Cách hoạt động của Vũ khí Laser: từ khoa học viễn tưởng đến ứng dụng thực tế

Trong bộ phim viễn tưởng Star Wars khán giả đã nhìn thấy các máy bay X-wing hay phi thuyền Millennium Falcon xài vũ khí laser để chiến đấu. Vì vậy chúng ta cứ tưởng là món vũ khí này chỉ có trong phim nhưng thật ra các phim đó đã lấy ý tưởng từ nghiên cứu thực tế. Vào năm 1960, nhà vật lý Mỹ Theodore Maiman đã tạo ra máy phát laser đầu tiên và sau đó Cục các Dự án Phòng thủ Tiên tiến (DARPA) bắt đầu tài trợ việc nghiên cứu vũ khí laser.

Phải tới thập niên 1990 thì vũ khí laser mới phát huy hiệu quả nhờ vào dự án Laser Năng lượng Cao Chiến thuật (THEL) được Mỹ và Israel hợp tác nghiên cứu năm 1996. Qua thế kỷ 21, công nghệ laser sợi quang và AI nhắm mục tiêu đã dẫn đến sự ra đời của các vũ khí có đủ khả năng thực chiến.

Cấu tạo của vũ khí laser

Vũ khí laser sử dụng chùm tia laser tập trung để phá hủy hoặc vô hiệu hóa mục tiêu, bằng cách làm nóng chảy và hư hỏng thiết bị mà không gây thiệt hại gì cho xung quanh. Trong đó Iron Beam của Israel là một thí dụ điển hình. Được công ty Rafael phát triển từ năm 2014 với sự hỗ trợ từ nhà thầu Mỹ Lockheed Martin, Iron Beam là hệ thống vũ khí laser năng lượng cao có công suất 100 kilowatt và phụ trách các mối đe dọa tầm gần như drone, rocket hay đạn pháo. Iron Beam gồm một số thành phần như:

• Nguồn laser sợi quang (fiber laser): sử dụng sợi quang pha tạp để khuếch đại ánh sáng để tạo thành chùm tia laser mạnh. Nó gồm hàng ngàn sợi quang cực mảnh với đường kính 10 micromet và có pha thêm kim loại Ytterbium (Yb). Mỗi sợi dài 10-20 mét và cuộn gọn trong một hộp dung tích 1 mét khối.
• Hệ thống làm mát: sử dụng chất lỏng hoặc không khí để tản nhiệt, tránh cho nó quá tải sau khi chiếu tia.
• Radar theo dõi và cảm biến quang điện/hồng ngoại (EO/IR): kết nối với mạng lưới phòng không để phát hiện và theo dõi mục tiêu từ cách xa vài km.
• Ống dẫn hướng: Là một ống chứa nhiều gương dẫn hướng đi cùng môtơ quay, đồng thời có cả hệ thống chống rung. Mỗi giây nó quay được 60 độ và có thể tập trung chùm tia vào một vùng nhỏ vài cm trên thân mục tiêu.
• Nguồn điện di động: dùng pin lithium-ion hoặc máy phát điện diesel để giúp vũ khí laser vận hành liên tục, thường lắp trên xe tải hay xe kéo.

Iron Beam nặng từ 10-15 tấn và có kích thước như một container vận tải, dễ triển khai trong 30 phút. Với chi phí sản xuất khoảng 500 triệu USD mỗi hệ thống, Iron Beam chỉ làm hỏng mục tiêu mà không tạo ra các mảnh vỡ nguy hiểm.

Cách hoạt động của Iron Beam

Iron Beam hoạt động dựa trên nguyên tắc phát và tập trung năng lượng photon vào đúng một chỗ để đốt nóng mục tiêu. Trước tiên radar và cảm biến sẽ quét xung quanh để phát hiện các drone hoặc rocket ở xa tới 10 km. Dữ liệu này được truyền đến bộ xử lý để AI phân tích quỹ đạo của chúng và sắp chúng theo thứ tự "ưu tiên". Khi xác nhận, hệ thống sẽ kích hoạt laser sợi quang: điện từ nguồn được chuyển hóa thành tia laser có bước sóng hồng ngoại (chừng 1,06 micromet), sau đó được khuếch đại qua hàng ngàn sợi quang để đạt công suất 100 kW.

Chùm tia được gương dẫn hướng điều chỉnh góc chính xác với sai lệch chưa đầy 0,1 miliradian, rồi chiếu tia ra với tốc độ ánh sáng. Khi chạm mục tiêu thì năng lượng sẽ tập trung vào một điểm nhỏ (đường kính 1-5 cm), khiến bề mặt của nó nóng tới 1000-2000°C. Cuối cùng mục tiêu bị nổ hoặc biến dạng nặng.

Hệ thống làm mát kích hoạt đồng thời để tránh làm hư bộ phát laser. Sau khi bắn, EO/IR xác nhận tiêu diệt rồi quay về chế độ chờ. Nhờ chỉ cần có điện Iron Beam có ưu điểm là "đạn dược vô hạn", chỉ tốn từ 2-3,5 USD mỗi lần bắn. Có điều nó vẫn bị giảm hiệu quả nếu trời có nhiều sương mù hoặc khói. Đã được cho thử nghiệm từ năm 2017, mới đây phiên bản triển khai thực chiến của Iron Beam đã hạ được hàng chục drone.

Các loại vũ khí laser đang được phát triển

Mỹ là nước đi đầu trong việc phát triển vũ khí laser với ngân sách quốc phòng khổng lồ, tập trung vào laser thể rắn và sợi quang cho tàu biển, cùng các nền tảng trên đất liền lẫn trên không. Vài sản phẩm nổi bật có thể kể đến như:

Valkyrie của Lockheed Martin: Hệ thống laser 300 kW trên xe Stryker, giao cho Quân đội Mỹ năm 2025, dùng để hạ rocket, đạn pháo và drone với chi phí 1 USD/lần bắn. Valkyrie có tích hợp AI nhắm mục tiêu và đã bắn thử thành công một số drone đang bay.

Quảng cáo

Valkyrie

HELIOS của Raytheon: Là vũ khí laser công suất 60-150 kW lắp trên tàu khu trục. Được triển khai từ năm 2021, HELIOS chuyên chống drone và thuyền nhỏ, với gương thích ứng chống nhiễu động trong khí quyển. Phiên bản mới năm 2025 dành cho Hạm đội Thái Bình Dương sẽ nâng công suất lên tới 300 kW.

Guardian (DE M-SHORAD) của Raytheon: Được đặt trên xe Stryker, vũ khí laser 50 kW này chuyên dùng cho phòng không tầm ngắn và hạ được drone ở cách 1 cây số. Vào năm 2026, Guardian sẽ được tăng công suất lên 100 kW.


DE M-SHORAD

Vũ khí laser đang giúp giải quyết mối nguy từ các drone giá rẻ vốn đang tràn lan và giảm tải cho tên lửa đánh chặn. Chúng hứa hẹn về một mạng lưới phòng thủ hiệu quả mà chi phí lại thấp. Mỹ đang hướng tới mục tiêu đạt công suất laser ở cấp độ megawatt để chống tên lửa đạn đạo và sau này sẽ làm cả vũ khí laser trên không gian.

Quảng cáo

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !