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Nações de todo o mundo estão a desenvolver rapidamente armas laser de alta energia para missões militares em terra e no mar, e no ar e no espaço. As visões de enxames de drones pequenos e baratos enchendo os céus ou deslizando sobre as ondas estão motivando os militares a desenvolver e implantar armas laser como uma alternativa às defesas baseadas em mísseis dispendiosas e potencialmente sobrecarregadas.
As armas a laser têm sido um elemento básico da ficção científica muito antes mesmo de os lasers serem inventados. Mais recentemente, eles também apareceram com destaque em algumas teorias da conspiração. Ambos os tipos de ficção destacam a necessidade de compreender como as armas laser realmente funcionam e para que são utilizadas.
Como funcionam os lasers
Um laser usa eletricidade para gerar fótons ou partículas de luz. Os fótons passam por um meio de ganho, um material que cria uma cascata de fótons adicionais, o que aumenta rapidamente o número de fótons. Todos esses fótons são então focados em um feixe estreito por um diretor de feixe.
Shigeru23/Wikimedia, CC BY-SA
Nas décadas desde que o primeiro laser foi lançado em 1960, os engenheiros desenvolveram uma variedade de lasers que geram fótons em diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético, do infravermelho ao ultravioleta. Os sistemas de laser de alta energia que estão encontrando aplicações militares são baseados em lasers de estado sólido que usam cristais especiais para converter a energia elétrica de entrada em fótons. Um aspecto fundamental dos lasers de estado sólido de alta potência é que os fótons são criados na porção infravermelha do espectro eletromagnético e, portanto, não podem ser vistos pelo olho humano.
Quando interage com uma superfície, um feixe de laser gera diferentes efeitos com base no comprimento de onda do fóton, na potência do feixe e no material da superfície. Lasers de baixa potência que geram fótons na parte visível do espectro são úteis como fontes de luz para ponteiros e shows de luz em eventos públicos. Esses feixes são de potência tão baixa que simplesmente refletem em uma superfície sem danificá-la.
Sistemas de laser de alta potência são usados para cortar tecidos biológicos em procedimentos médicos. Os lasers de maior potência podem aquecer, vaporizar, derreter e queimar muitos materiais diferentes e são usados em processos industriais de soldagem e corte.
Além do nível de potência do laser, a capacidade de produzir esses vários efeitos é determinada pela distância entre o laser e seu alvo.
Armas laser
Com base, em parte, no progresso alcançado nos lasers industriais de alta potência, os militares estão descobrindo um número crescente de utilizações para os lasers de alta energia. Uma vantagem importante das armas laser de alta energia é que elas fornecem um “carregamento infinito”. Ao contrário das armas tradicionais, como revólveres e canhões, que possuem uma quantidade finita de munição, um laser de alta energia pode continuar disparando enquanto tiver energia elétrica.
O Exército dos EUA está a utilizar um laser de alta energia baseado em camiões para abater uma série de alvos, incluindo drones, helicópteros, morteiros e foguetes. O laser de 50 quilowatts está montado no veículo de combate de infantaria Stryker, e o Exército implantou quatro dos sistemas para testes no campo de batalha no Oriente Médio em fevereiro de 2024.
A Marinha dos EUA implantou um laser de alta energia baseado em navios para defesa contra embarcações de superfície oceânicas pequenas e velozes, bem como mísseis e drones. A Marinha instalou uma arma laser de 60 quilowatts no destróier USS Preble em agosto de 2022.
A Força Aérea está desenvolvendo lasers de alta energia em aeronaves para missões defensivas e ofensivas. Em 2010, a Força Aérea testou um laser de megawatts montado em um Boeing 747 modificado, atingindo um míssil balístico durante o lançamento. A Força Aérea está atualmente trabalhando em um sistema de armas menor para aviões de combate.
A Rússia parece estar a desenvolver um laser terrestre de alta energia para “cegar” os satélites dos seus adversários.
Jim Kendall, Exército dos EUA
Limitações das armas laser
Um desafio fundamental para os militares que utilizam lasers de alta energia são os elevados níveis de potência necessários para criar efeitos úteis à distância. Ao contrário de um laser industrial que pode estar a apenas alguns centímetros do alvo, as operações militares envolvem distâncias significativamente maiores. Para se defender contra uma ameaça iminente, como um morteiro ou um pequeno barco, as armas laser precisam atingir seus alvos antes que possam causar qualquer dano.
No entanto, queimar materiais a distâncias seguras requer dezenas a centenas de quilowatts de potência no feixe de laser. O menor protótipo de arma laser consome 10 quilowatts de energia, aproximadamente o equivalente a um carro elétrico. A mais recente arma laser de alta potência em desenvolvimento consome 300 quilowatts de energia, o suficiente para abastecer 30 residências. E como os lasers de alta energia são, na melhor das hipóteses, apenas 50% eficientes, eles geram uma enorme quantidade de calor residual que precisa ser gerenciado.
Isso significa que os lasers de alta energia exigem ampla infraestrutura de geração de energia e resfriamento que impõe limites aos tipos de efeitos que podem ser gerados a partir de diferentes plataformas militares. Os camiões do Exército e os caças da Força Aérea têm menos espaço para armas laser de alta energia e, portanto, estes sistemas estão limitados a alvos que requerem potência relativamente baixa, como derrubar drones ou desativar mísseis. Navios e aeronaves maiores podem acomodar lasers maiores de alta energia com potencial para queimar barcos e veículos terrestres. Os sistemas terrestres permanentes têm menos restrições e, portanto, a maior potência, tornando potencialmente viável ofuscar um satélite distante.
Outra limitação importante para armas laser de alta energia baseadas em plataforma está relacionada ao conceito de carregador infinito. Como o caminhão, navio ou avião deve transportar a fonte de energia do laser, e isso limitará a capacidade da fonte de energia, os lasers só podem ser usados por um período limitado de tempo antes de precisarem recarregar as baterias.
Existem também limites fundamentais para as armas laser de alta energia, incluindo a diminuição da eficácia sob chuva, nevoeiro e fumo, que dispersam os raios laser. Os raios laser também precisam permanecer travados em seus alvos por vários segundos para causar danos. Os atuais protótipos de armas a laser também estão se mostrando um desafio para manter em zonas de combate.
Nenhum fogo dos céus
Um novo tipo de teoria da conspiração surgiu nos últimos anos, alegando que entidades nefastas usaram lasers aéreos de alta energia para iniciar incêndios florestais na Califórnia, no Havaí e no Texas. Isto é altamente improvável por vários motivos.
Primeiro, o nível de potência necessário para acender a vegetação com um laser de alta energia vindo do céu exigiria uma grande fonte de energia instalada em uma aeronave de grande porte. Um avião desse tamanho teria sido altamente visível logo antes de qualquer incêndio ser aceso. Em segundo lugar, em algumas imagens que pretendem mostrar o início dos incêndios, os raios laser são verdes. Os feixes de lasers de alta energia são invisíveis.
O que vem depois
No futuro, as armas laser de alta energia provavelmente continuarão a evoluir com níveis de potência aumentados que irão expandir a gama de alvos contra os quais podem ser utilizadas.
As ameaças emergentes representadas por drones armados e de baixo custo, como os utilizados em conflitos no Médio Oriente e na Ucrânia, tornam mais provável que os lasers de alta energia também encontrem aplicações não militares, como a defesa do público contra ataques terroristas.
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