¿Es posible usar armas basadas en iones, plasma o láser de la misma forma en que se usan en la ciencia ficción? ¿Cuál sería la más práctica?

Como se usa en la ficción, hay muchas inexactitudes. Así es como deberían funcionar en la vida real.

El primer problema con las armas de energía es la fuente de energía. Hasta ahora no se ha inventado una batería compacta que pueda impulsar un arma de energía con un número significativo de disparos y una cantidad significativa de poder por disparo. Este es el problema principal de todas las armas de energía del mundo real. Y también es un problema en las ametralladoras y en los rieles que, aunque no son armas de energía, consumen mucha electricidad.

Y lo más probable es que haya una buena cantidad de calor residual que deba ser ventilado de alguna manera.

LASERS

Vamos a empezar con los láseres. Los láseres con haz continuo son posibles, por supuesto, pero en la mayoría de los casos serían menos eficientes. Un arma láser real, especialmente una afinada para uso contra humanos, pulsaría. Esto se debe a que un láser que golpea la carne causaría una pequeña explosión de vapor / plasma. Es esta fuerza mecánica de la pequeña explosión la que causa mucho daño. Así que la herida sería desgarrada y no cauterizada, sangraría mucho.

La expansión de los residuos / plasma tendería a interferir con el láser y absorbería la energía del láser, reduciendo la eficiencia. Los láseres de ultravioleta a frecuencia gamma no son absorbidos por el plasma, por lo que no son necesarios los pulsos, pero tienen otras desventajas, como ser absorbidos / bloqueados por la atmósfera. De todos modos, la naturaleza pulsante del láser significa que el pulso golpea, la explosión de los escombros / plasma se expande hacia afuera y, a medida que se adelgaza, entra el siguiente pulso, disminuyendo el problema de que golpee sus propios escombros.

La armadura reflectiva anti láser solo funcionaría para el primer pulso o dos, ya que el 10% de la energía que aún se absorbía deformaría o fundiría el material, haciéndolo menos reflectante. Lo que funciona como armadura sería una especie de tejido de carbono, tal vez diamondoide, fullerita o nanotubo. O tal vez cerámica

Las pistolas láser de la vida real tendrían espejos de enfoque. A diferencia de las pistolas láser de película con barriles pequeños, las pistolas láser reales tendrían un hocico de gran diámetro para el espejo de enfoque. Al igual que el láser ABM experimental en el aire

Necesita el espejo para enfocar el punto láser a un tamaño pequeño a largo alcance. Hacer uno sin un espejo de enfoque como un puntero láser significaría que aún se extendería un poco, reduciendo su alcance máximo. Por lo tanto, en la práctica puede haber un disparo de alcance inicial, un láser de baja potencia que se utiliza para determinar la distancia exacta al objetivo y para detectar cualquier distorsión atmosférica. Luego, los datos se utilizan para enfocar el espejo a la distancia deseada y corregir la distorsión atmosférica. Esto podría tomar solo una fracción de segundo con la computación rápida.

En la imagen de arriba, el orificio pequeño debajo del hocico primario de 6 cm de diámetro generalmente se describe como un hocico secundario al que se puede dirigir el láser de máxima potencia sin pasar por el espejo. Se utiliza para corto alcance.

Las frecuencias más comunes para el uso en la atmósfera serían cerca del infrarrojo. Las longitudes de onda visibles también funcionan, pero la desventaja es que serían muy brillantes y visibles.


VIGAS DE PARTÍCULAS

Bueno, el problema con ellos es que, a menos que sea una potencia baja, tienden a golpear el aire y producir radiación que también afectaría al disparador, así como a las personas que se encuentran cerca de la trayectoria del rayo.

Es poco probable que los haces de protones se usen, ya que los protones tienen la misma carga y se repelen entre sí, lo que hace que el haz se disperse. Los haces de electrones en la atmósfera tienen el mismo problema, pero hay un efecto de autoenfoque que hace que los haces de electrones de alta potencia estén bien en la atmósfera durante aproximadamente un kilómetro.


ION CANNON

Esencialmente lo mismo que un cañón de partículas. Dado que los iones están cargados eléctricamente, debería sufrir los mismos problemas. Probablemente no sea práctico.


PLASMA

El plasma podría no funcionar tan bien como en las películas. Hace calor pero su baja densidad. Al aumentar su densidad, es decir, una presión más alta que la presión atmosférica significa que se expandiría. Baja densidad significa que hay menos energía por cantidad de plasma. Por lo que sería utilizado como un flujo continuo. Pero como se muestra en las antorchas de plasma de la vida real, el rango es muy limitado



Fuentes

Armas de Armas de Energía – Cohetes Atómicos

Láseres de mano

Arma de plasma

No, no es posible. El principal problema con las armas de energía además de la fuente de energía es la eficiencia energética: los sistemas de conversión de energía, como los láseres, las pistolas de iones o de plasma, nunca funcionan con una eficiencia del 100%. Entonces, si quieres brindar por un objetivo grande, endurecido y en movimiento, obtienes una gran cantidad de calor residual que tienes que disipar. Asumamos algunos sistemas extremadamente eficientes: el 90% de eficiencia es mucho más que cualquier cosa con láseres de tamaño de arma o pistolas de plasma que ahora podemos imaginar factibles. Golpea al objetivo el 30% del tiempo (¡el fuego MG hoy en día tiende a fallar con más de 10,000 balas por cualquier golpe!) Y obtienes el 70% de la cantidad de calor para disiparse de los intestinos de tu arma, en comparación con el enemigo que tiene. para hacer frente a su armadura … !!!

Simplemente no es factible. Los láseres están bien contra objetivos pequeños y blandos como drones, cohetes, aviones, … pero nunca prácticos contra objetivos pesados ​​y endurecidos. El resto de su colección incluso se comporta peor, ya que disipan casi toda su energía en el camino hacia el objetivo. Sólo te brindarías a ti mismo.

Los láseres de alta potencia posiblemente podrían usarse para matar soldados en batalla, pero fueron prohibidos. La luz láser de alta potencia fue prohibida como arma asesina porque los láseres poderosos ciegan mucho más eficazmente que matan. Sin embargo, los láseres de baja potencia se utilizan como marcadores para pistolas.

¿Recuerdas Star Trek? ¿Esos comunicadores se abren y hablan entre ellos? Teléfonos celulares hoy. Puedo enumerar docenas de artilugios geniales de ciencia ficción que aparecieron en la palabra real años más tarde.

Ir a google ‘arma de energía dirigida’. El ejército de los EE. UU. (Por ejemplo) ha estado trabajando en iteraciones de esto durante 40 años.

Los láseres serían batallas espaciales efectivas, pero si deben atravesar la atmósfera para alcanzar su objetivo, es posible que no funcionen, depende de los detalles. Las partículas cargadas (iones) son desviadas por los campos magnéticos, por lo que habría problemas en el sistema solar. No sé nada sobre el arma de plasma.

No puedo ver cómo las armas basadas en iones o plasma van a viajar muy lejos por el aire sin grandes pérdidas de energía.

Los láseres suenan mucho más prometedores porque la luz viaja a través del aire. Sin embargo, estoy un poco preocupado de que una superficie de espejo / brillo solo pueda neutralizar la efectividad de mi arma láser.

No es un pequeño trozo de metal con una gran cantidad de KE, que no se defiende tan fácilmente contra

Como se dijo anteriormente, los láseres tienen altas demandas de potencia y enfoque, lo que los hace comparativamente ineficientes.

Me gustaría señalar que un plasma es un gas ionizado, por lo que técnicamente un arma de iones y un arma de plasma serían lo mismo.