Подождите — лазерные пушки теперь реальны?

Элемент научной фантастики и детских развлечений теперь применяется настоящими армиями в реальных боевых действиях.

Автор: Джейкоб Стерн

В последнее время заголовки новостей граничат с научной фантастикой. Несколько недель назад мой коллега Саймон Шустер сообщил, что украинские военные представили новое лазерное оружие для борьбы с дронами под названием «Санрей» (Sunray). В тот же день американские авиационные службы экстренно закрыли воздушное пространство над Эль-Пасо (штат Техас) после того, как агенты пограничной службы в этом районе применили собственный лазер. Затем военные США с помощью лазера уничтожили дрон дальше по границе между Техасом и Мексикой.

Обо всём этом можно сказать многое: о влиянии на военные действия на Украине, о потенциальных последствиях для политики охраны границ США, о внутриведомственном конфликте между Федеральным управлением гражданской авиации (FAA) и Пентагоном, а также о том, что это говорит о распределении власти в администрации Трампа. Но если слишком сосредоточиться на вопросах геополитики, можно упустить из виду нечто, возможно, ещё более значимое: лазерные пушки теперь реальны. Настоящие армии применяют настоящие лазеры в реальных боевых действиях.

«Эта технология разрабатывалась десятилетиями, — рассказывает Иэн Бойд, аэрокосмический инженер и директор Центра инициатив национальной безопасности Университета Колорадо в Боулдере. — И только сейчас она действительно начинает попадать в поле зрения общественности».

Лазеры уже более века являются неотъемлемой частью научной фантастики и детских развлечений. В романе Герберта Уэллса 1898 года «Война миров» марсианские захватчики используют тепловые лучи. Экипаж звездолёта «Энтерпрайз» стреляет из фазеров с 1960-х годов, а сюжет первого фильма «Звёздных войн» (и, собственно, нескольких фильмов франшизы) строится вокруг гонки за уничтожение суперлазера, способного уничтожить целую планету. Когда Базз Лайтер терпит крушение и оказывается в комнате Энди в начале «Истории игрушек», остальные игрушки очарованы его (ненастоящей) лазерной пушкой. «Это не лазер, — пренебрежительно замечает Вуди. — Это… это просто лампочка, которая мигает».

А в чём разница? Лазер — это аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation («усиление света посредством вынужденного излучения»). Свет направляется в какой-либо материал (в зависимости от типа лазера это может быть твёрдое вещество, жидкость или газ) таким образом, что материал начинает испускать фотоны. Набор зеркал отражает фотоны обратно в материал, который затем испускает ещё больше фотонов; те, в свою очередь, отражаются от зеркал — и так далее, пока этот процесс экспоненциального «клонирования» не создаст луч фотонов, достаточно мощный, чтобы пройти через одно из зеркал. Говоря проще (но не менее загадочно), лазеры используют квантовые свойства атомов для усиления и упорядочивания энергии.

В отличие от обычных источников света, рассеивающих лучи на разных длинах волн и в разных направлениях, лазерные лучи движутся на одной длине волны и в одном направлении. Это свойство десятилетиями использовалось в самых обыденных целях. Мы развлекаем домашних питомцев лазерными указками. С помощью лазеров сканируем штрихкоды и проводим топографическую съёмку местности. Мы ездим на автомобилях, собранных из стальных и алюминиевых деталей, вырезанных лазером, а радио в этих автомобилях бомбардирует нас рекламой лазерной эпиляции, лазерной коррекции зрения и лазерной шлифовки кожи.

Разница между безобидной лазерной указкой и смертоносным лазерным оружием в основном заключается в масштабе, а не в принципе действия. Теоретически, если объединить несколько сотен тысяч лазерных указок, можно создать оружие, достаточно мощное, чтобы убить человека. Однако на практике задача разработки лазеров, способных нанести реальный урон, на протяжении почти целого столетия ставила инженеров в тупик.

Ещё в 1930-х годах гениальный инженер Никола Тесла, по сообщениям, изобрёл «луч смерти», способный сбивать самолёты с расстояния в 250 миль. Это «всепроникающее» оружие, как он утверждал, должно было испускать 100 миллиардов ватт энергии в точку размером всего в одну стомиллионную квадратного сантиметра. Оно должно было использовать законы физики, о которых «никто даже не мечтал». Звучало абсурдно — но это был Никола Тесла. Его нельзя было просто игнорировать.

Поэтому в первые годы холодной войны Соединённые Штаты запустили секретную операцию по завершению незавершённой работы Теслы. Она провалилась. Позже администрация Рейгана вложила миллиарды в программу «Звёздные войны», целью которой было развернуть космические лазеры для перехвата приближающихся ядерных ракет. Эта затея тоже провалилась.

Начиная с 1996 года военные США потратили 5 миллиардов, пытаясь оснастить самолёты Boeing 747 лазерами для уничтожения ракет. Но и этот проект — официально известный как Airborne Laser («Бортовой лазер»), а в обиходе прозванный «Летающим световым мечом» (Flying Lightsaber), — тоже потерпел неудачу.

Серьёзный прогресс в разработке лазерного оружия начался лишь в 2000-х годах. По словам Бойда, более ранние прототипы использовали массивные резервуары с токсичными химикатами: они могли генерировать огромное количество энергии, но были непригодны для военных целей из-за громоздкости. Со временем, когда учёные нашли способы извлекать примерно сопоставимое количество энергии из твёрдых кристаллов, оружие удалось сделать достаточно компактным, чтобы разместить его на борту грузовика или самолёта.

Однако, как рассказал Филипп Спрэнгл, профессор Университета Мэриленда и бывший руководитель отдела физики пучков в Научно-исследовательской лаборатории ВМС, оно всё ещё недостаточно мало для создания ручных лазерных пушек в стиле «Звёздных войн». По его словам, это по-прежнему невозможно из-за размеров источника питания и системы охлаждения, которые пришлось бы с собой таскать.

К 2014 году технология развилась настолько, что военно-морской флот смог оснастить корабль USS Ponce лазерным оружием. Однако это оружие так и не было применено в бою. С тех пор парк лазерных систем расширился: армия оснастила грузовики лазерами для борьбы с дронами, а военно-воздушные силы добавили в свой арсенал наземные лазеры.

Россия, Китай и Великобритания тоже разрабатывают — а в ряде случаев уже и применяют — лазерное оружие. В прошлом году Израиль стал первой страной, использовавшей лазер в боевых условиях для уничтожения дрона. В ноябре военные США назвали лазеры одним из шести технологических приоритетов.

Это подводит нас к презентации украинского лазера «Санрей» (Sunray) и двум инцидентам на границе. В Эль-Пасо сотрудники пограничной службы применили собственный антидроновый лазер, не уведомив Федеральное управление гражданской авиации (FAA) должным образом — несмотря на предупреждение высокопоставленного авиационного чиновника Пентагону о том, что это создаст «серьёзную угрозу человеческих жертв».

Предполагаемый дрон наркокартеля, который сбила пограничная служба, оказался праздничным воздушным шаром. А «по-видимому угрожающий» дрон, уничтоженный военными в четверг, оказался… принадлежащим самой пограничной службе.

Реальные лазеры, которые сейчас развёртываются на полях сражений по всему миру, заметно отличаются от большинства своих предшественников из научной фантастики. Во-первых, они бесшумны — никаких звуковых эффектов «пиу-пиу», — а излучаемый ими луч невидим. (К чести Уэллса, в 1898 году он это угадал верно.) Именно поэтому дрон во время демонстрации, которую наблюдал Шустер, словно самопроизвольно воспламенился, «будто поражённый невидимой молнией».

У реальных лазеров есть и ряд других преимуществ. Например, лазерные лучи движутся со скоростью света — это более чем в 200000 раз быстрее, чем самые быстрые пули. В тот момент, когда вы производите выстрел, луч поражает цель. (Попадание происходит мгновенно, но эффект — нет: современным антидроновым лазерам нужно воздействовать на цель в течение нескольких секунд, чтобы уничтожить её.)

В отличие от обычного оружия, у которого рано или поздно заканчиваются боеприпасы, у лазеров, как говорят, бесконечный магазин — ведь всё, что им нужно, это источник питания. Строго говоря, это не совсем верно — в конце концов, мы же не говорим, что у электромобилей бесконечные батареи, — и хотя им не требуется перезарядка, по словам Бойда, лазеры выделяют столько тепла, что их регулярно нужно охлаждать. И всё же стоимость выстрела в 13 долларов — весьма неплохой показатель по сравнению со стандартными противоракетными перехватчиками ВМС, которые стоят по 2 миллиона за штуку.

Ещё одно преимущество лазеров в том, что луч просто продолжает движение. В прошлом году китайские учёные успешно направили прецизионный невоенный лазер прямо на Луну. Но бесконечная дальность — это одновременно и недостаток. По словам Бойда, если лазер промахнётся по дрону, луч может пролететь сотни миль и, скажем, поразить коммерческий авиалайнер. Отсюда и неразбериха в Эль-Пасо.

Даже если лазерный луч попадёт в цель, отметил Бойд, свет всё равно может рассеиваться и вызывать всевозможные сопутствующие повреждения. Попадите не в тот дрон, не в том месте, под не тем углом — и вы рискуете ослепить ни о чём не подозревающего случайного свидетеля.

Писателям, кинематографистам и их вымышленным творениям никогда не приходилось иметь дело с подобными проблемами. В самом деле, остаётся только гадать, что подумал бы Герберт Уэллс о технологии лазерных пушек, если бы мог увидеть её сейчас. Возможно, он был бы в восторге от того, что его видение наконец воплотилось в жизнь. А может, он был бы встревожен, обнаружив, что люди сами создали оружие разрушения, которое он представлял себе в руках инопланетных захватчиков. В любом случае он наверняка был бы удивлён, узнав, что эти системы используют для сбивания воздушных шаров.