Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 06 (6)

В день второй годовщины рейгеновского выступления, посвященного программе СОИ — 23 марта 1985 года — было проведено очередное испытание и было объявлено, что на этот раз удалось получить небывалую яркость излучения. Однако, вскоре выяснилось, что это фальсификация с целью заручиться поддержкой президента и конгрессменов на продолжение испытаний.

Последующие подземные взрывы были проведены в декабре 1985 года («Голдстоун») мощностью 150 килотонн и в апреле 1986 года («Майти оук»).

Подписание в 1997 году Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний серьезно осложнило планы США в отношении создания лазера с ядерной накачкой. Трудности в связи с созданием рентгеновского лазера оказались чрезвычайно велики, и для их преодоления необходимо проведение большого количества ядерных испытаний, порядка сотни. Возможно, одним из побудительных мотивов для отказа США ратификации ДВЗЯИ как раз является намерение зарезервировать в будущем возможность проведения таких взрывов.

Эти лазеры работают на принципе использования магнитотормозного излучения ускоренных частиц (синхротронный эффект, наблюдаемый при изменении направления их движения).

Для получения лазерного излучения пропускают пучок высокоэнергетических монохроматических (обладающих одинаковой энергией) электронов через специальное устройство — «магнитную гребенку», или «вигглер», заставляющее электроны совершать синусоидальные колебания с заданной частотой. «Магнитная гребенка» представляет собой набор магнитов, создающих переменное магнитное поле. Попадая в поперечное магнитное поле, электроны в результате «тормозного эффекта» испускают излучение определенной длины волны. Длина волны излучения зависит от энергии электронов и характеристики «магнитной гребенки». Изменяя эти параметры, можно получить на выходе излучение с разной длиной волны.

Этот лазер может обладать высоким коэффициентом полезного действия — 20 %, но из-за большого веса и габаритов ускорителя электронов, создающего электронный пучок, лазерная установка будет размещаться на Земле. Длина волны излучения может быть выбрана в диапазоне 0.5–0.6 мкм, т. е. внутри «окна» прозрачности атмосферы. Излучение должно переотражаться орбитальным зеркалом на ракету на участке ее разгона.

Основные трудности в создании лазерного оружия на свободных электронах связаны с необходимостью получения большой мощности излучения.

Сейчас испытания такого лазера проводят в Ливерморской лаборатории на линейном ускорителе длиной 77 метров. Фирмы «Боинг» и TRW подключились к проведению опытно-конструкторских работ, подписав контракт с Пентагоном.

С 1996 года разрабатывается проект под названием Airborne Laser (ABL). Лазер, созданный в рамках проекта, должен будет уничтожать баллистические ракеты средней дальности.

Основные участники программы ABL: Boeing (главный подрядчик, отвечающий за координацию работ, поставку самолетов-носителей этого оружия, а также интеграцию всех систем), Northrop Grumman (создатель лазеров, в том числе — основного), Lockheed Martin (комплекс наведения), американские ВВС (USAF) и Агентство по противоракетной обороне (MDA).

По замыслу разработчиков, группа самолетов Boeing 747–400 с мощнейшими лазерами на борту в процессе дежурства должна выполнять “восьмерки” выше облаков. На достаточном удалении от границ потенциального противника, чтобы не слишком опасаться его ПВО, но в то же время достаточно близко, чтобы иметь возможность сбить взлетающие межконтинентальные ракеты еще на стадии разгона.

То есть — дежурство предполагается в радиусе нескольких сотен километров от расположения ракетных установок. Самолет с системой ABL определяет старт баллистических ракет по раскаленному выхлопу их двигателя при помощи россыпи инфракрасных датчиков.

Разработка лазера несколько затянулась, а ассигнования вместо первоначально запланированных 3,7 млрд. долларов США достигли 5 млрд. долларов. Впрочем, свертывать проект пока никто не собирается. Более того, Агентство по противоракетной обороне Министерства обороны США выделило на проект еще 1,7 млрд. долларов. После завершения стендовых испытаний начнется подготовка системы к испытаниям в воздухе.

13 ноября 2004 года на авиабазе Эдвардс (Калифорния) Northrop Grumman провела первое испытание боевого лазера воздушного базирования YAL-1A. Пока испытания прошли только на земле — лазер включился всего на долю секунды, однако работоспособность оружия была доказана. Любопытно, что лазер для тестов смонтировали не просто в здании, а в списанном фюзеляже от Boeing 747–200, чтобы все системы COIL взаимодействовали и размещались именно так, как они будут работать в воздухе — на борту модифицированных 747-х, которые станут носителями нового оружия.

Поскольку на борту самолета нет возможности разместить достаточно мощный генератор, в проекте Airborne Laser используется химический лазер, где фотоны возникают в результате химической реакции. В данном случае конструкторы сделали выбор в пользу иодно-кислородного лазера (Chemical Oxygen Iodine Laser — COIL). Для его работы на борту лайнера имеется целая батарея баков с химическими реагентами, которые мощные турбонасосы в момент залпа прогоняют через систему. В реакционную камеру подаются сразу несколько реагентов. Вначале в камере распыляется жидкий пероксид водорода, к которому затем добавляются гидроксид калия и газообразный хлор. При взаимодействии реагентов возникает крайне активный синглетный дельтакислород, который, взаимодействуя с газообразным йодом, ионизирует его. Возвращаясь в нормальное состояние, атом йода испускает фотон с длиной волны 1,315 мкм. Эти фотоны и формируют лазерный луч, длина волны которого хорошо подходит для военных целей, так как такой луч хорошо преодолевает облачность. Предполагаемая длительность каждого выстрела — 3–5 секунд. Целью лазера является топливный бак ракеты противника — в доли секунды луч разогревает его до высокой температуры, в результате чего бак взрывается. Человеческий глаз луча даже не увидит — длина его волны находится за пределами видимой части спектра. Включение лазера на высотах до 12 км не разрешается.

Boeing 747–400с лазером на борту атакует взлетающую баллистическую ракету. Пока что это фантастика, но что будет завтра?

Точные параметры своего чудо-лазера Northrop Grumman не сообщает, но в пресс-релизе о его наземном испытании в ноябре 2004 говорит, что лазер для системы ABL “относится к мегаваттному классу”. То бишь, с мощностью порядка мегаватта в луче. Это один из самых мощных лазеров в мире и самый мощный из тех, что люди когда-либо пытались “поставить на крыло”. Сам лазер является, вообще-то, связкой из шести одинаковых лазерных модулей, расположенных в форме V6, словно шестицилиндровый двигатель какого-нибудь гигантского грузовика. Только “на вал” тут выводится не вращение, а луч. В тестах лазер показал мощность, составившую 110 % от требуемой для уничтожения ракеты.