New Jersey – Scienziati e ingegneri del Picatinny Arsenal* sono impegnati nella creazione di un congegno che per distruggere il proprio bersaglio farà abbattere su di esso fulmini stimolati da raggi laser. Soldati e appassionati di fantascienza, questo fa per voi.
“Non ci stanchiamo mai dei fulmini che disintegrano i nostri obiettivi simulati,” ha detto George Fischer, lo scienziato responsabile del progetto.
Un Canale al Plasma Indotto da Laser (LIPC) è ideato per eliminare obiettivi che conducono l’elettricità meglio dell’aria o del terreno che li circondano. Come hanno fatto gli scienziati ad imbrigliare il percorso apparentemente casuale dei fulmini e a cosa serve il laser? Per comprendere la tecnologia è utile qualche fondamento di fisica.
“La luce viaggia più lentamente nei gas e nei solidi di quanto faccia nel vuoto,” ha precisato Fischer. "Tuttavia sulla velocità incide un ulteriore piccolissimo fattore dipendente dall’intensità. Nell’aria questo fattore è positivo, perciò la luce rallenta di una piccolissima percentuale quando la luce è più intensa.”
“Se un laser emette un impulso di modesta energia ma in un tempo incredibilmente breve, allora la potenza può essere grandissima,” ha proseguito Fischer. “Nel lasso di tempo dell’impulso laser, questo può emettere più potenza di quella necessaria a una grande città, tuttavia l’impulso durerà soltanto due millesimi di miliardesimo di secondo.”
Perché è importante questo?
“Per impulsi laser molto potenti e ad alta intensità, l’aria può comportarsi da lente, trattenendo la luce in una propagazione a filamento di piccolo diametro” ha affermato Fischer. “Impieghiamo un impulso laser ultrabreve di modesta energia per produrre un raggio così intenso da rimanere puntato su se stesso nell’aria e focalizzato nel filamento.”
Per rendere l’idea della produzione di energia, una lampada a incandescenza utilizza 100 watt. L’amplificatore ottico produce 50 miliardi di watt di potenza ottica, ha detto Fischer.
“Se un raggio laser è sufficientemente intenso, allora il suo campo elettromagnetico è abbastanza forte da estrarre elettroni dalle molecole dell’aria, producendo plasma,” ha dichiarato Fischer. “Questo plasma si trova lungo il percorso del raggio laser, per cui possiamo indirizzarlo ovunque desideriamo muovendo uno specchio.”
“L’aria è composta di molecole neutre ed è un isolante,” ha affermato Fischer. Quando il fulmine di un temporale si abbatte al suolo da una nube, si comporta esattamente come qualsiasi altra sorgente di energia elettrica, seguendo il percorso di minore resistenza.
“Il canale al plasma conduce meglio l’elettricità rispetto all’aria non ionizzata, quindi se impostiamo il laser in modo che la propagazione a filamento si avvicini a una sorgente ad alta tensione, allora l’energia elettrica si sposterà giù lungo il filamento,” ha specificato Fischer.
Un bersaglio, un veicolo nemico, o persino alcuni tipi di ordigni inesplosi sarebbero conduttori migliori rispetto al suolo sul quale appoggiano. Dato che la caduta di tensione attraverso il bersaglio è la stessa di quella che si avrebbe nella stesso spazio per giungere al suolo, la corrente scorrerà attraverso il bersaglio. In caso di ordigni inesplosi, questi esploderebbero, ha spiegato Fischer.
Anche se la fisica alla base del progetto è ben conosciuta, sono molte le difficoltà tecniche, ha ricordato Fischer.
“Se la luce converge nell’aria vi è di certo il pericolo che converga in una lente di vetro o in altre parti dell’apparato di amplificazione del laser, distruggendolo,” ha detto Fischer. “Avevamo bisogno di abbassare l’intensità nell’amplificatore ottico e di mantenerla bassa finché non avessimo voluto che la luce si focalizzasse da sola nell’aria.
“Altri problemi implicano la sincronizzazione del laser con l’alta tensione, l’ irrobustimento del dispositivo affinché superi le condizioni ambientali estreme di un utilizzo sul campo e l’alimentazione dell’apparato per lunghi periodi di tempo. Un certo numero di componenti all’avanguardia deve funzionare continuativamente,” ha dichiarato Fischer.
Ma nonostante le sfide, negli ultimi mesi il progetto ha fatto notevoli progressi.
“La nostra ultima settimana di collaudi del gennaio 2012 è stata certamente significativa,” ha detto Tom Shadis, coordinatore del piano. “Abbiamo avuto una pianificazione di test ben congegnata, e i nostri gruppi ARDEC (Centro di Ricerca, Sviluppo e Tecnologia dell’Esercito) e di privati, per lunghe ore hanno lavorato insieme instancabilmente e in modo produttivo per portare a termine completamente il progetto.”
“Gli ottimi risultati hanno sicuramente amplificato l’entusiasmo e il cameratismo,” ha aggiunto Fischer.
Shadis ha affermato che con il procedere dello sviluppo, tutti coloro implicati nel progetto non perderanno mai di vista l’importanza del loro lavoro.
“Siamo tutti orgogliosi di essere al servizio dei nostri combattenti e di pensare che il sistema LIPC possa salvare vite americane,” ha detto Fischer.
* Centro di ricerca dell’esercito americano
Fonte: Jason Kaneshiro (Army Materiel Command) per Army 21.06.2012
Traduzione di Gabriele Picelli per http://www.times.altervista.org
