آشنایی با سلاح لیزری؛ ابزار نمادین و قدرتمند در جنگ مدرن

در نبردهای امروز، جنگ‌افزارها تنها محدود به درگیری مستقیم نیستند، بلکه روش‌های متنوعی برای هدف‌گیری از راه دور وجود دارد که یکی از مهم‌ترین آن‌ها استفاده از سلاح لیزری است.

سلاح لیزری که بر پایه‌ی متمرکز ساختن انرژی کار می‌کند، هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد اما پژوهش‌ها و آزمایش‌های زیادی روی آن انجام می‌شود و با توجه به فراهم کردن واکنش سریع و گسترده، انتظار می‌رود که به بخش مهمی از تجهیزات نظامی آینده تبدیل شود.

‌ برای دیدن خلاصه این مقاله با هوش مصنوعی کلیک کنید!

پیشرفت فناوری‌های نوری، الکترونیکی و کنترل دقیق انرژی به ویژه در دهه‌های اخیر باعث شده تا کشورهایی مانند آمریکا، چین و روسیه سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در توسعه‌ی سامانه‌های سلاح لیزری انجام دهند. این سلاح‌ها که با سرعت نور عمل می‌کنند، توانایی هدف‌گیری بسیار دقیق را دارند و از ویژگی‌هایی برخوردارند که آینده‌ی نبردهای هوایی، دریایی و زمینی را دگرگون می‌کنند.

سلاح لیزری چیست و چرا اهمیت دارد؟

سلاح لیزری که به صورت تخصصی، تحت عنوان «سلاح انرژی متمرکز» (Directed Energy Weapons) یا DEWs شناخته می‌شود، دستگاه‌هایی هستند که به جای پرتابه یا موشک، از انرژی الکترومغناطیسی متمرکز، معمولا نور لیزر با توان بالا، برای تضعیف، نابودی یا از کار انداختن اهداف مورد نظر استفاده می‌کنند.

سامانه لیزری دراگون‌فایر بریتانیا
Credit: British Defence Ministry

این خانواده شامل لیزرهای با توان بالا (High Energy Lasers) و سیستم‌های مایکروویو توان‌بالا می‌شود که می‌توانند اهدافی مانند پهپادها، حسگرها، قایق‌های تندرو و حتی اجزای سازه‌ای موشک‌ها را هدف قرار دهند. بر اساس منابع رسمی دفاعی و گزارش‌های نظارتی، سلاح‌های لیزری یکی از حوزه‌های کلیدی تحقیق و توسعه‌ی نظامی در دهه‌های اخیر بوده‌اند.

در جنگ‌های مدرن، اهمیت این نوع سلاح‌ها از چند جهت قابل توجه است. نخست اینکه با ظهور تهدیداتی مانند پهپادها، موشک‌های کروز، شبکه‌های الکترونیکی حساس و سامانه‌های کوچک و سریع، گاهی روش‌های سنتی به اندازه‌ی کافی کارآمد نیستند. در چنین حالتی سلاح لیزری امکان واکنش سریع‌تر را با دقت بیشتر و هزینه‌ی عملیاتی کمتر در هر شلیک فراهم می‌کند.

از منظر لجستیکی هم نیاز نداشتن به انبار مهمات زیاد، کاهش بار حمل‌ونقل و توانایی تأمین، مزیت بزرگی محسوب می‌شود. علاوه بر این به دلیل پیشرفت فناوری تولید لیزرهای فیبری، نیمه‌رسانا و ترکیبی در سال‌های اخیر، امکان استقرار عملیاتی این سامانه‌ها بیش از گذشته فراهم شده است. بنابراین، سلاح لیزری به عنوان یکی از گرایش‌های کلیدی نوین در متحول کردن توان نظامی کشورها مطرح است.

خواندنی‌ها

آشنایی با هواپیمای جنگنده اف 35؛ پیروز میدان نبرد در لبه‌ فناوری

تاریخچه‌ی سلاح لیزری

تاریخچه‌ی سلاح‌های لیزری را می‌توان به صورت روندی پیوسته دید که از اختراع لیزر شروع شد و به تدریج به سامانه‌های آزمایشی و سپس به نمونه‌های محدود عملیاتی رسید. نقطه‌ی آغاز این مسیر در 7 جولای 1960 زمانی رقم خورد که «تئودور میمن» (Theodore H. Maiman) نخستین لیزر جامد عملی را معرفی کرد. کشفی که پایه‌ی تمام توسعه‌های بعدی لیزر در کاربردهای گوناگون از پزشکی تا نظامی شد. در دهه‌های 1960 تا 1980، استفاده از لیزرها در حوزه‌ی نظامی به صورت کمکی از جمله برای نشان‌گذاری اهداف، فاصله‌یابی و هدایت بمب‌ها بود اما پژوهش‌ها برای کاربردهای هدایت انرژی ادامه داشت.

نخستین دستگاه تولید لیزر
Credit: Theodore and Kathleen Maiman

پس از آن نگرش دولتی و نظامی نسبت به لیزرها تغییر کرد و در سال‌های پایانی قرن بیستم، برنامه‌های تحقیق و توسعه متحول شد. در سال 1995 پروتکل مربوط به «سلاح‌های کورکننده» تصویب شد که استفاده‌ی عمدی از لیزرها برای نابینایی دائمی انسان را ممنوع اعلام کرد و حساسیت‌های حقوقی و اخلاقی کاربردهای لیزر را یادآور شد. در سال 1999 وزارت دفاع آمریکا لیزرها را به عنوان یکی از حوزه‌های کلیدی «سلاح‌های آینده» به رسمیت شناخت و از آن زمان سرمایه‌گذاری‌ها و پروژه‌های عملیاتی‌سازی این نوع سلاح‌ها، شدت گرفت.

در سال‌های اخیر، نمونه‌های میدانی و آزمایشی برجسته‌ای توسعه یافتند. در سال 2014، «سامانه‌ی سلاح لیزری» (Laser Weapon System) یا LaWS روی ناو USS Ponce نصب و آزمایش شد که توانست تهدیداتی مانند پهپادها و قایق‌های کوچک را هدف قرار دهد. در فاصله‌ی 2018 تا 2019، پروژه‌هایی مانند «هلیوس» (HELIOS) یا «لیزر پرانرژی با آشکارساز نوری و سیستم نظارتی یکپارچه» (High Energy Laser with Integrated Optical-dazzler and Surveillance) توسط شرکت‌های دفاعی برای نصب روی کشتی‌ها توسعه یافتند. کشورهای دیگری هم برنامه‌های خود را برای توسعه‌ی سامانه‌های لیزری دنبال کردند. از جمله سامانه‌ی روسی «پِرسوِت» (Peresvet) که از حدود 2017 به بعد مورد توجه قرار گرفت و چین، بریتانیا، آلمان، ژاپن، اسرائیل و ترکیه که فعالیت‌هایی را در این زمینه انجام داده‌اند.

سامانه لیزری HELIOS
Credit: Lockheed Martin

سلاح‌های لیزری فضایی هم ایده‌ای با سابقه‌ی طولانی و جذابیت استراتژیک بالاست که تا کنون به دلیل موانع فنی، هزینه‌ها و پیامدهای حقوقی و سیاسی، عملی و فراگیر نشده است. هرچند مسیر توسعه‌ی این فناوری پیش می‌رود و نمونه‌هایی آزمایش شده‌اند اما این کاربرد هنوز محل بحث و نظارت بین‌المللی است.

بدین ترتیب، مسیر تبدیل سلاح لیزری از یک ایده‌ی تحقیقاتی در دهه‌های 1960 و 1970 به مجموعه‌ای از سامانه‌های آزمایشی و نمونه‌های عملیاتی در دهه‌های بعدی رسید. روندی که نشان می‌دهد، هرچند فناوری لیزر به تدریج از آزمایشگاه به میدان نبرد منتقل شده است، اما هنوز چالش‌های فنی و عملیاتی در مسیر توسعه‌ی کامل آن باقی است.

شیوه‌ی کار سلاح لیزری

عملکرد سلاح‌های لیزری را می‌توان در سه جزء اصلی مطرح کرد.

1. منبع تولید توان و انرژی بالا (High-Energy Power Source): برای تولید پرتو لیزر با توان مؤثر در میدان نبرد، به توان الکتریکی بسیار بالا یا منبع انرژی شیمیایی ویژه نیاز است. سامانه‌های اولیه، اغلب بسیار بزرگ و نیازمند پشتیبانی لجستیکی زیاد بودند اما امروزه وضعیت متفاوت است.

2. دستگاه تولید لیزر و ترکیب پرتو (Beam Generation & Combining): در فناوری‌های مدرن، از لیزرهای فیبری، حالت جامد (Solid-State) یا ترکیب طیفی (Spectral Beam Combining) برای تولید خروجی با انرژی بسیار بالا و کارایی بهبود یافته استفاده می‌شود. پرتو باید به صورت متمرکز روی هدف تابیده شود تا انرژی کافی برای تخریب یا از کار انداختن آن را داشته باشد. برای نمونه، HELIOS دارای توان عملیاتی حدود 60 کیلووات با ظرفیت بالقوه تا 150 کیلووات گزارش شده است.

3. سامانه‌ی هدایت، ردیابی و اپتیک تطبیقی (Targeting & Adaptive Optics): سامانه‌ی لیزری، باید هدف را با دقت بالا پیدا کند، پرتو را به سمت آن متمرکز کند و اثرات مخرب جو مانند پراکندگی پرتو، جذب توسط ذرات معلق، انحراف در اثر جریان‌های هوا را کاهش دهد. بنابراین به اپتیک‌های تطبیقی، سامانه‌های ردیابی سریع و کنترل دقیق پرتو نیاز است. علاوه بر این، نگه داشتن پرتو روی هدف برای مدت کافی هم اهمیت دارد. اگر هدف متحرک یا شرایط جوی نامساعد باشد، کارایی سیستم کاهش می‌یابد.

سلاح لیزری آپولو
Credit: EOS

می‌توان این فناوری را ترکیبی از تولید توان زیاد، پرتوسازی دقیق و سامانه‌ی هدایت هوشمند دانست و همین پیچیدگی‌ها سلاح لیزری را از نوع رایج سلاح‌های گرم متمایز می‌کند.

مزایای سلاح لیزری

هزینه‌ی ضربه‌زنی بسیار پایین‌تر

یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های سلاح لیزری هزینه‌ی شلیک بسیار کمتر از مهمات متعارف، پس از استقرار اولیه است. با توجه به اینکه دیگر نیاز به تولید، حمل و انبار مهمات سنگین نیست، هزینه‌ها تا حد زیادی کاهش پیدا می‌کند و با تأمین برق و سیستم خنک‌کننده، می‌توان پرتو را چندباره شلیک کرد. بر اساس برخی گزارش‌ها حتی در برخی موارد، استفاده از لیزر بسیار کم‌هزینه‌تر از موشک‌های پدافندی است.

دقت بالا و اثرات انتخابی

لیزرها می‌توانند بخش خاصی از هدف مثلا حسگر، سامانه‌ی هدایت، بدنه‌ی خارجی یا سطح فلزی را با دقتی بالا هدف بگیرند، بدون آنکه لزوما کل ساختار را نابود کنند. این موضوع برای مأموریت‌هایی که هدف آن‌ها کاهش خسارت جانبی یا کم کردن تأثیرات سیاسی و انسانی است، بسیار مناسب است.

هدف‌گیری پهپاد با سلاح لیزری
Credit: Strategy Bridge

پاسخ سریع و توانایی شلیک مکرر

پرتو لیزر با سرعت نور به هدف می‌رسد و در مقایسه با موشک یا گلوله که زمانی را برای پرواز تا رسیدن به هدف نیاز دارند، برتری دارند. این موضوع باعث می‌شود تا مقابله با تهدیدات سریع یا ناگهانی، مانند پهپادها و قایق‌های تهاجمی تندرو، بهتر مدیریت شود. ضمن اینکه پس از شلیک اولیه، سامانه مجددا می‌تواند بدون نیاز به بارگذاری دوباره‌ی مهمات، شلیک کند و در عمل امکان مقابله‌ی طولانی‌مدت را فراهم می‌سازد.

محدودیت‌های سلاح لیزری

با وجود مزایای چشمگیر سلاح لیزری، با چالش‌های فنی، عملی و محیطی هم روبه‌روست.

غلبه بر محدودیت‌های فعلی سلاح لیزری نیازمند فناوری‌های تازه‌ای است که در مرحله‌ی آزمایش قرار دارند.
Credit: Lockheed Martin

نیاز به دید مستقیم

سلاح‌های لیزری فقط در صورت دید مستقیم به هدف (Line-of-Sight) مؤثر هستند و بر خلاف موشک، نمی‌توانند از موانع عبور کرده یا مسیر خود را تغییر دهند. بنابراین، در نبردهای شهری یا محیط‌های پرمانع کارایی آن‌ها محدود خواهد شد.

تأثیرات جوی و برد مؤثر

پرتو لیزر در مسیر خودش ممکن است توسط ذرات معلق هوا، بخار آب، باران، مه و اغتشاشات جوی پراکنده یا جذب شود. این موضوع باعث کاهش مقدار انرژی متمرکز روی هدف می‌شود و برد مؤثر سامانه را کاهش می‌دهد.

نیاز به توان الکتریکی بالا

تولید و نگهداری لیزرهای چند کیلوواتی نیازمند منابع برق بزرگ، باتری‌های قدرتمند یا ژنراتورهای ویژه، سامانه‌های خنک‌کننده و زیرساخت لجستیکی مناسب است. این مسأله به شدت نصب روی پلتفرم‌های کوچک یا متحرک را دشوار می‌سازد. علاوه بر این، وزن، حجم و مصرف انرژی بالای سامانه می‌تواند یک محدودیت جدی باشد.

اهمیت زمان در کارایی

یکی از تفاوت‌های سلاح لیزری با سلاح‌های متعارف این است که برای اثرگذاری، پرتو لیزر باید مدت معینی روی هدف متمرکز بماند. بنابراین اگر هدف متحرک یا شرایط ردیابی آن دشوار باشد، ممکن است سامانه نتواند پرتو را به مدت کافی ثابت نگه دارد. موضوعی که به ویژه در برابر اهداف سریع و کوچک یا در شرایط متغیر محیطی، پررنگ‌تر می‌شود.

هزینه‌ی توسعه و زیرساخت پیچیده

هرچند هزینه‌ی هر شلیک پایین‌تر است، اما هزینه‌ی اولیه‌ی توسعه، نصب، تأمین نیروگاه، خنک‌سازی و آماده‌سازی سامانه‌ی سلاح لیزری قابل توجه است. همچنین استانداردسازی، آموزش نیروی انسانی و یکپارچه‌سازی با سامانه‌های فرماندهی، بخش جدایی‌ناپذیری است که هزینه و زیرساخت خودش را نیاز دارد.

یکی از سامانه‌های لیزری چین
Credit: China Military

محدودیت‌های تاکتیکی و حقوقی

در برخی موارد، استفاده از سلاح لیزری ممکن است مسائل حقوقی یا اخلاقی را برانگیزد. برای نمونه احتمال آسیب دائمی به انسان‌ها یا ایجاد نابینایی، که تحت مقررات بین‌المللی همچون پروتکل سلاح‌های کورکننده (Protocol IV) قرار دارد از جمله محدودیت‌های استفاده از این سلاح است که در تصمیم‌گیری‌های استقرار عملیاتی آن مورد توجه قرار می‌گیرد.

در عین حال، این الزام به معنای ممنوعیت کامل لیزرها برای کاربردهای نظامی نیست؛ بلکه بر هدفمند بودن و نداشتن اثر مستقیم روی انسان تأکید دارد. بنابراین، زمانی که یک سلاح لیزری برای از کار انداختن حسگرها، پهپادها، موشک‌ها یا سازه‌ها استفاده شود، اما هدف مستقیم آن، نابینایی انسان نباشد، ممکن است چارچوب حقوقی متفاوت باشد.

نگاه اخلاقی

استفاده از سلاح لیزری، از نگاه اخلاقی هم اهمیت دارد. تفکیک بین کاربرد دفاعی یا تهاجمی این فناوری (مثلا دفاع در برابر انبوه پهپادها) و کاربردی که ممکن است به خسارات جانبی زیاد بینجامد، اهمیت دارد. همچنین با توجه به سرعت بالا و احتمال «اثر نامرئی» (یعنی اعمال پرتو لیزر بدون صدای شدید یا نور زیاد قابل مشاهده) ممکن است مسئله‌ی شفافیت و پاسخگویی در استفاده از این تکنولوژی به چالش کشیده شود. از سویی توسعه‌ی فناوری می‌تواند رقابت‌های تسلیحاتی در عرصه‌ی انرژی‌های هدایت‌شده را افزایش دهد که خود ریسک‌های نظامی و سیاسی تازه‌ای به دنبال خواهد داشت.

در آینده سلاح‌های لیزری امکان نصب روی پلتفرم‌های کوچک‌تر را هم دارند.
Credit: Lockheed Martin

آینده‌ی سلاح لیزری

در آینده قطعا سلاح‌های لیزری بیش از امروز توسعه پیدا می‌کنند. پیشرفت‌های فنی مانند ترکیب پرتوها، لیزرهای فیبری و حالت جامد می‌تواند توان خروجی و برد مؤثر را افزایش دهد و امکان هدف‌گیری اهداف سخت‌تر را هم فراهم کند. هم‌زمان کاهش وزن، بهبود سامانه‌های خنک‌کننده و بهینه‌سازی تولید و مدیریت انرژی ممکن است امکان تعبیه‌ی این سامانه‌ها را در پلتفرم‌های کوچک‌تر از جمله هواپیما یا خودروهای سبک فراهم کند. اما تحقق این پیشرفت‌ها مستلزم رفع چالش‌ها در زمینه‌های مهندسی، لجستیکی و پشتیبانی است.

در سطوح عملیاتی و راهبردی، ادغام کامل لیزرها با سامانه‌های فرماندهی-کنترل، رادارها و شبکه‌ی سنسورها در کنار استفاده از هوش مصنوعی برای هدف‌گیری لحظه‌ای ضروری خواهد بود. هم‌زمان کاربردهای گسترده‌تر، از مقابله با پهپادها و قایق‌های تهاجمی گرفته تا پتانسیل ضدماهواره‌ای، همراه با نیاز فزاینده به چارچوب‌های حقوقی، اخلاقی و راهبردی برای جلوگیری از رقابت‌های تسلیحاتی خطرناک، از محورهای کلیدی استفاده از سلاح لیزری در آینده خواهد بود. می‌توان پیش‌بینی کرد که لیزرها بخش مهمی از ظرفیت‌های رزمی آینده را شکل می‌دهند اما جایگزین کامل سلاح‌های متعارف نمی‌شوند، بلکه به عنوان مکمل و یک ابزار جدید بازدارندگی و دفاعی عمل می‌کنند.

سلاح لیزری بخشی کلیدی در جنگ‌های آینده است.
Credit: Lockheed Martin

جمع‌بندی

سلاح لیزری امروزه یک پدیده‌ی علمی-تخیلی یا حتی مفهومی نیست، بلکه به عنوان یک فناوری عملی در عرصه‌ی نظامی مطرح است. مزایای آن از جمله هزینه‌ی شلیک کمتر، دقت بالا و پاسخ سریع آن را برای تهدیدات نوین، آن را از دیگر سلاح‌های معمول، متمایز می‌کند. با این حال محدودیت‌های فنی، محیطی و ساختاری و حتی اخلاقی را هم نمی‌توان نادیده گرفت. در نهایت باید گفت که هرچند «سلاح لیزری» یکی از محورهای اصلی تحول در جنگ‌های مدرن محسوب می‌شود اما نمی‌توان آن را جایگزین کامل سلاح‌های متعارف دانست، بلکه نقشی تکمیل‌کننده و تحول‌آفرین برای ظرفیت‌های نظامی خواهد داشت.

منابع: Weird, Lockheed Martin, GAO, C4ISRNet, GA