對於戰爭的願景，它幾乎是優雅的。彈藥的煙霧，臭味和震耳欲聾的裂縫將被集中的光線所取代。經過修改的747架噴氣式飛機，配備了激光武器，將爆炸彈道導彈，而它們距離我們的土壤仍有數百英里。 “定向能源”大砲會以光速攔截傳入的火箭，將爆炸物加熱到裡面，並導致它們在空中破裂。
這不是裡根時代的《星球大戰》遠處的遺物。這些是現代計劃，僅在十年前就開始了，這並不是在遙遠的未來，而是很快就會實現。美國陸軍的戰術高能激光器在新墨西哥州的沙漠中，擊落了數十枚Katyusha火箭和迫擊砲。 2004年，空軍承包商開始對重新裝飾的747，機載激光器進行測試。
然後現實開始了，這些最近揮舞戰場激光器的努力突然開始看起來像《星球大戰》一樣。產生引爆導彈所需的激光功率的兆瓦，需要數百加侖的有毒化學物質（乙烯，氮三氟化物）。武器變得笨重。更糟糕的是，經過幾次射擊，將必須將激光器與新鮮的反應物相互補充。通過空中或戰場上拖運這些毒素的後勤工作使將軍發抖。關於橫梁將如何滲透到灰塵和雨水方面，問題引發了問題。去年，陸軍取消了其戰術高能激光項目，有些人認為可能會出現巨大的超出額外射擊747。
但是不要算出激光武器。武器的射線槍潛力在巨大的距離上精確開火的武器太吸引人了，尤其是在美國士兵正在與迅速融化到後台的游擊隊戰鬥時。海軍陸戰隊少將布拉德利·洛特（Bradley Lott）說：“如果我能伸入人群，拿出一個或兩個目標而沒有灰塵或步槍裂縫，如果我可以長時間開火，而無需重新裝載，”海軍陸戰隊少將布拉德利·洛特（Bradley Lott）說，這就是美國海軍陸戰隊的興趣。 ”
但是，如果化學激光器無法切割，什麼將使Beam Warfare成為現實？答案是雙重的。首先，五角大樓正在慢慢意識到，如果需要結果，它必須降低其期望。例如，首先擊落迫擊砲。然而，更重要的是，在兩個前同事的充滿活力，充滿希望的實驗室中，《星球大戰》過去的兩種技術的重新出現了，他們認為激光勝利的夢想去世了。
跳到光速
激光器幾乎以幾乎相同的方式工作：激發某些種類的原子和光顆粒（photons）。將光反射回激發原子，並出現更多的光子。但是，與燈泡朝各個方向發光的燈泡不同，第二批的光子僅在一個方向上和第一個方向上鎖定。激光光的光線不如在光譜的每個部分中發光，而是相同的波長，這取決於“增益介質”（原子的類型），而您使用的是生成梁。充滿了專注的光線，事情開始燃燒。
1960年代的第一個激光實驗使用紅寶石晶體作為增益培養基。但是像這樣的固態激光器最初不能產生超過幾百瓦的功率。對於眼科手術，這很好。擊倒了一枚導彈，正如軍隊最初夢想著這樣做的那樣，擊倒了數百萬瓦的力量，這就是為什麼研究人員將努力轉向最終失敗的化學動力激光器的原因。
但是，還有另一種激光器，它不需要笨重的有毒化學物質，沒有晶體，沒有任何培養基來產生其光束。它被稱為自由電子激光器（FEL），它使用渦輪增壓電子流來啟動其反應。這種激光統治了《星球大戰》國家導彈防禦計劃；科學家喬治·尼爾（George Neil）和鮑勃·山本（Bob Yamamoto）一起為國防承包商TRW努力，這幾乎是神話般的野獸。
高力量期望是障礙物的。但是，該項目的首席科學家尼爾（Neil）和項目工程師山本（Yamamoto）都是真正的信徒。他們認為，通過足夠的研究，自由電子激光確實能夠阻止流氓導彈。而且，即使洲際彈道導彈從未被打倒，原子理，光學和超導性的突破也將具有深遠的好處。但是，經過10年零50美元的投資，TRW實驗室的自由電子激光器的峰值達到了11瓦的高峰，這是燈泡產生的十分之一。
經過幾年的高管繼續承諾10兆瓦的權力，五角大樓終於在1989年拔了插頭，而《星球大戰》（Star Wars）陷入了傳奇的比例。尼爾特別討厭魯ck的預測注定了該計劃，並將他的指向能源想法變成了笑聲。多年以來，在科學會議上，尼爾將主張恢復自由電子研究。他說：“人們認為我們瘋了，這項技術是不可行的。” “在裸露的證據上，他們是對的。”
同時，鮑勃·山本（Bob Yamamoto）在《星球大戰慘敗》（Star Wars Fiasco）遠離軍事項目15年。他去了TRW的自由電子激光器的合作夥伴勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）工作，為高能物理實驗構建了磁鐵。該實驗室靠近加利福尼亞的伯克利，他在那里長大並上大學，所以這種轉變使他有機會繼續競爭和重建進口汽車，即托略（Toyotas）和他的大夥伴。在車庫和實驗室中，山本因製造可能艱難的事情而聞名。由於這一和他以前的激光經歷，他於2003年被利用，以經營Livermore的5000萬美元五角大樓資助的固態激光項目。曾經被認為是如此不可行的技術，它正在復活，以更具衡量的進度期望。 Yamamoto對固態技術的感覺就像他對自由電子激光一樣的舒適性，事實證明，這是一個有趣的重新進入該領域。他說：“指導能源武器，已承諾已有30多年的歷史。” “我想成為第一個在街上說：'我們照顧它的人。' “
在槍支下
Yamamoto的新固態激光器中的彈藥是一組四英寸的正方形透明板，略帶紫色的跡象。它們正是您期望找到的企業或千年獵鷹上的大砲的動力。
但是，這些透明的平板中的一本雜誌並不是完全無限的。他們每10秒發射一次，至少需要一分鐘才能冷卻。但是，板塊 - 注入了元素元素，當激動時產生最終變成激光束的光子時，原子永遠不會被其效力淹沒。而且它們比笨重的化學浴缸少得多。這是Yamamoto的機器擠入一個30英尺長的實驗室的重要原因。不難想像將整個東西擠入一輛小卡車中，將迫擊砲從空中撞倒。山本說：“我已經考慮了很長時間的部署。”
像他這樣的固態激光器現在可以進入戰區，部分原因是能量武器的標準已經降低。從100英里遠的地方爆炸洲際彈道導彈需要兆瓦的光。固態激光器可能永遠不會變得如此強大。但是，從一英里處加熱灰漿，直到內部的爆炸物爆炸為止，只需100千瓦。
山本越來越接近。他展示了數十個碳鋼和鋁，每塊高兩英寸厚。所有這些都是燃燒的痕跡和孔。一個標記為“ 6-6-05”的街區幾乎被一對半美元的凹陷完全扭曲了。一根以前的熔融金屬從底部伸出。 “你能相信嗎？” Yamamoto問，男高音蓬勃發展，笑容大。他看上去比他的50年年輕得多。 “這就像閃閃發光的手電筒，東西正在融化！這太荒謬了！” Livermore激光器以更大的增益中等板和提高的脈動速度向前推進，2005年3月達到了45千瓦的功率。這是激光三年前所能做到的三倍。
但是我來參觀的那一天，實驗室有緊張的緊張感。每個平板都被2,880個發光二極管所包圍，就像時鐘收音機中的二極管一樣。當它們發光時，他們會在易位陶瓷複合材料中激發原子，並開始激光鏈反應。問題在於，二極管的發光越多，溫度差異降低了樑的質量。紅外射線（肉眼都可以讓人感到不安），開始失去其質量。這很糟糕，因為五角大樓希望看到一個漂亮的緊身光束以及強大的光束。國防部的測試人員團隊將於下週二舉行。這次訪問將在很大程度上確定Livermore團隊是否會獲得現金來製作下一個激光：100公里的武器級機器。
因此，Yamamoto的團隊正在對“自適應光學器件”進行最後的調整 - 裝有200多個執行器的MIRROR，可以彎曲它們以彌補梁中的扭曲。 Yamamoto禮貌地道歉。 “對不起，但是我們在槍支下。”他的會議結束時說道。
擺動
幾天后，當我遇到他時，喬治·尼爾（George Neil）並不著急。這位58歲的“死亡競賽”賽跑者最近通過加拿大落基山脈完成了一場78英里的超級馬拉鬆比賽，他一直在推動四分之一多世紀的自由電子激光。要再過幾年，他才能像Yamamoto的固態機器那樣堅強。因此，他有一些時間在能源部的托馬斯·杰斐遜國家加速器設施中向我展示他的實驗室，位於弗吉尼亞州紐波特新聞。
他打開了一雙磁性密封的門。內部是一個240英尺長的銅管，橡膠軟管和十幾個不同尺寸的鋼管。幾乎所有這些都是為了做一件事：產生強大的電子脈衝，以99.999％的光速移動。電子衝過精確的微波場，沿途收集強度和速度。然後，電子光束通過“ Wiggler”發送，這是一系列29個磁鐵，可上下彎曲電子流。在此過程中，電子發射光子 - 激光鏈反應開始。這是尼爾的增益媒介，他對Yamamoto的板和化學激光的有毒氣體的回答，正是通過提高尼爾的技術的功率和質量來提高他的技術。
Fel的“可調節性”首先使軍隊感興趣。大多數激光器會在氛圍中移動並吸收時會失去力量。一點雨只會使情況變得更糟。但是，FEL可以使用最好的波長流過空氣。而且沒有清空“無限雜誌”。難怪洛斯阿拉莫斯國家實驗室副主任道格·比森（Doug Beason）稱其為激光的聖杯。但是誰能將其拉下來？
在《星球大戰》之後，Ultramarathoner Neil扭轉了自己的時間，並在等待這項技術趕上。五年來，他在杰斐遜實驗室（Jefferson Lab）為一個巨大的粒子加速器工作。實驗室的導演保證，他可以在後來建造FEL。最終，在1995年是時候將機器放在一起時，尼爾和他的團隊設計了一個新的fel，它將產生一千瓦的光線，而不是80年代承諾的超級強度激光器。 1999年，他們打破了《星球大戰》（Star Wars-Model Fel）的創紀錄的功率水平，提高了100倍。 2003年，新的Fel命中了10千瓦，另一個紀錄。尼爾笑著說：“我一直相信這項技術會到達那裡，如果我們採取了合理的目標，我們採取了可管理的步驟。”
現在，尼爾再次引起了軍方的注意。國防部每年投資1400萬美元。有人說，最終為海軍的下一代驅逐艦提供了自由電子激光。如今，這些船隻沒有精確的武器來阻止火箭和小型船的攻擊，例如2000年對基地組織對陣Cole的Al基地組織。激光可能能夠處理這項工作。而且只能調整自由電子激光器以切穿磚淺的海洋。
12月，尼爾得到了好消息。海軍已大力致力於IMPREED FEL：為期八年的多團隊努力，耗資1.8億美元。他寫道：“未來有很多挑戰，但至少我們開始了。”
然而，尼爾的感覺有些苦樂參半。五角大樓的固態激光比賽也取得了成果，他的老朋友和同事鮑勃·山本（Bob Yamamoto）輸了。在實驗室中建造武器級固態激光器的資金正在諾斯羅普·格魯曼（Northrop Grumman）的團隊。
諾斯羅普（Northrop）的設計與Yamamoto的設計並沒有什麼不同，但諾斯羅普（Northrop）依靠幾個較小的晶體，而不是Yamamoto機器核心的四個大型透明板。較少的能量集中在單個晶體上，因此梁中的缺陷少。諾斯羅普（Northrop）計劃經理傑夫·索利（Jeff Sollee）說：“我很驚訝我們從一塊棒的玻璃杯中獲得了多少力量，” 30年的導演能量資深人士傑夫·索利（Jeff Sollee）說，最近一次是國防承包商的最後一個大型化學射擊計劃，即戰術高能激光器。五角大樓已經給了Sollee 33個月，將他的機器帶到了戰場上。
同時，儘管五角大樓對他做出了決定，山本仍繼續悄悄地調整他的激光。他了解到，在這項業務中，任何事情都可能發生。他說：“就目前而言，我們要保持極低的狀況。” “但是我們還沒有完成。”
諾亞·沙克曼（Noah Shachtman）編輯defensetech.org，一個軍事技術博客。
