Energia-ase

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Energia-ase on ase, joka kohdistaa energiavirran johonkin suuntaan eri tavoin kuin ammuksena. Se siirtää energiaa kohteeseen halutulla tavalla. Jotkut näistä aseista ovat oikeasti toteutettavissa, jotkut ovat sci-fiä. Energiaa voidaan kehittää ja siirtää monella tavalla:

Jotkut näistä aseista tunnetaan kuolonsäteinä tai sädeaseina, joiden näytetään ampuvat energiaa kohteeseen tuhotakseen tai tappaakseen sen.

Joitakin tappavia energia-aseita tutkitaan ja kehitetään, mutta suuri osa on fiktiivisiä.

Tyypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Energia-aseet voidaan karkeasti ottaen jakaa ryhmiin käytetyn energiatyypin perusteella ja sen perusteella, mihin tarkoitukseen niitä käytetään (kohteiden tuhoaminen, häirintä, lamauttaminen jne.).

Tämä artikkeli käsittelee aseita, joiden tarkoituksena on tuottaa vahinkoa sähkömagneettisella säteilyllä tai hiukkassäteillä. Muutamia aseita, jotka voidaan sekoittaa energia-aseisiin:

Laserit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yhdysvaltalainen PHASR-kivääri (Halting and Stimulation Response rifle) käyttää heikkotehoista laseria kohteen väliaikaiseen sokeuttamiseen.

Laserit ovat tunnettuja sci-fissä sädeaseena. Oikeasti lasereita käytetään lähinnä kohteiden etsintään, etäisyyden mittaukseen ja tähtäykseen; näin lasersäde itse ei ole tulivoiman lähde.

Lasereilla ammutaan usein lyhyitä pulsseja. Megajoulen laserpulssi vapauttaa saman verran energiaa kuin 200 grammaa räjähdettä, ja vaikutus kohteeseen on samantapainen. Pääosa vahingosta tapahtuu, kun kohteen pintaosat haihtuvat räjähtäen.

Useimmat nykyiset aseina käytettävät laserit ovat dynaamisia kaasulasereita.

Lasereita on tutkittu myös lamauttavina aseina.

Taktiset edut[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Laserien ongelmat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Energian hajoaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Haihtunut materiaali[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

  • Jatkuvat shokkiaallon luominen haihtumapilven läpi. Shokkiaalto 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

Suuri energiankulutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Ilmassa oleva muu aines[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Ei epäsuoraa tulta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Sähkölaser[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Mikroaallot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihmisiä vahingoittavia mikroaaltoaseita eli masereita on mahdollisia 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-ase[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

MIRACL[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

THEL[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Airborne laser[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Airborne laser eli ilmavoimien laser (toiselta nimeltään Advanced Tactical Laser eli kehittynyt taktinen laser) on Boeing 747-400F-lentokoneen nokkaan asennettava ohjuspuolustukseen tarkoitettu kemiallinen happi-jodi-laser.

Ultraviolettilaser[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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).

Radioaallot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

HERF-aseet (High Energy Radio Frequency weapons eli suurienergiaiset radiotaajuusaseet) toimivat samalla periaatteella kuin mikroaallot.

Tammikuussa 2007 Yhdysvaltain asevoimat testasi Active Denial Systemiä muistuttavaa asetta, jolla saatiin 450 metrin päässä olevat ihmiset tuntemaan lämpötilaksi noin 130 astetta. Vielä ei olla varmoja, pystyttäisiinkö aseella polttamaan tai tappamaan. Tällaisen aseen täysimittainen tuotanto ei ole arvioiden mukaan mahdollista ennen vuotta 2010.

Sähkönpurkaus tyhjiössä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tyhjiössä kulkeva sähkönpurkaus voisi päästä mahdollisesti rajattoman matkan alivalonnopeudella. Tämä johtuu siitä, että tyhjiössä ei ole lainkaan resistanssia. Tällaisilla järjestelmillä voitaisiin tuhota avaruusalusten ja satelliittien elektronisia laitteita. Tyhjiössä sähkönpurkaus ei voi kulkea laseria pitkin ja tarvitsee näin jonkin muun keinon pysyäkseen kasassa.

Hiukkassäteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hiukkassäteissä voidaan käyttää joko varauksellisia tai varauksettomia hiukkasia, ja niitä voidaan käyttää sekä ilmakehässä että avaruudessa. Hiukkassädeaseet ovat mahdollisia rakentaa, mutta käytännöllisiä malleja ei ole rakennettu. Joidenkin hiukkassäteiden ominaisuudet tekevät ne itsetarkentuviksi ilmakehässä käytettynä.

Hajoaminen ei ole vain lasereiden ongelma, vaan myös hiukkassäteiden. Kohteeseen muuten tarkentunut energia hajoaakin ilmakehään ja säde menettää tehoaan.

  • Lämpöhajoaminen tapahtuu sekä varauksellisissa että neutraaleissa hiukkassäteissä, ja tapahtuu, kun hiukkaset törmäilevät toisiinsa lämpövärähdellessään, tai törmäävät ilmamolekyyleihin
  • Sähköistä hajoamista tapahtuu vain varauksellisissa säteissä, koska saman varauksen omaavat ionit hylkivät toisiaan

Plasma-aseet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Plasma-aseet ampuvat plasmaa, eli ainetta, jossa elektronit ovat irronneet atomien ytimiä kiertämästä. Esimerkkejä ovat:

  • MARAUDER (Magnetically Accelerated Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and Radiation eli magneettisesti kiihdytetty rinki äärimmäisen korkeiden energioiden ja säteilyn saavuttamiseksi), järjestelmä on mahdollinen ilmatorjunnassa[1]
  • Pallosalama saattaa olla plasmaa. Jos tätä pystyttäisiin käyttämään aseissa, voitaisiin luoda panssarintorjuntaohjuksen tapainen, hakeutuva plasma-ase
  • Plasmakivääri on tavallinen ase scifissä. Se on voinut saada vaikutteita oikeasta plasmasoihdusta, jota käytetään metallin leikkaamiseen
  • Perutun Shiva Star-projektin tarkoituksena oli luoda plasmaa ampuva ohjuksentorjuntajärjestelmä, jonka ampuman plasman nopeus olisi 3000 - 10 000 kilometriä sekunnissa
  • MEDUSA (Mobile Energy Device United States of America eli USAn liikuteltava energialaite). Normaalisti elektroneja kerätään tyhjiöputken kärkeen, mutta kun niiden annetaan virrata voimakkaaseen mikroaalto- ja laserkenttään, niistä tulee vaarallisia "ammuksia" ja ne pystyvät tuhoamaan sekä orgaanista että epäorgaanista ainetta. Laitteen käyttämisestä käydään keskustelua.[2]

Urbaanilegendat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Moottorinpysäyttäjäsäteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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 Feldbergissa. 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.

Alhaisen tehon laserit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Nämä eivät ole aseita, mutta sisältyvät tähän artikkeliin täydellisyyden vuoksi. On olemassa haulikon imitaatio, joka ampuu heikkotehoisen lasersäteen, joka heijastuu kohteen heijastavista pinnoista takaisin aseeseen. Tämä kelpaa vain harjoitteluun ilman ammuksia. Aseen huonona puolena on se, että laser etenee valon nopeudella suoraviivaisesti, jolloin harjoittelija ei saa harjoitusta liikkuvaan kohteeseen ampumisesta ennakkoa ottamalla eikä tuulen huomioon ottamisesta.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mytologia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Muinaiset keksijät[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Grindell-Matthews[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Robert Watson-Watt[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Tesla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

H. G. Wells[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Natsit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

"Tähtien sota"[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]