Energia-ase

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.

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. 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 šokkiaalloilla, 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 šokkiaalto, joka työntää ilman pois lasersäteen tieltä. Tähän tarvitaan vaikeasti saavutettava, suurehko voima.
• Käyttämällä laseraseita vain tyhjiössä, kuten avaruudessa

Toinen ongelma laseraseiden käytössä on se, että haihtunut materiaali haittaa lasersäteen etenemistä kohteen pinnalle. Tapoja eliminoida tämä ovat:

• Jatkuvat šokkiaallon luominen haihtumapilven läpi. Šokkiaalto 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

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:

1. Halvoilla korkeassa lämpötiloissa toimivilla suprajohtimilla
2. 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.

Sade, lumi, pöly, sumu, savu ja samanlaiset visuaaliset esteet voivat hajottaa lasersädettä.

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.

Sähkölaserissa hajoamisen annetaan tapahtua ja sitten lähetetään voimakas sähkönpurkaus muodostunutta ionisoitua "käytävää" pitkin. Tällainen ase toimisi kuin pitkän kantaman tainnutusase.

Ihmisiä vahingoittavia mikroaaltoaseita eli masereita on mahdollista 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.

HPM-aseilla voidaan tuhota suojaamattomia sähkölaitteita. Mikroaaltoaseeseen tarvittavia osia - energianlähteitä, mikroaaltogeneraattoreita ja antenneja - on saatavilla helposti, ja siviilitkin ovat rakentaneet yksinkertaisia mikroaaltoaseita.

• Yhdysvallat on yhteistyössä Kanadan kanssa rakentanut ja testannut mikroaaltotykkiä. Sitä testattiin sitä halunneeseen sotilaaseen. Testi näytettiin USAn ja Kanadan televisioissa.

Pulssienergia-aseilla ammutaan infrapunalaserpulssi, joka synnyttää laajenevaa plasmaa osuessaan kohteeseen. Tästä syntyvät ääni-, šokki- ja sähkömagneettiset aallot tuottavan kohteelle kipua ja lamauttavat hänet. Asetta kehitetään ja sitä tullaan käyttämään ei-tappavana lamautusaseena.

Mid-Infrared Advanced Chemical Laser eli kehittynyt kemiallinen infrapunalaser on USAn laivaston kehittämä deuterium-fluoridi-laser, jota testattiin ilmavoimien satelliitteja vastaan vuonna 1997.

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.

Boeing YAL-1 Airborne Laser (ABL) asejärjestelmä on megawattiluokan kemiallinen laser (COIL) joka on sijoitettu suuresti muunnellun Boeing 747-400F:n nokkaan. Ase oli tarkoitettu taktisten ballististen ohjusten kuten Scudin torjuntaan niiden laukaisun kiihdytysvaiheessa.

Airborne laser eli ilmavoimien laser (toiselta nimeltään Advanced Tactical Laser eli kehittynyt taktinen laser) oli Boeing 747-400F-lentokoneen nokkaan asennettava ohjuspuolustukseen tarkoitettu kemiallinen happi-jodi-laser. Projekti lakkautettiin 2010-luvun alussa.

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).

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 Feldbergissä. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Kirjassaan Maailmojen sota H. G. Wells käytti kuolemansäde-tyyppistä asetta ensi kerran scifissä. Marsilaiset käyttivät "kuumuussädettä", joka muistutti laseria.

Toisen maailmansodan loppuvaiheissa natsi-Saksa luotti yhä enemmän salaisten aseiden tutkimukseen, Wunderwaffeen. Muun energia-asetutkimuksen ohessa natsit kehittelivät ääneen perustuvia aseita.

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.