I militari di tutto il mondo stanno lottando per realizzare la “modalità divina” di invulnerabilità e munizioni infinite promesse da armi laser.
La difesa aerea a corto raggio di manovra a energia diretta degli Stati Uniti, o DE M-SHORAD, è un sistema laser da 50kW montato su un veicolo blindato. Credito immagine: Jim Sheppard / US Army
La “God mode”, per coloro che non sono giocatori, è una modalità operativa (o cheat) incorporata in alcuni tipi di giochi basati sullo sparare agli oggetti. In modalità Dio sei invulnerabile ai danni e non finisci mai le munizioni.
Non esiste una modalità Dio nella vita reale, ovviamente, ma le organizzazioni militari mondiali sono molto interessate alle armi che promettono qualcosa del genere: laser e altro “armi ad energia diretta”. Il governo degli Stati Uniti, per esempio, lo è spendendo quasi 1 miliardo di dollari all’anno sui progetti di energia diretta.
L’Australia non è immune all’appello. IL Piano di struttura delle forze 2020 ha chiesto un sistema d’arma a energia diretta “in grado di sconfiggere veicoli corazzati fino a includere i principali carri armati”.
Nel marzo di quest’anno, il vice primo ministro Richard Marles ha lanciato la nuova startup australiana AIM Defence gamma di test energetici diretti alla periferia di Melbourne. Ad aprile, ha annunciato il gruppo di scienza e tecnologia della difesa un accordo da 13 milioni di dollari australiani con la società britannica di tecnologia per la difesa QinetiQ sviluppare un prototipo di laser difensivo.
E la tecnologia dell’energia diretta è una priorità nel nuovo Un programma ASCA (Advanced Strategic Capabilities Accelerator) da 3,4 miliardi di dollari.
Il sistema di armi laser (LaWS) della Marina degli Stati Uniti. Credito immagine: Marina degli Stati Uniti
Cos’è l’energia diretta?
Un’arma a energia diretta concentra grandi quantità di energia elettromagnetica su un bersaglio remoto. Questa energia potrebbe essere sotto forma di luce (un laser), ma possono essere utilizzate anche microonde o onde radio.
Nell’interesse della brevità, qui ci concentreremo sulle armi ad energia diretta basate su laser, ma gran parte dell’argomentazione si applica anche agli altri tipi.
A seconda di quanta energia viene focalizzata sul bersaglio, queste armi possono danneggiare i delicati sistemi elettronici che controllano i dispositivi e le persone che li azionano, oppure fondere o bruciare hardware più robusto.
Poiché le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce, sono molto più veloci anche delle armi tradizionali più veloci. Prendi un missile ipersonico che viaggia a una velocità dieci volte superiore a quella del suono verso un bersaglio a 10 chilometri di distanza. Si sarebbe mosso solo di circa 10 centimetri prima che l’energia della luce diretta da un laser ad alta potenza raggiungesse il bersaglio.
Inoltre, poiché queste armi proiettano luce anziché munizioni, non finiranno mai le munizioni. Ciò significa anche che le munizioni non devono essere fabbricate in una fabbrica e trasportate all’arma.
L’energia diretta non è influenzata dalla gravità come lo sono missili e proiettili, quindi viaggia in linea retta. Ciò rende la mira e il targeting più facili e affidabili.
E poiché le armi a energia diretta causano danni riscaldando un’area bersaglio, hanno meno possibilità di colpire oggetti vicini o far volare schegge.
Arma a energia diretta in un esercito degli Stati Uniti.
Allora perché non tutti usano armi ad energia diretta?
Sebbene le armi ad energia diretta abbiano tutti questi vantaggi rispetto alle armi convenzionali, quelle utili si sono dimostrate difficili da costruire.
Un problema affrontato dalle armi laser è l’enorme quantità di potenza richiesta per distruggere bersagli utili come i missili. Per distruggere qualcosa di queste dimensioni sono necessari laser con centinaia di kilowatt o addirittura megawatt di potenza. E questi dispositivi hanno un’efficienza solo del 20% circa, quindi avremmo bisogno di una potenza cinque volte superiore per far funzionare il dispositivo stesso.
Siamo nel territorio dei megawatt qui – questo è il tipo di energia consumata da una piccola città. Per questo motivo, anche i dispositivi portatili ad energia diretta sono molto grandi. (È solo di recente che gli Stati Uniti sono stati in grado di realizzare un laser da 50kW a potenza relativamente bassa abbastanza compatto da montare su un veicolo blindatosebbene siano stati sviluppati dispositivi funzionanti a potenze fino a 300kW.)
Inoltre, tutto quel calore deve essere rimosso dalla delicata apparecchiatura ottica che produce la luce molto rapidamente, altrimenti danneggerà il laser stesso. Ciò si è rivelato difficile, sebbene le tecnologie laser con un trasferimento di calore più efficiente abbiano gradualmente aumentato la quantità di energia luminosa che può essere prodotta in modo affidabile.
Un altro effetto collaterale della gestione di quantità così elevate di energia è che eventuali imperfezioni nei sistemi ottici utilizzati per focalizzare e dirigere la luce possono facilmente causare danni catastrofici al sistema laser.
Né è facile focalizzare un laser su un punto delle dimensioni di un pezzo da 10 centesimi a decine di chilometri di distanza, attraverso la turbolenza atmosferica e la polvere o la pioggia. Aggiungete a questo la difficoltà di mantenere l’energia nella stessa posizione su un bersaglio in rapido movimento per decine di secondi, e le difficoltà pratiche diventano evidenti.
Detto questo, le tecnologie per superare tutti questi ostacoli continuano a migliorare.
Le armi ad energia diretta avranno bisogno di un’intera industria
Ma supponiamo che tutti i problemi tecnici delle armi ad energia diretta siano superati. Anche in questo caso, per produrli in quantità dovremo affrontare sfide significative della catena di approvvigionamento e dell’infrastruttura.
Ci sono aziende in Australia con l’esperienza per realizzare tali dispositivi. Tuttavia, sviluppare e produrre in serie armi ad energia diretta richiede una capacità industriale per la fabbricazione dei necessari diodi laser e ottiche di alta qualità, che non esiste in Australia.
Per avere una “capacità sovrana” – essere in grado di produrre queste armi senza fare affidamento su input dall’estero – avremo bisogno di sviluppare tali industrie.
Si tratta di un investimento infrastrutturale nazionale lungo e costoso. In tempo di pace, è relativamente facile acquisire le materie prime per un’arma a energia diretta dall’estero, ma in un conflitto su larga scala i paesi in grado di produrre questi dispositivi probabilmente li produrranno per i propri bisogni.
I potenziali vantaggi militari delle armi ad energia diretta e le conseguenze di un avversario che le detiene, significano che l’Australia e molti altri paesi manterranno un interesse a svilupparle. Ma come hanno dimostrato le recenti decisioni politiche sui sottomarini nucleari, non è un compito facile sviluppare rapidamente una capacità industriale in tecnologie che la nostra base industriale ha finora ampiamente ignorato.
Fonte: UNSW
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
