Tyypit
Energia-aseet voidaan karkeasti ottaen jakaa ryhmiin käytetyn energiatyypin perusteella ja sen perusteella, mihin tarkoitukseen niitä käytetään (kohteiden tuhoaminen, häirintä, lamauttaminen jne.).
Tämä artikkeli käsittelee aseita, joiden tarkoituksena on tuottaa vahinkoa sähkömagneettisella säteilyllä tai hiukkassäteillä. Muutamia aseita, jotka voidaan sekoittaa energia-aseisiin:
- Laserdesignaattorit ovat useimmiten infrapunalasereita, joita käytetään kohteiden osoittamiseen täsmäaseille.
- Sähköaseet ovat joko aseita, jotka aiheuttavat sähköiskuja kosketuksesta tai aseita, jotka ampuvat sähköistettyjä ammuksia.
Laserit
Yhdysvaltalainen PHASR-kivääri () käyttää heikkotehoista laseria kohteen väliaikaiseen sokeuttamiseen
ovat tunnettuja sci-fissä sädeaseena. Oikeasti lasereita käytetään lähinnä kohteiden etsintään, etäisyyden mittaukseen ja tähtäykseen; näin lasersäde itse ei ole tulivoiman lähde.
Lasereilla ammutaan usein lyhyitä pulsseja. Megajoulen laserpulssi vapauttaa saman verran energiaa kuin 200 grammaa räjähdettä, ja vaikutus kohteeseen on samantapainen. Pääosa vahingosta tapahtuu, kun kohteen pintaosat haihtuvat räjähtäen.
Useimmat nykyiset aseina käytettävät laserit ovat dynaamisia kaasulasereita.
Lasereita on tutkittu myös lamauttavina aseina.
Taktiset edut
Lasereilla on neljä pääetua verrattuna tavalliseen aseistukseen:
- Lasersäde etenee valon nopeudella, joten useimmilla etäisyyksillä ei tarvitsisi ottaa ennakkoa eli ampua liikkuvan kohteen eteen
- Painovoimalla on minimaalinen vaikutus lasersäteeseen, jolloin sitä ei tarvitse ottaa huomioon pitemmillä etäisyyksillä
- Jotkut laserit käyvät sähköllä, jota on halpa tuottaa. Tämä vähentäisi kalliiden ja tilaa vievien ammuksien tarvetta. Ongelmana tosin on se, että tarvittaisiin tehokas, liikuteltava energianlähde
- Laserien rekyyli on lähes olematon
Koska laserit voivat teoreettisesti pysäyttää tykistö- ja ohjushyökkäyksiä, mikä tahansa osasto saisi merkittäviä etuja taistelussa, niin maa-, meri-, ilma- kuin avaruustaistelussa. Tutkan avulla lasereilla on pystytty ampumaan alas lennossa olevia tykistön ammuksia, myös kranaatinheittimen ammuksia. Tämän perusteella onkin sanottu, että laserien pääkäyttö voisi olla puolustuksessa.
Nykyisten laserien suurimpia ongelmia on tarvittavien peilijärjestelmien kalleus ja hauraus.
Joskus oletetaan, että heijastavien pintojen ja muiden vastatoimien avulla voitaisiin vähentää laserien tehoa, mutta tätä ei ole todistettu. Pienetkin vauriot peilin pinnassa vastaanottavat energiaa ja vauriot levittäytyvät helposti laajemmalle alueelle. Suojaavien peilien tehoa voitaisiin vähentää tarkoituksella vahingoittamalla niitä. Myös pöly ja lika vähentävät peilien tehoa.
Laserien ongelmat
Energian hajoaminen
Lasersäteet aiheuttavat ilman
plasmahajoamista, kun energiaa on noin
megajoule kuutiosenttimetrissä. Tämä aiheuttaa lasersäteen 'hajoamisen', jolloin se menettää energiaa. Jos ilmassa on
sumua, savua tai pölyä, hajoaminen voi olla suurempaa.
On olemassa tapoja, joilla hajoamista voidaan vähentää:
- Säde voidaan jakaa suuren peilin alueelle, joka heijastaa säteen kohteeseen. Energian määrä kuutiosenttimetriä kohden on näin pienempi ja hajoamista ei tapahdu. Tähän tarvitaan suuri, erittäin tarkka ja hauras peili, jonka kohdistamiseen tarvittaisiin raskas koneisto.
- Voidaan käyttää vaiheistettua antenniryhmää (engl. phased array
). Tarvittaisiin miljardeja mikrometrin kokoisia antenneja, ja tällaisia ei nykyisellään pystytä rakentamaan. Vaiheistettua antenniryhmää käyttämällä ei tarvittaisi peilejä.
- Voidaan käyttää vaiheis-konjugaattilaseria. Näissä kohdistuslaserilla 'maalataan' kohde. Kohteessa olevat heijastavat kohdat heijastavat valoa takaisin, jolloin aseen päävoimavahvistin huomaa sen. Päävoimavahvistin vahvistaa takaisin tulevat aallot ja tuhoaa kohteen shokkiaalloilla, jotka syntyvät räjähtävästi haihtuvista heijastavista kohdista. Hajoamista ei tällöin tapahdu, koska takaisin heijastuvat aallot näyttävät päälaserille tien. Tätä tapaa käyttävissä, kokeellisissa lasereissa on kaasujen avulla muodostettu 'vaiheis-konjugaattinen peili'. Useimmissa laitteissa peili ylikuumenee pahasti.
- Kun ammutaan hyvin lyhytaikainen laserpulssi, hajoamista ei ehdi tapahtua.
- Säätelemällä pulssin ajoitusta, voimaa ja/tai aallonpituutta voidaan saada aikaan shokkiaalto, joka työntää ilman pois lasersäteen tieltä. Tähän tarvitaan vaikeasti saavutettava, suurehko voima.
- Käyttämällä laseraseita vain tyhjiössä, kuten avaruudessa
Haihtunut materiaali
Toinen ongelma laseraseiden käytössä on se, että haihtunut materiaali haittaa lasersäteen etenemistä kohteen pinnalle. Tapoja eliminoida tämä ovat:
- Jatkuvat shokkiaallon luominen haihtumapilven läpi. Shokkiaalto jatkaisi vahingon tekemistä
- Teoriassa on mahdollista saada toinen laser säätelemään toisen läpipääsyä. Toinen laser säädetään niin, että pilvi absorboi sitä ja aiheuttaa populaatioinversion. Tällöin voidaan tietyillä taajuuksilla päästä pilven läpi
Suuri energiankulutus
Yhdysvaltalainen teknikko arvioi Boeing YAL-1 Airborne Laserissa käytettävien lasereiden keskinäistä vuorovaikutusta
Yksi ongelmista sekä lasereissa että muissa energia-aseissa on niiden suuri energiankulutus. Nykyiset energiansäilytys-, johtavuus-, muunto- ja ohjausmenetelmät ovat riittämättömät käyttökelpoisen käsiaseen rakentamiseksi. Nykyisten laserien energianhukka lämpönä on suuri ja ne tarvitsevat suuria jäähdytyslaitteita. Ilmajäähdytys on riittämätön pitämään järkevän tulinopeuden yllä. Näiden ongelmien vaikutuksia voidaan vähentää:
- Halvoilla korkeassa lämpötiloissa toimivilla suprajohtimilla
- Parempi tapa varastoida ja/tai tuottaa suuria määriä energiaa
Jos suprajohteita ei olisi, osa energiasta voitaisiin käyttää aseen jäähdyttämiseen.
Energiankulutus ei ole ongelma kemiallisissa lasereissa, joissa energia saadaan kemiallisista reaktioista. Happi-jodi-laser ja deuterium-fluoridi-laser ovat esimerkkejä jatkuvaan megawattiluokan ampumiseen pystyvistä lasereista. Näillä lasereilla on kemiallisten aineiden kuljetukseen liittyvät ongelmat sekä jäähdytysongelmat.
Tämä ongelma ei olisi niin suuri, jos lasereita käytettäisiin vain voimaloiden läheisyydessä tai mahdollisesti ydinvoimalla toimivissa avaruusaluksissa ja sotalaivoissa.
Ilmassa oleva muu aines
Sade, lumi, pöly, sumu, savu ja samanlaiset visuaaliset esteet voivat hajottaa lasersädettä.
Ei epäsuoraa tulta
Koska painovoima vaikuttaa valoon vain häviävän vähän, ja epäsuora tuli perustuu painovoiman käyttämiseen hyväksi ammuttaessa esteen yli tai alueelle, johon ei ole näköyhteyttä, laseraseilla ei voida ampua
epäsuoraa tulta. Tämän voi tosin kiertää sijoittamalla laseraseen esimerkiksi lentokoneeseen tai avaruuteen, jolloin ollaan esteen yläpuolella.
Sähkölaser
Sähkölaserissa hajoamisen annetaan tapahtua ja sitten lähetetään voimakas sähkönpurkaus muodostunutta
ionisoitua 'käytävää' pitkin. Tällainen ase toimisi kuin pitkän kantaman tainnutusase.
Mikroaallot
Ihmisiä vahingoittavia
mikroaaltoaseita eli
masereita on mahdollisia rakentaa.
- Active Denial System on Yhdysvaltain asevoimien kehittämä mikroaaltoase, joka lämmittää ihon alla olevaa vettä tuottaen lamauttavaa kipua. Vahinko ei ole pysyvä, mutta saattaa voida tuottaa pysyvää vahinkoa silmille. Aseella voidaan tuhota suojaamattomia sähkölaitteita.
Mikroaalloilla voidaan tuhota suojaamattomia sähkölaitteita. Mikroaaltoaseeseen tarvittavia osia - energianlähteitä, mikroaaltogeneraattoreita ja antenneja - on saatavilla helposti, ja siviilitkin ovat rakentaneet yksinkertaisia mikroaaltoaseita.
- Yhdysvallat on yhteistyössä Kanadan rakentanut ja testannut mikroaaltotykkiä. Sitä testattiin sitä halunneeseen sotilaaseen. Testi näytettiin USAn ja Kanadan televisioissa.
Pulssienergia-ase
Pulssienergia-aseilla ammutaan infrapunalaserpulssi, joka synnyttää laajenevaa plasmaa osuessaan kohteeseen. Tästä syntyvät ääni-, shokki- ja sähkömagneettiset aallot tuottavan kohteelle kipua ja lamauttavat hänet. Asetta kehitetään ja sitä tullaan käyttämään ei-tappavana lamautusaseena.
MIRACL
Mid-Infrared Advanced Chemical Laser eli kehittynyt kemiallinen infrapunalaser on USAn laivaston kehittämä deuterium-fluoridi-laser, jota testattiin ilmavoimien satelliitteja vastaan vuonna
1997.
THEL
Tactical High-Energy Laser eli taktinen suurienergialaser on USAn ja
Israelin yhteishanke. Se on deuterium-fluoridi-laser, ja on suunniteltu ampumaan alas lentokoneita ja ohjuksia. Katso myös National Missile Defense eli USAn kansallinen ohjuspuolustusjärjestelmä.
Airborne laser
Boeing YAL-1 Airborne Laser (ABL) asejärjestelmä on megawattiluokan kemiallinen laser (COIL) joka on sijoitettu suuresti muunnellun Boeing 747in-400F:n nokkaan. Ase on tarkoitettu taktisten ballististen ohjusten kuten Scud
torjuntaan niiden laukaisun kiihdytysvaiheessa
Airborne laser eli ilmavoimien laser (toiselta nimeltään
Advanced Tactical Laser eli kehittynyt taktinen laser) on
Boeing 747-400F-lentokoneen nokkaan asennettava ohjuspuolustukseen tarkoitettu kemiallinen happi-jodi-laser.
Ultraviolettilaser
San Diegossa sijaitseva HSV Technologies kehittää laserasetta, jolla voidaan lamauttaa eläimiä ja myöhemmin mahdollisesti myös ihmisiä. Ase toimii lasersäteen synnyttämän sähkövarauksen perusteella. Se on
ultraviolettilaser, ei sähkölaser (ks. yllä).
Radioaallot
HERF-aseet (
High Energy Radio Frequency weapons eli suurienergiaiset radiotaajuusaseet) toimivat samalla periaatteella kuin mikroaallot.
Tammikuussa 2007 Yhdysvaltain asevoimat testasi Active Denial Systemiä muistuttavaa asetta, jolla saatiin 450 metrin päässä olevat ihmiset tuntemaan lämpötilaksi noin 130 astetta. Vielä ei olla varmoja, pystyttäisiinkö aseella polttamaan tai tappamaan. Tällaisen aseen täysimittainen tuotanto ei ole arvioiden mukaan mahdollista ennen vuotta 2010.
Sähkönpurkaus tyhjiössä
Tyhjiössä kulkeva sähkönpurkaus voisi päästä mahdollisesti rajattoman matkan
alivalonnopeudella. Tämä johtuu siitä, että tyhjiössä ei ole lainkaan
resistanssia. Tällaisilla järjestelmillä voitaisiin tuhota
avaruusalusten ja
satelliittien elektronisia laitteita. Tyhjiössä sähkönpurkaus ei voi kulkea laseria pitkin ja tarvitsee näin jonkun muun keinon pysyäkseen kasassa.
Hiukkassäteet
Hiukkassäteissä voidaan käyttää joko
varauksellisia tai varauksettomia hiukkasia, ja niitä voidaan käyttää sekä
ilmakehässä että avaruudessa. Hiukkassädeaseet ovat mahdollisia rakentaa, mutta käytännöllisiä malleja ei ole rakennettu. Joidenkin hiukkassäteiden ominaisuudet tekevät ne itsetarkentuviksi ilmakehässä käytettynä.
Hajoaminen ei ole vain lasereiden ongelma, vaan myös hiukkassäteiden. Kohteeseen muuten tarkentunut energia hajoaakin ilmakehään ja säde menettää tehoaan.
- Lämpöhajoaminen tapahtuu sekä varauksellisissa että neutraaleissa hiukkassäteissä, ja tapahtuu, kun hiukkaset törmäilevät toisiinsa lämpövärähdellessään, tai törmäävät ilmamolekyyleihin
- Sähköistä hajoamista tapahtuu vain varauksellisissa säteissä, koska saman varauksen omaavat ionit hylkivät toisiaan
Plasma-aseet
Plasma-aseet ampuvat
plasmaa, eli ainetta, jossa elektronit ovat irronneet
atomien ytimiä kiertämästä. Esimerkkejä ovat:
- MARAUDER (Magnetically Accelerated Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and Radiation eli magneettisesti kiihdytetty rinki äärimmäisen korkeiden energioiden ja säteilyn saavuttamiseksi). Katso tämä linkki ; järjestelmä on mahdollinen ilmatorjunnassa
- Pallosalama saattaa olla plasmaa. Jos tätä pystyttäisiin käyttämään aseissa, voitaisiin luoda panssarintorjuntaohjuksen tapainen, hakeutuva plasma-ase
- Plasmakivääri on tavallinen ase scifissä. Se on voinut saada vaikutteita oikeasta plasmasoihdusta, jota käytetään metallin leikkaamiseen
- Perutun Shiva Star-projektin tarkoituksena oli luoda plasmaa ampuva ohjuksentorjuntajärjestelmä, jonka ampuman plasman nopeus olisi 3000 - 10 000 kilometriä sekunnissa
- MEDUSA (Mobile Energy Device United States of America eli USAn liikuteltava energialaite). Normaalisti elektroneja kerätään tyhjiöputken kärkeen, mutta kun niiden annetaan virrata voimakkaaseen mikroaalto- ja laserkenttään, niistä tulee vaarallisia 'ammuksia' ja ne pystyvät tuhoamaan sekä orgaanista että epäorgaanista ainetta. Katso tämä linkki ; laitteen käyttämisestä käydään keskustelua
Urbaanilegendat
Moottorinpysäyttäjäsäteet
Moottorinpysäyttäjät ovat fiktiivisiä aseita. Englannissa kerrottiin 1930-luvulla tarinoita Saksassa käyvistä turisteista, joiden auton moottori yhtäkkiä sammui ja sotilas tuli heidän luokseen kertomaan, että heidän tuli odottaa. Sotilas palasi vähän ajan kuluttua ja kertoi, että moottori toimisi taas. Näiden tarinoiden mahdollinen lähde saattoi olla televisiolähettimen testaus Feldbergissa. Koska autojen moottorien värähtely haittasi lähetyksen voimakkuuden mittausta, sotilaat pysäyttivät läheisen liikenteen testauksen ajaksi.
Olalta laukaistava moottorinpysäyttäjä oli keskeinen juonielementti BBC:n vakoiludraamasarjasta Bugs, episodista 303, jossa sitä kutsuttiin 'moottorien tappajaksi'.
Katso myös Sähkömagneettinen pulssi.
Alhaisen tehon laserit
Nämä eivät ole aseita, mutta sisältyvät tähän artikkeliin täydellisyyden vuoksi. On olemassa
haulikon imitaatio, joka ampuu heikkotehoisen lasersäteen, joka heijastuu kohteen heijastavista pinnoista takaisin aseeseen. Tämä kelpaa vain harjoitteluun ilman ammuksia. Aseen huonona puolena on se, että laser etenee valon nopeudella suoraviivaisesti, jolloin harjoittelija ei saa harjoitusta liikkuvaan kohteeseen ampumisesta ennakkoa ottamalla eikä tuulen huomioon ottamisesta.
Historia
Mytologia
Ennen modernin teknologian kehitystä monet
mytologiat kertoivat
jumalista tai
demoneista, jotka käyttivät
salamoita luovia aseita, esimerkiksi
Zeuksen ja
Jupiterin salamat,
Thorin vasara
Mjolnir ja
Indran keihäs.
Muinaiset keksijät
Myyttien mukaan 'palavan peilin' tai 'kuolemansäteen' käsitteen keksi
Arkhimedes, joka kehitti
Syrakusan puolustukseen peilijärjestelmän, jolla heijastettiin auringonvaloa hyökkääviin roomalaislaivoihin, jotka syttyivät tuleen. Historiankirjoittajat ovat panneet merkille, että ensimmäisissä kirjoituksissa taistelusta ei mainittu peileistä; vain Arkhimedeksen nerous ja tapa heittää tulta mainittiin. Eräs
bysanttilainen kirjoittaja saattoi kuvitella aseen satoja vuosia myöhemmin. Jotkut yrityksen tehdä tällainen ase ovat onnistuneet jossain määrin (vaikkakaan ei MythBusters-ohjelma), esimerkiksi
MIT:n opiskelijoiden tekemä koe osoitti laitteen olevan mahdollinen, joskaan ei käytännöllinen.
Grindell-Matthews
Ensimmäisen maailmansodan teknologisen kehityksen jälkeen energia-aseista alkoi olla enemmän puhetta. Harry Grindell-Matthews yritti myydä sädeaseen
Britannian hallitukselle, mutta epäonnistui sen toiminnan näyttämisessä. Ase kuljetettiin ehkä johonkin
Ranskaan, mutta se ei ole ilmestynyt mistään. Niinpä erilaisia
salaliittoteorioita on olemassa siitä, missä se on ja onko joku kehittänyt sitä.
Robert Watson-Watt
Vuonna
1935 Brittiläinen ilmailuhallitus kysyi
Robert Watson-Wattilta onko 'kuolemansäde' mahdollinen. Hän ja kollegansa Arnold Wilkins päättelivät sen olevan mahdoton rakentaa, mutta sen sijaan ehdottivat radioaaltojen käyttämistä lentokoneiden havaitsemisessa, jolloin
tutka kehitettiin.
Tesla
Nikola Tesla sanoi kehittäneensä 'televoima'-aseen. Tämä ase pystyi 'lähettämään keskitettyjä hiukkassäteitä ilman halki tuhoten 10 000 pommikoneen laivueita ja miljoonien armeijoita 250 mailin päästä'. Hän tarjosi asetta
Yhdysvaltain puolustusministeriölle ja muutamille
Euroopan maille tuloksetta. Erilaisia salaliittoteorioita kehiteltiin.
H.G.Wells
Kirjassaan
Maailmojen sota H.G.Wells käytti kuolemansäde-tyyppistä asetta ensi kerran
scifissä. Marsilaiset käyttivät 'kuumuussädettä', joka muistutti
laseria.
Natsit
Toisen maailmansodan loppuvaiheissa Natsi-Saksa luotti yhä enemmän salaisten aseiden tutkimukseen,
Wunderwaffeen. Muun energia-asetutkimuksen ohessa Natsit kehittelivät ääneen perustuvia aseita.
'Tähtien sota'
1980-luvulla
Ronald Reagan ehdotti puolustusjärjestelmää nimeltään
Strategic Defense Initiative, joka lempinimettiin 'tähtien sodaksi'. Avaruudessa sijaitsevat, mahdollisesti
röntgenaaltolaserit olisivat saattaneet pystyä tuhoamaan
mannertenvälisiä ohjuksia lennossa. Poliittisen vastustuksen takia suunnitelmaa ei toteutettu.
Linkkejä
Energiewaffe
Rayon mortel
)
)
)
