Según los informes, Rusia está construyendo un láser que ciega los satélites: Un experto explica la tecnología

WASHINGTON.-Rusia está construyendo una nueva instalación láser en tierra para interferir con los satélites que orbitan por encima, según un informe reciente en The Space Review. La idea básica sería deslumbrar a los sensores ópticos de los satélites espías de otras naciones inundándolos con luz láser.

La tecnología láser ha evolucionado hasta el punto en que este tipo de defensa antisatélite es plausible, aunque hay evidencia limitada de que alguna nación haya probado con éxito dicho láser.

Si el gobierno ruso es capaz de construir el láser, sería capaz de proteger una gran parte del país de la vista de los satélites con sensores ópticos. La tecnología también prepara el escenario para la posibilidad más ominosa de armas láser que pueden desactivar satélites de forma permanente.

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Cómo funcionan los láseres

Un láser es un dispositivo para crear un haz estrecho de energía dirigida. El primer láser se desarrolló en 1960 y, desde entonces, se han creado varios tipos que utilizan diferentes mecanismos físicos para generar fotones o partículas de luz.

Los láseres de gas bombean grandes cantidades de energía a moléculas específicas como el dióxido de carbono. Los láseres químicos funcionan con reacciones químicas específicas que liberan energía. Los láseres de estado sólido utilizan materiales cristalinos personalizados para convertir la energía eléctrica en fotones. En todos los láseres, los fotones se amplifican posteriormente al pasarlos a través de un tipo especial de material llamado medio de ganancia y luego se enfocan en un haz coherente mediante un director de haz.

Efectos láser

Según la intensidad del fotón y la longitud de onda, el haz de energía dirigido formado por un láser puede crear una variedad de efectos en su objetivo. Por ejemplo, si los fotones están en la parte visible del espectro, un láser puede enviar luz a su objetivo.

Para un flujo suficientemente alto de fotones de alta energía, un láser puede calentar, vaporizar, derretir e incluso quemar el material de su objetivo. La capacidad de generar estos efectos está determinada por el nivel de potencia del láser, la distancia entre el láser y su objetivo, y la capacidad de enfocar el haz en el objetivo.

Aplicaciones láser

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Los diversos efectos generados por los láseres encuentran aplicaciones generalizadas en la vida cotidiana, incluidos los punteros láser, las impresoras, los reproductores de DVD, la retina y otros procedimientos de cirugía médica, y los procesos de fabricación industrial, como la soldadura y el corte por láser. Los investigadores están desarrollando láseres como una alternativa a la tecnología de ondas de radio para impulsar las comunicaciones entre la nave espacial y la tierra.

Los láseres también encuentran una amplia aplicación en operaciones militares. Uno de los más conocidos es el Airborne Laser (ABL), que el ejército estadounidense pretendía utilizar para derribar misiles balísticos. ABL involucró un láser muy grande y de alta potencia montado en un Boeing 747. El programa finalmente se vio condenado por los desafíos asociados con la gestión térmica y el mantenimiento de su láser químico.

Una aplicación militar más exitosa es el sistema de contramedidas infrarrojas para aeronaves grandes (LAIRCM), que se utiliza para proteger a las aeronaves de los misiles antiaéreos buscadores de calor. LAIRCM hace brillar la luz de un láser de estado sólido en el sensor del misil a medida que se acerca a la aeronave, lo que hace que el arma se deslumbre y pierda el rastro de su objetivo.

El desempeño evolutivo de los láseres de estado sólido ha llevado a una proliferación de nuevas aplicaciones militares. El ejército de EU está montando láseres en camiones del Ejército y barcos de la Marina para defenderse de objetivos pequeños como drones, proyectiles de mortero y otras amenazas. La Fuerza Aérea está estudiando el uso de láseres en aeronaves con fines defensivos y ofensivos.

El láser ruso

La supuesta nueva instalación láser rusa se llama Kalina. Su objetivo es deslumbrar y, por lo tanto, cegar temporalmente, los sensores ópticos de los satélites que recopilan inteligencia en lo alto. Al igual que con el LAIRCM de EU, el deslumbramiento implica saturar los sensores con suficiente luz para evitar que funcionen. Lograr este objetivo requiere entregar con precisión una cantidad suficiente de luz al sensor del satélite. Esta no es una tarea fácil dadas las grandes distancias involucradas y el hecho de que el rayo láser primero debe atravesar la atmósfera de la Tierra.

Apuntar con precisión los láseres a grandes distancias hacia el espacio no es nuevo. Por ejemplo, la misión Apolo 15 de la NASA en 1971 colocó reflectores del tamaño de un metro en la Luna que son el objetivo de los láseres en la Tierra para proporcionar información de posicionamiento. Entregar suficientes fotones a grandes distancias se reduce al nivel de potencia del láser y su sistema óptico.

Según los informes, Kalina opera en un modo pulsado en el infrarrojo y produce alrededor de mil julios por centímetro cuadrado. En comparación, un láser pulsado utilizado para la cirugía de la retina es solo 1/10.000 de su potencia. Kalina entrega una gran fracción de los fotones que genera a través de las grandes distancias donde los satélites orbitan sobre su cabeza. Es capaz de hacer esto porque los láseres forman haces altamente colimados, lo que significa que los fotones viajan en paralelo para que el haz no se disperse. Kalina enfoca su haz usando un telescopio que tiene un diámetro de varios metros.

Los satélites espía que utilizan sensores ópticos tienden a operar en una órbita terrestre baja con una altitud de unos pocos cientos de kilómetros. Por lo general, estos satélites tardan unos minutos en pasar sobre cualquier punto específico de la superficie terrestre. Esto requiere que Kalina pueda operar continuamente durante ese tiempo mientras mantiene un seguimiento permanente en el sensor óptico. Estas funciones son realizadas por el sistema del telescopio.

Según los detalles informados del telescopio, Kalina podría apuntar a un satélite aéreo a cientos de millas de su camino. Esto haría posible proteger un área muy grande, del orden de 40 mil millas cuadradas (aproximadamente 100 mil kilómetros cuadrados), de la recopilación de inteligencia por sensores ópticos en los satélites. Cuarenta mil millas cuadradas es aproximadamente el área del estado de Kentucky.

Rusia afirma que en 2019 presentó un sistema de deslumbramiento láser montado en camión menos capaz llamado Peresvet. Sin embargo, no hay confirmación de que se haya utilizado con éxito.

Es probable que los niveles de potencia del láser continúen aumentando, lo que hace posible ir más allá del efecto temporal de deslumbramiento para dañar permanentemente el hardware de imágenes de los sensores. Si bien el desarrollo de la tecnología láser se dirige en esa dirección, existen importantes consideraciones políticas asociadas con el uso de láseres de esta manera. La destrucción permanente de un sensor basado en el espacio por parte de una nación podría considerarse un acto de agresión, lo que daría lugar a una rápida escalada de las tensiones.

Láseres en el espacio

De mayor preocupación es el despliegue potencial de armas láser en el espacio. Dichos sistemas serían muy efectivos porque las distancias a los objetivos probablemente se reducirían significativamente y no hay atmósfera que debilite el haz. Los niveles de potencia necesarios para que los láseres basados en el espacio causen un daño significativo a las naves espaciales se reducirían significativamente en comparación con los sistemas basados en tierra.

Además, los láseres basados en el espacio podrían usarse para apuntar a cualquier satélite apuntando los láseres a los tanques de propulsor y los sistemas de energía, que, si se dañan, inhabilitarían por completo la nave espacial.

A medida que continúan los avances tecnológicos, el uso de armas láser en el espacio se vuelve más probable. La pregunta entonces es: ¿Cuáles son las consecuencias?

Artículo original en The Conversation