Rusové údajně stavěli satelit „Oslepující laser“: Expert vysvětlil technologii

Foto: Claudio Rolli/Unsplash

---

Rusko staví nové pozemní laserové zařízení pro rušení satelitů obíhajících nad hlavou, podle nedávné zprávy v Galaxy Conserns. Základní myšlenkou je oslnit optické senzory špionážních satelitů jiných národů zaplavením laserovým světlem.

Laserová technologie se vyvinula do bodu, kdy je tento typ protisatelitní obrany věrohodný, ačkoli existují omezené důkazy o tom, že jakýkoli národ úspěšně takový laser testoval.

Pokud ruská vláda dokáže laser postavit, byl by schopen stínit velkou část země před pohledem družic s optickými senzory. Technologie také připravuje půdu pro hrozivější možnost laserových zbraní, které mohou trvale deaktivovat satelity.

Jak fungují lasery

Laser je zařízení pro vytváření úzkého paprsku směrované energie. První laser byl vyvinut v roce 1960)a od té doby bylo vytvořeno několik typů, které používají různé fyzikální mechanismy k vytváření fotonů nebo částic světla.

Plynové lasery pumpují velké množství energie do specifických molekul, jako je oxid uhličitý. Chemické lasery jsou poháněny specifickými chemickými reakcemi, které uvolňují energii. Pevné lasery používají přizpůsobené krystalické materiály k přeměně elektrické energie na fotony. U všech laserů jsou fotony následně zesilovány průchodem přes speciální typ materiálu nazývaného ziskové médium a poté zaostřeno do koherentního paprsku pomocí direktoru paprsku.

Laserové efekty

V závislosti na fotonové intenzitě a vlnové délce může směrovaný paprsek energie vytvořený laserem vytvořit na svůj cíl řadu efektů. Pokud jsou například fotony ve viditelné části spektra, laser může dopravit světlo na svůj cíl.

Pro dostatečně vysoký tok vysokoenergetických fotonů může laser materiál svého cíle zahřívat, vypařovat se, tavit a dokonce i prohořet. Schopnost poskytovat tyto efekty je určena úrovní výkonu laseru, vzdáleností mezi laserem a jeho cílem a schopností zaostřit paprsek na cíl.

Laserové aplikace

Různé efekty generované lasery nacházejí široké uplatnění v každodenním životě, včetně laserových ukazovátek, tiskáren, DVD přehrávačů, sítnice a dalších lékařských chirurgických postupů a průmyslových výrobních procesů, jako je laserové svařování a řezání. Výzkumníci vyvíjejí lasery jako alternativu k technologii rádiových vln pro posílení komunikace mezi kosmickou lodí a zemí.

Lasery také nacházejí široké uplatnění ve vojenských operacích. Jedním z nejznámějších je  Airborne Laser (ABL), které americká armáda hodlala použít k sestřelení balistických raket. ABL zahrnoval velmi velký, vysoce výkonný laser namontovaný na Boeing 747. Program byl nakonec odsouzen k záhubě výzvami spojenými s tepelným řízením a údržbou jeho chemického laseru.

Úspěšnější vojenská aplikace je Large Aircraft Infrared Counter Measures (LAIRCM) systém, který se používá k ochraně letadel před protiletadlovými střelami vyhledávajícími teplo. LAIRCM vyzařuje světlo z pevnolátkového laseru do senzoru střely, když se přibližuje k letadlu, což způsobuje, že zbraň oslní a ztratí stopu svého cíle.

Vyvíjející se výkon pevnolátkových laserů vedl k rozšíření nových vojenských aplikací. Americká armáda montuje lasery na armádní nákladní vozy a námořní lodě k obraně proti malým cílům, jako jsou drony, minometné granáty a další hrozby. Letectvo studuje využití laserů na letadlech pro obranné a útočné účely.

Ruský laser

Renomované nové ruské laserové zařízení se jmenuje Kalina. Má oslnit, a tedy dočasně oslepit, optické senzory satelitů, které shromažďují zpravodajské informace nad hlavou. Stejně jako u US LAIRCM, oslnění zahrnuje saturaci senzorů dostatečným světlem, aby se zabránilo jejich fungování. Dosažení tohoto cíle vyžaduje přesné dodání dostatečného množství světla do satelitního senzoru. Vzhledem k velkým vzdálenostem a skutečnosti, že laserový paprsek musí nejprve projít zemskou atmosférou, to není snadný úkol.

Přesné zaměřování laserů na velké vzdálenosti do vesmíru není nic nového. Například mise NASA Apollo 15 v roce 1971 umístila na Měsíc reflektory o velikosti metru, které jsou zaměřeny lasery na Zemi, aby poskytovaly informace o poloze. Dodání dostatečného množství fotonů na velké vzdálenosti se týká úrovně výkonu laseru a jeho optického systému.

Kalina údajně pracuje v pulsním režimu v infračervené oblasti a produkuje asi 1000 joulů na centimetr čtvereční. Pro srovnání, pulzní laser používaný pro operaci sítnice je jen asi 1/10 000 výkonnější. Kalina dodává velkou část fotonů, které generuje, na velké vzdálenosti, kde nad hlavou obíhají satelity. Je to možné, protože lasery tvoří vysoce kolimované paprsky, což znamená, že fotony se pohybují paralelně, takže se paprsek nerozšíří. Kalina zaostřuje svůj paprsek pomocí dalekohledu o průměru několika metrů.

Špionážní satelity využívající optické senzory mají tendenci operovat na nízké oběžné dráze Země s nadmořskou výškou několika set kilometrů. Těmto satelitům obvykle trvá několik minut, než přejdou přes jakýkoli konkrétní bod na zemském povrchu. To vyžaduje, aby Kalina byla schopna pracovat nepřetržitě po tak dlouhou dobu při zachování stálé stopy na optickém senzoru. Tyto funkce provádí teleskopický systém.

Na základě nahlášených podrobností dalekohledu by Kalina byla schopna zaměřit nadzemní satelit na stovky kilometrů jeho dráhy. To by umožnilo chránit velmi velkou oblast – v řádu 40 000 čtverečních mil (zhruba 100 000 kilometrů čtverečních) – před shromažďováním informací pomocí optických senzorů na satelitech. Čtyřicet tisíc čtverečních mil je zhruba rozloha státu Kentucky.

Rusko tvrdí, že v roce 2019 nasadilo méně schopný laserový oslňující systém namontovaný na nákladním vozidle s názvem Peresvet. Neexistuje však žádné potvrzení, že byl úspěšně použit.

Úrovně výkonu laseru se budou pravděpodobně nadále zvyšovat, což umožní překročit dočasný efekt oslnění k trvalému poškození zobrazovacího hardwaru senzorů. Zatímco vývoj laserové technologie směřuje tímto směrem, existují důležité politické úvahy spojené s používáním laserů tímto způsobem. Trvalé zničení vesmírného senzoru národem by mohlo být považováno za akt agrese vedoucí k rychlé eskalaci napětí.

Lasery ve vesmíru

Ještě větší obavy vyvolává potenciální nasazení laserových zbraní ve vesmíru. Takové systémy by byly vysoce účinné, protože vzdálenosti k cílům by se pravděpodobně výrazně snížily a neexistuje žádná atmosféra, která by paprsek oslabila. Úrovně výkonu potřebné k tomu, aby vesmírné lasery způsobily značné poškození kosmické lodi, by se ve srovnání s pozemními systémy výrazně snížily.

Kosmické lasery by navíc mohly být použity k zacílení jakékoli družice namířením laserů na palivové nádrže a energetické systémy, které by v případě poškození kosmickou loď zcela vyřadily z provozu.

Jak technologický pokrok pokračuje, použití laserových zbraní ve vesmíru je stále pravděpodobnější. Otázka pak zní: Jaké jsou důsledky?

Zdroj: Galaxy Conserns