samedi, 1 octobre 2022

Les Russes auraient construit un laser aveuglant par satellite – Un expert explique la technologie

La Russie est en train de construire une toute nouvelle installation laser au sol pour entraver les satellites en orbite au-dessus, selon un rapport récent publié dans The Area Review. L’idée fondamentale serait d’éblouir les unités de détection optique des satellites espions d’autres nations en les inondant de lumière laser.

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L’innovation laser a en fait évolué au point où ce type de défense anti-satellite est possible, bien qu’il existe des preuves limitées qu’un pays teste avec succès un tel laser.

Si le gouvernement fédéral russe a le capacité à construire le laser, il pourrait protéger une grande partie du pays de la vue des satellites avec des unités de détection optique. L’innovation ouvre également la voie à la possibilité plus inquiétante d’armes laser capables de désactiver de manière permanente les satellites.

Comment fonctionnent les lasers

Un laser est un dispositif permettant de développer un faisceau étroit d’énergie dirigée . Le premier laser a été créé en 1960, et depuis lors, il y a eu un certain nombre de types produits qui utilisent divers systèmes physiques pour créer des photons ou des particules de lumière.

Les lasers à gaz pompent de grandes quantités d’énergie dans molécules particulières telles que le dioxyde de carbone. Les lasers chimiques sont alimentés par des réactions chimiques particulières qui libèrent de l’énergie. Les lasers à semi-conducteurs utilisent des produits cristallins personnalisés pour convertir l’énergie électrique en photons. Dans tous les lasers, les photons sont ensuite améliorés en les faisant passer à travers un type spécial de produit appelé milieu de gain, puis focalisés en un faisceau cohérent par un directeur de faisceau.

La physique des lasers discutée.

Impacts laser

Selon la force du photon et la longueur d’onde, le faisceau d’énergie dirigé formé par un laser peut produire une gamme de résultats sur sa cible. Par exemple, si les photons restent dans la partie visible du spectre, un laser peut fournir de la lumière à sa cible.

Pour un flux suffisamment élevé de photons à haute énergie, un laser peut chauffer, vaporiser, fondre et même brûler le produit de sa cible. La capacité à fournir ces impacts est déterminée par le niveau de puissance du laser, la distance entre le laser et sa cible et la capacité de focaliser le faisceau sur la cible.

Applications laser

Les nombreux impacts produits par les lasers trouvent de nombreuses applications dans la vie quotidienne, y compris les pointeurs laser, les imprimantes, les lecteurs de DVD, les traitements rétiniens et autres traitements médicaux chirurgicaux, et les processus de production industriels tels que le soudage et la découpe au laser. Les chercheurs développent des lasers comme alternative à l’innovation des ondes radio pour améliorer les interactions entre les engins spatiaux et le sol.

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Les lasers trouvent également une application étendue dans les opérations militaires. Parmi les plus connus figure le laser aéroporté (ABL), que l’armée américaine avait l’intention d’utiliser pour abattre des roquettes balistiques. ABL comprenait un très gros laser haute puissance installé sur un Boeing 747. Le programme a finalement été condamné par les défis associés à la gestion thermique et à l’entretien de son laser chimique.

L’armée américaine a expérimenté l’installation d’un laser efficace sur un gros avion à réaction, dans le but d’abattre des missiles balistiques entrants. US Rocket Defence Agency

Une application militaire plus efficace est le système LAIRCM (Big Airplane Infrared Counter Procedures), qui est utilisé pour protéger les avions contre les missiles antiaériens à recherche de chaleur. LAIRCM fait briller la lumière d’un laser à semi-conducteurs dans le capteur de fusée à l’approche de l’avion, déclenchant l’arme pour finir par être éblouie et perdre la trace de sa cible.

L’efficacité croissante des lasers à semi-conducteurs a en fait provoqué une prolifération d’applications militaires flambant neuves. L’armée américaine monte des lasers sur des camions de l’armée et des navires de la marine pour se défendre contre de petites cibles telles que des drones, des obus de mortier et d’autres dangers. La Force aérienne étudie l’utilisation de lasers sur les avions pour des fonctions de protection et d’offensive.

Le laser russe

Le nouveau centre laser russe réputé s’appelle Kalina. Il est destiné à charmer, et donc à aveugler brièvement, les unités de détection optique des satellites qui recueillent des informations au-dessus de leur tête. Tout comme le LAIRCM américain, spectaculaire comprend la saturation des unités de détection avec suffisamment de lumière pour les empêcher de fonctionner. Pour atteindre cet objectif, il faut fournir avec précision une quantité suffisante de lumière dans l’unité de détection par satellite. Ce n’est pas une tâche facile étant donné les énormes distances incluses et la réalité que le faisceau laser doit initialement traverser l’environnement terrestre.

Pointer avec précision des lasers sur de grandes distances dans l’espace n’est pas nouveau. Par exemple, l’objectif Apollo 15 de la NASA en 1971 a placé des réflecteurs de la taille d’un mètre sur la Lune qui sont ciblés par des lasers dans le monde pour offrir des informations de positionnement. Fournir suffisamment de photons sur de larges plages dépend du niveau de puissance du laser et de son système optique.

Kalina fonctionne apparemment en mode pulsé dans l’infrarouge et produit environ 1 000 joules par centimètre carré. En comparaison, un laser pulsé utilisé pour le traitement chirurgical de la rétine n’est qu’environ 1/10 000 ème aussi efficace. Kalina fournit une grande partie des photons qu’elle crée dans les grandes plages où les satellites orbitent au-dessus. Il est capable de le faire car les lasers forment des faisceaux extrêmement collimatés, ce qui implique que les photons se déplacent en parallèle afin que le faisceau ne se propage pas. Kalina focalise son faisceau à l’aide d’un télescope d’une taille de plusieurs mètres.

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Satellites espions utilisant des capteurs optiques ont tendance à fonctionner en orbite terrestre basse à une altitude de quelques centaines de kilomètres. Il faut généralement quelques minutes à ces satellites pour passer au-dessus d’un point spécifique de la surface de la Terre. Cela nécessite que Kalina soit capable de fonctionner constamment pendant aussi longtemps tout en préservant une trace irréversible sur l’unité de détection optique. Ces fonctions sont exécutées par le système de télescope.

Sur la base des détails rapportés du télescope, Kalina serait capable de cibler un satellite aérien sur de nombreux kilomètres de sa course. Cela permettrait de protéger un site immense – de l’ordre de 40 000 miles carrés (environ 100 000 kilomètres carrés) – contre les événements de renseignement par des unités de détection optique sur des satellites. Quarante mille miles carrés représentent à peu près la superficie de l’État du Kentucky.

La Russie déclare qu’en 2019, elle a mis en service un système laser spectaculaire monté sur camion moins performant appelé Peresvet. Il n’y a aucune vérification qu’il a effectivement été utilisé efficacement.

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Les niveaux de puissance laser sont les plus susceptibles de continuer à augmenter, permettant d’aller au-delà du résultat à court terme d’étonnant pour endommager complètement le matériel d’imagerie des capteurs. Bien que l’avancement de l’innovation laser se dirige vers les instructions, il existe des considérations politiques nécessaires associées à l’utilisation des lasers dans cette méthode. Les dommages à long terme d’une unité de détection basée dans l’espace par une nation pourraient être considérés comme un acte d’hostilité, provoquant une escalade rapide des tensions.

Lasers dans l’espace

Ce qui est encore plus préoccupant est le déploiement éventuel d’armes laser dans la région. De tels systèmes seraient très efficaces car les distances aux cibles seraient probablement considérablement réduites, et il n’y a pas d’environnement pour détériorer le faisceau. Les niveaux de puissance requis pour que les lasers spatiaux causent des dommages importants aux engins spatiaux seraient considérablement réduits par rapport aux systèmes au sol.

De plus, les lasers spatiaux pourraient être utilisés pour cibler n’importe quel satellite en visant des lasers sur les réservoirs de propulseur et les systèmes d’alimentation, qui, s’ils étaient endommagés, désactiveraient entièrement le vaisseau spatial.

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Comme innovation les progrès se poursuivent, l’utilisation d’armes laser dans la zone devient plus probable. La question devient alors : quels sont les effets ?

Iain Boyd, professeur de sciences de l’ingénierie aérospatiale, Université du Colorado à Boulder

Cet article est republié de The Discussion sous licence Creative Commons. Consultez le court article original.

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