Vũ khí năng lượng cao của tương lai (1)

Trong tương lai, uy lực của các loại súng, pháo hay bom, mìn sẽ không được tính theo cỡ nòng và đương lượng nổ mà tính theo độ tiêu thụ điện năng của nó

Đầu tháng 4/2013, Hải quân Mỹ công bố một video clip cực kỳ ấn tượng. Đó là video clip ghi lại hình ảnh một chiếc máy bay do thám hạng nhẹ đang bay trên bầu trời Vịnh Ba Tư thì đột nhiên bốc cháy từ bên ngoài. Không hề có bất kỳ viên đạn nào bắn lên từ mặt đất, vậy cái gì đã phá hủy chiếc máy bay?

Câu trả lời là hệ thống vũ khí laser mà Hải quân lắp trên tàu vận tải đổ bộ USS Ponce (LPD-15) phục vụ cho mục đích thử nghiệm. Đây không phải là lần đầu tiên vũ khí laser được thử nghiệm thế nhưng đây là lần đầu tiên một hoạt động thử nghiệm trên thực tế được ghi lại hình ảnh rõ ràng và cho thấy uy lực thực sự của loại vũ khí này.

Tàu vận tải đổ bộ USS Ponce (LPD-15)

Vũ khí “không bao giờ hết đạn”

Ý tưởng chế tạo vũ khí laser bắt nguồn từ việc sử dụng chùm tia laser năng lượng cao để đốt cháy và tiêu diệt mục tiêu. Loại vũ khí laser đúng nghĩa đầu tiên được phát triển bởi Tập đoàn Boeing trang bị trên máy bay B-747 được gọi là ABL. Máy bay có chiếc mũi quái dị nơi đặt hệ thống phát tia laser năng lượng cao dùng để tiêu diệt mục tiêu.

Nguyên tắc hoạt động của laser năng lượng cao rất phức tạp, nó đòi hỏi những hiểu biết chuyên sâu về vật lý lượng tử. Tuy nhiên, có thể hiểu một cách đơn giản như sau: Mỗi bộ phát tia laser năng lượng cao bao gồm một thanh tinh thể ruby  hoặc một ống chứa khí đặt trong một hộp cộng hưởng quang học gồm 2 chiếc gương song song trong đó có một chiếc trong suốt. Khi bị kích thích phát  xạ bằng nguồn điện, các photon đi qua hộp cộng hưởng quang học làm tăng tần số và phát ra chùm sáng đơn sắc theo một hướng nhất định. Năng lượng của chùm tia laser phụ thuộc vào năng lượng đầu vào của dòng điện cũng như cũng như kích cỡ của hộp cộng hưởng quang học.

ABL có khả năng bắn đi chùm tia laser với công suất cao, hệ thống đã trải qua nhiều lần thử nghiệm với mức độ thành công cực kỳ ấn tượng. Ngày 15/3/2007 ABL phóng thành công tia laser thử nghiệm đầu tiên. Ngày 18/8/2009 ABL bắn thành công tia laser năng lượng cao.

Sự hấp dẫn của việc sử dụng vũ khí chùm tia năng lượng để bắn hạ các vật thể bay là do tia laser có tốc độ của ánh sáng và có thể bắn trúng bất cứ mục tiêu di động nào. Việc bắn hạ một tên lửa đến hoặc đầu đạn hạt nhân đang đến gần bằng tên lửa khó khăn hơn nhiều.

Boeing B-747

Thách thức của việc “dùng tên lửa bắn hạ tên lửa” là vô cùng to lớn và chỉ dần dần được giải quyết bằng cách sử dụng hệ thống radar-tên lửa vô cùng phức tạp, đắt tiền. Một ưu điểm nữa của vũ khí laser và chùm tia năng lượng là không “bao giờ hết đạn” chừng nào chúng còn được nối với nguồn cung cấp điện. Tuy nhiên, dù có nhiều lợi thế, nhưng vũ khí laser cũng có nhiều nhược điểm nghiêm trọng.

Một trong những nhược điểm khác của vũ khí laser là phải dùng quá nhiều năng lượng để đốt cháy xuyên thủng vỏ thép của các phương tiện quân sự. Mỗi “phát đạn” laser được bắn ra chỉ tiêu tốn có vài USD tiền điện, quá rẻ so với một tên lửa tối tân trị giá hàng ngàn, thậm chí hàng triệu USD dùng để bắn hạ máy bay, tên lửa của đối phương.

Thế nhưng, số tiền để đầu tư phát triển một hệ thống như vậy là quá tải với ngân sách của các cường quốc. Dù có nhiều triển vọng song chương trình ABL đã “bay vào cõi chết” do chi phí đầu tư ngốn quá nhiều tiền. Ước tính, mỗi giờ bay ABL ngốn đến 92.000 USD, một con số không thể chấp nhận được ngay cả với quốc gia giàu có nhất thế giới là Mỹ.

Không những thế, các chùm tia năng lượng dễ bị hấp thụ bởi bầu không khí ô nhiễm, sương mù hoặc khói… Mặt khác, những hạn chế về công nghệ chưa cho phép tạo ra được các chùm tia laser có năng lượng đủ mạnh để có thể phá hủy mục tiêu trong thời gian ngắn.

Dù đắt đỏ nhưng cũng như Mỹ, nhiều quốc gia khác đang tích cực nghiên cứu và ứng dụng công nghệ laser với các dự án và mức đầu tư chi phí khác nhau. Đơn cử như dự án chế tạo pháo phòng không laser của hãng MBDA (Đức). Theo thông tin do hãng này công bố, trong năm 2011, MBDA đã thử nghiệm pháo laser công suất 10 kW. Vũ khí thử nghiệm này cũng đã bám sát thành công các vật thể ở cự ly đến 2,3 km với khác biệt độ cao là 1.000 m.

Tới tháng 9/2012, một thử nghiệm khác cho thấy, pháo laser của hãng đã đạt công suất 40kW và đốt cháy một quả đạn cối. Như vậy, ngay cả một vật thể nhỏ như đạn cối cũng bị đánh chặn thì không lý do nào khiến các nhà khoa học ngừng đặt kỳ vọng vào vũ khí laser.

(Còn tiếp)

Tuệ Minh