Dự án vũ khí laser của Mỹ còn cả chặng đường dài phía trước

Tháng 12/2014, Hải quân Mỹ đã thử nghiệm vũ khí laser (LaWS). Đoạn video thử nghiệm được thực hiện trên tàu hải quân USS Ponce cho thấy LaWS đã đốt cháy một số phần mạn xuồng cao tốc làm bia thử nghiệm. Vũ khí laser này cũng được đưa vào một thử nghiệm khác là tấn công mô hình máy bay không người lái.

Theo Subrata Ghoshroy, chuyên gia nghiên cứu chương trình khoa học, công nghệ và xã hội của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), thì thử nghiệm của Hải quân Mỹ đã bị truyền thông làm quá.

 

Chuyên gia Ghoshroy cho rằng trong thử nghiệm của tàu USS Ponce, khoảng cách bắn khá gần chưa đến 1,6km và mục tiêu mạn xuồng cao tốc mô hình khá mỏng còn mục tiêu mô hình máy bay không người lái thì quá nhỏ. Với các mục tiêu đó, LaWS có thể hoàn thành nhiệm vụ với cường độ tương đối thấp, trong khoảng 10 đến 20 Kw.

Ông Ghoshroy cũng cho rằng nhóm nghiên cứu đã nóng vội, có thể nhằm gây ấn tượng với những bên cấp kinh phí. Tuy thế, thử nghiệm đã cho thấy vũ khí laser phải đảm bảo trọng lượng tương đối nhỏ, nguồn năng lượng mạnh, đủ tấn công mục tiêu đối phương với tốc độ ánh sáng (gần 300.000km/s) vượt xa so với tên lửa siêu thanh nhanh nhất hiện nay (khoảng 6.200 km/giờ).

Sự thực là có rất nhiều trở ngại trên con đường đưa laser cực mạnh ra ứng dụng trên chiến trường do yêu cầu kích cỡ vũ khí cần đủ nhỏ gọn để vận hành trong môi trường chiến đấu, mà vẫn phải đủ mạnh để tiêu diệt mục tiêu. Chùm laser khí gas đủ mạnh để tấn công nhưng lại cần dòng điện quá lớn nên quá cồng kềnh. Laser hóa học có lợi thế về yêu cầu dòng điện không cao nhưng cũng như laser nền tảng khí gas, thiết bị quá cồng kềnh. Laser trên nền tảng vật chất thể rắn nhỏ gọn nhưng dòng cường độ thấp nên không bắn được xa.

Bất kể là trên nền tảng nào: khí gas, hóa học, vật chất thể rắn, bóng sợi đốt thì mọi thiết bị laser đều hoạt động theo cùng nguyên tắc: tích tụ các nguyên tử, phân tử hoặc ion trong môi trường trung gian đến một mức nào đó rồi phóng chùm ánh sáng (các hạt photon) đồng thời giải phóng năng lượng tích tụ. Một thiết bị cộng hưởng laser (rất giống như cộng hưởng kính viễn vọng) làm cho các hạt photon tự do chuyển động tích tụ lại trong ống hẹp. Cuối cùng, luồng ánh sáng tập trung năng lượng rất lớn, tất cả có cùng bước sóng, được phóng ra. Quá trình này được ứng dụng rộng rãi từ mổ mắt đến cắt kim loại và cả trong chiến đấu.

 

Điều khó nhất cho ứng dụng vũ khí laser trong tác chiến là có được thiết bị năng lượng laser cần thiết trong giới hạn về kính thước, trọng lượng và cường độ (Lầu Năm Góc gọi vấn đề này là SWAP) của các phương tiện tàu chiến, máy bay, xe tăng… 

Hơn nữa, LaWS còn có khó khăn là vấn đề môi trường không khí như bụi, độ ẩm, sương mù, những thứ thẩm thấu và làm phân tán năng lượng laser. Ngoài ra, xáo động khí quyển cũng làm suy yếu dòng ánh sáng bức xạ. Như vậy, khi các hạt photon trong tia laser đi xuyên qua trở ngại khí quyển đó chúng vẫn phải duy trì đúng hướng và cường độ đủ mạnh để tiêu diệt mục tiêu. Đồng thời, người bắn laser cũng phải tính đến yếu tố liên quan chuyển động của mục tiêu, chuyển động của vũ khí trong điều kiện kể trên.

Quá trình phát triển vũ khí laser của Mỹ được cho là có nguồn ngân sách nghiên cứu rộng rãi nhất. Cả Lục quân và Không quân Mỹ cũng bắt tay nghiên cứu, tài trợ các dự án laser đầy tham vọng. Hàng tỷ USD được đổ vào các dự án này và Lầu Năm Góc thường thông báo dường như công nghệ laser đã sẵn sàng tham chiến dù cuối cùng không có nhiều điều mới mẻ, chuyên gia Ghoshroy nhận định .

Giới quân sự Mỹ hiện nay dường như đang muốn phát triển loại vũ khí laser chiến thuật với công suất thấp hơn, thay vì các mẫu ban đầu với mục tiêu bắn hạ tên lửa đạn đạo. Để bắn hạ được tên lửa đạn đạo xuyên lục địa, chắc chắn vũ khí laser cần cường độ tối thiểu 1Mw còn với các tên lửa tầm ngắn hơn thì cũng cần đến cường độ hàng trăm Kw. Trong khi đó, hệ thống vũ khí laser chiến thuật chỉ cần công suất khoảng100 Kw, đủ tiêu diệt thuyền nhỏ hoặc máy bay không người lái.

Khi đó, LaWS vẫn còn một số vấn đề nữa phải giải quyết là việc làm mát hệ thống, yêu cầu về nguồn điện cung cấp và kích cỡ. Thế hệ mới nhất của vũ khí laser được xây dựng trên cơ sở cáp quang giải quyết được phần lớn những trở ngại trên, trừ việc nó vẫn đòi hỏi dòng điện cực lớn, thậm chí gấp 10 lần thế hệ trước đó.

LaWS dùng cáp quang làm trung gian tích tụ cho chất lượng luồng ánh sáng tốt và dễ dàng giải quyết vấn đề làm mát. Một điểm tích cực nữa là trung gian bằng cáp quang không giới hạn cường độ dòng ra, tức là về lý thuyết có thể tăng cường độ lên rất cao cho các mục tiêu tầm xa mà vẫn đảm vảo chất lượng luồng ánh sáng.

Cuối cùng, ông Ghoshroy kết luận “để LaWS thành hiện thực thì chặng đường giải quyết các khó khăn về chất lượng luồng ánh sáng và kết hợp tốt SWAP sẽ quyết định thành công. Có lẽ chúng ta còn ở khá xa thời điểm thành công đó.”

Theo Bulletin