. Tämän perusteella onkin sanottu, että laserien pääkäyttö voisi olla puolustuksessa.
Nykyisten laserien suurimpia ongelmia on tarvittavien peilijärjestelmien kalleus ja hauraus.
Joskus oletetaan, että heijastavien pintojen ja muiden vastatoimien avulla voitaisiin vähentää laserien tehoa, mutta tätä ei ole todistettu. Pienetkin vauriot peilin pinnassa vastaanottavat energiaa ja vauriot levittäytyvät helposti laajemmalle alueelle. Suojaavien peilien tehoa voitaisiin vähentää tarkoituksella vahingoittamalla niitä. Myös pöly ja lika vähentävät peilien tehoa.
Laserien ongelmat.
Energian hajoaminen.
Lasersäteet aiheuttavat ilman plasmahajoamista, kun energiaa on noin megajoule kuutiosenttimetrissä. Tämä aiheuttaa lasersäteen "hajoamisen", jolloin se menettää energiaa. Jos ilmassa on sumua, savua tai pölyä, hajoaminen voi olla suurempaa.
On olemassa tapoja, joilla hajoamista voidaan vähentää:
Haihtunut materiaali.
Toinen ongelma laseraseiden käytössä on se, että haihtunut materiaali haittaa lasersäteen etenemistä kohteen pinnalle. Tapoja eliminoida tämä ovat:
Suuri energiankulutus.
Yksi ongelmista sekä lasereissa että muissa energia-aseissa on niiden suuri energiankulutus. Nykyiset energiansäilytys-, johtavuus-, muunto- ja ohjausmenetelmät ovat riittämättömät käyttökelpoisen käsiaseen rakentamiseksi. Nykyisten laserien energianhukka lämpönä on suuri ja ne tarvitsevat suuria jäähdytyslaitteita. Ilmajäähdytys on riittämätön pitämään järkevän tulinopeuden yllä. Näiden ongelmien vaikutuksia voidaan vähentää:
Jos suprajohteita ei olisi, osa energiasta voitaisiin käyttää aseen jäähdyttämiseen.
Energiankulutus ei ole ongelma kemiallisissa lasereissa, joissa energia saadaan kemiallisista reaktioista. Happi-jodi-laser ja deuterium-fluoridi-laser ovat esimerkkejä jatkuvaan megawattiluokan ampumiseen pystyvistä lasereista. Näillä lasereilla on kemiallisten aineiden kuljetukseen liittyvät ongelmat sekä jäähdytysongelmat.
Tämä ongelma ei olisi niin suuri, jos lasereita käytettäisiin vain voimaloiden läheisyydessä tai mahdollisesti ydinvoimalla toimivissa avaruusaluksissa ja sotalaivoissa.
Ilmassa oleva muu aines.
Sade, lumi, pöly, sumu, savu ja samanlaiset visuaaliset esteet voivat hajottaa lasersädettä.
Ei epäsuoraa tulta.
Koska painovoima vaikuttaa valoon vain häviävän vähän, ja epäsuora tuli perustuu painovoiman käyttämiseen hyväksi ammuttaessa esteen yli tai alueelle, johon ei ole näköyhteyttä, laseraseilla ei voida ampua epäsuoraa tulta. Tämän voi tosin kiertää sijoittamalla laseraseen esimerkiksi lentokoneeseen tai avaruuteen, jolloin ollaan esteen yläpuolella.
Sähkölaser.
Sähkölaserissa hajoamisen annetaan tapahtua ja sitten lähetetään voimakas sähkönpurkaus muodostunutta ionisoitua "käytävää" pitkin. Tällainen ase toimisi kuin pitkän kantaman tainnutusase.
Mikroaallot.
Ihmisiä vahingoittavia mikroaaltoaseita eli masereita on mahdollista rakentaa.
HPM-aseilla voidaan tuhota suojaamattomia sähkölaitteita. Mikroaaltoaseeseen tarvittavia osia - energianlähteitä, mikroaaltogeneraattoreita ja antenneja - on saatavilla helposti, ja siviilitkin ovat rakentaneet yksinkertaisia mikroaaltoaseita.
Pulssienergia-ase.
"Pulssienergia-aseilla" ammutaan infrapunalaserpulssi, joka synnyttää laajenevaa plasmaa osuessaan kohteeseen. Tästä syntyvät ääni-, šokki- ja sähkömagneettiset aallot tuottavan kohteelle kipua ja lamauttavat hänet. Asetta kehitetään ja sitä tullaan käyttämään ei-tappavana lamautusaseena.
MIRACL.
"Mid-Infrared Advanced Chemical Laser" eli kehittynyt kemiallinen infrapunalaser on USAn laivaston kehittämä deuterium-fluoridi-laser, jota testattiin ilmavoimien satelliitteja vastaan vuonna 1997.
THEL.
"Tactical High-Energy Laser" eli taktinen suurienergialaser on USAn ja Israelin yhteishanke. Se on deuterium-fluoridi-laser, ja on suunniteltu ampumaan alas lentokoneita ja ohjuksia. Katso myös National Missile Defense eli USAn kansallinen ohjuspuolustusjärjestelmä.
Airborne laser.
"Airborne laser" eli ilmavoimien laser (toiselta nimeltään "Advanced Tactical Laser" eli kehittynyt taktinen laser) oli Boeing 747-400F-lentokoneen nokkaan asennettava ohjuspuolustukseen tarkoitettu kemiallinen happi-jodi-laser. Projekti lakkautettiin 2010-luvun alussa.
Ultraviolettilaser.
San Diegossa sijaitseva HSV Technologies kehittää laserasetta, jolla voidaan lamauttaa eläimiä ja myöhemmin mahdollisesti myös ihmisiä. Ase toimii lasersäteen synnyttämän sähkövarauksen perusteella. Se on ultraviolettilaser, ei sähkölaser (ks. yllä).
Radioaallot.
HERF-aseet ("High Energy Radio Frequency weapons" eli suurienergiaiset radiotaajuusaseet) toimivat samalla periaatteella kuin mikroaallot.
Tammikuussa 2007 Yhdysvaltain asevoimat testasi Active Denial Systemiä muistuttavaa asetta, jolla saatiin 450 metrin päässä olevat ihmiset tuntemaan lämpötilaksi noin 130 astetta. Vielä ei olla varmoja, pystyttäisiinkö aseella polttamaan tai tappamaan. Tällaisen aseen täysimittainen tuotanto ei ole arvioiden mukaan mahdollista ennen vuotta 2010.
Sähkönpurkaus tyhjiössä.
Tyhjiössä kulkeva sähkönpurkaus voisi päästä mahdollisesti rajattoman matkan alivalonnopeudella. Tämä johtuu siitä, että tyhjiössä ei ole lainkaan resistanssia. Tällaisilla järjestelmillä voitaisiin tuhota avaruusalusten ja satelliittien elektronisia laitteita. Tyhjiössä sähkönpurkaus ei voi kulkea laseria pitkin ja tarvitsee näin jonkin muun keinon pysyäkseen kasassa.
Hiukkassäteet.
Hiukkassäteissä voidaan käyttää joko varauksellisia tai varauksettomia hiukkasia, ja niitä voidaan käyttää sekä ilmakehässä että avaruudessa. Hiukkassädeaseet ovat mahdollisia rakentaa, mutta käytännöllisiä malleja ei ole rakennettu. Joidenkin hiukkassäteiden ominaisuudet tekevät ne itsetarkentuviksi ilmakehässä käytettynä.
Hajoaminen ei ole vain lasereiden ongelma, vaan myös hiukkassäteiden. Kohteeseen muuten tarkentunut energia hajoaakin ilmakehään ja säde menettää tehoaan.
Plasma-aseet.
Plasma-aseet ampuvat plasmaa, eli ainetta, jossa elektronit ovat irronneet atomien ytimiä kiertämästä. Esimerkkejä ovat:
Urbaanilegendat.
Moottorinpysäyttäjäsäteet.
Moottorinpysäyttäjät ovat fiktiivisiä aseita. Englannissa kerrottiin 1930-luvulla tarinoita Saksassa käyvistä turisteista, joiden auton moottori yhtäkkiä sammui ja sotilas tuli heidän luokseen kertomaan, että heidän tuli odottaa. Sotilas palasi vähän ajan kuluttua ja kertoi, että moottori toimisi taas. Näiden tarinoiden mahdollinen lähde saattoi olla televisiolähettimen testaus Feldbergissä. Koska autojen moottorien värähtely haittasi lähetyksen voimakkuuden mittausta, sotilaat pysäyttivät läheisen liikenteen testauksen ajaksi.
Olalta laukaistava moottorinpysäyttäjä oli keskeinen juonielementti BBC:n vakoiludraamasarjasta Bugs, episodista 303, jossa sitä kutsuttiin "moottorien tappajaksi".
Katso myös Sähkömagneettinen pulssi.
Alhaisen tehon laserit.
Nämä eivät ole aseita, mutta sisältyvät tähän artikkeliin täydellisyyden vuoksi. On olemassa haulikon imitaatio, joka ampuu heikkotehoisen lasersäteen, joka heijastuu kohteen heijastavista pinnoista takaisin aseeseen. Tämä kelpaa vain harjoitteluun ilman ammuksia. Aseen huonona puolena on se, että laser etenee valon nopeudella suoraviivaisesti, jolloin harjoittelija ei saa harjoitusta liikkuvaan kohteeseen ampumisesta ennakkoa ottamalla eikä tuulen huomioon ottamisesta.
Historia.
Mytologia.
Ennen modernin teknologian kehitystä monet mytologiat kertoivat jumalista tai demoneista, jotka käyttivät salamoita luovia aseita, esimerkiksi Zeuksen ja Jupiterin salamat, Thorin vasara Mjolnir ja Indran keihäs.
Muinaiset keksijät.
Myyttien mukaan "palavan peilin" tai "kuolemansäteen" käsitteen keksi Arkhimedes, joka kehitti Syrakusan puolustukseen peilijärjestelmän, jolla heijastettiin auringonvaloa hyökkääviin roomalaislaivoihin, jotka syttyivät tuleen. Historiankirjoittajat ovat panneet merkille, että ensimmäisissä kirjoituksissa taistelusta ei mainittu peileistä; vain Arkhimedeksen nerous ja tapa heittää tulta mainittiin. Eräs bysanttilainen kirjoittaja saattoi kuvitella aseen satoja vuosia myöhemmin. Jotkut yrityksen tehdä tällainen ase ovat onnistuneet jossain määrin (vaikkakaan ei MythBusters-ohjelma), esimerkiksi MIT:n opiskelijoiden tekemä koe osoitti laitteen olevan mahdollinen, joskaan ei käytännöllinen.
Grindell-Matthews.
Ensimmäisen maailmansodan teknologisen kehityksen jälkeen energia-aseista alkoi olla enemmän puhetta. Harry Grindell-Matthews yritti myydä sädeaseen Britannian hallitukselle, mutta epäonnistui sen toiminnan näyttämisessä. Ase kuljetettiin ehkä johonkin Ranskaan, mutta se ei ole ilmestynyt mistään. Niinpä erilaisia salaliittoteorioita on olemassa siitä, missä se on ja onko joku kehittänyt sitä.
Robert Watson-Watt.
Vuonna 1935 Brittiläinen ilmailuhallitus kysyi Robert Watson-Wattilta onko "kuolemansäde" mahdollinen. Hän ja kollegansa Arnold Wilkins päättelivät sen olevan mahdoton rakentaa, mutta sen sijaan ehdottivat radioaaltojen käyttämistä lentokoneiden havaitsemisessa, jolloin tutka kehitettiin.
Tesla.
Nikola Tesla sanoi kehittäneensä "televoima"-aseen. Tämä ase pystyi "lähettämään keskitettyjä hiukkassäteitä ilman halki tuhoten 10 000 pommikoneen laivueita ja miljoonien armeijoita 250 mailin päästä". Hän tarjosi asetta Yhdysvaltain puolustusministeriölle ja muutamille Euroopan maille tuloksetta. Erilaisia salaliittoteorioita kehiteltiin.
H. G. Wells.
Kirjassaan "Maailmojen sota" H. G. Wells käytti kuolemansäde-tyyppistä asetta ensi kerran scifissä. Marsilaiset käyttivät "kuumuussädettä", joka muistutti laseria.
Natsit.
Toisen maailmansodan loppuvaiheissa natsi-Saksa luotti yhä enemmän salaisten aseiden tutkimukseen, "Wunderwaffeen". Muun energia-asetutkimuksen ohessa natsit kehittelivät ääneen perustuvia aseita.
"Tähtien sota".
1980-luvulla Ronald Reagan ehdotti puolustusjärjestelmää nimeltään Strategic Defense Initiative, joka lempinimettiin "tähtien sodaksi". Avaruudessa sijaitsevat, mahdollisesti röntgenaaltolaserit olisivat saattaneet pystyä tuhoamaan mannertenvälisiä ohjuksia lennossa. Poliittisen vastustuksen takia suunnitelmaa ei toteutettu.