美星战武器研制命运多舛

【英国《新科学家》周刊３月２０日一期文章】题：令人眩目的激光
当罗纳德·里根提出建立未来防御系统时，他并未提到具体的技术。不过，他的助手把高能激光列为一项可能的选择。联想到科幻电影中挥舞激光枪的外星人，人们为里根的计划起了“星球大战”这个通俗易懂的绰号。
随着开发激光技术进入“战略防御计划”，美国用于高能激光技术研制的开支有了增长。在１９８６年—１９８８年间，每年用在这方面的投资达１０亿美元之多。后来投资逐渐减少，今年的预算仅为１．２５亿美元。
发展足以摧毁导弹的高能激光武器面临着一个巨大的问题。目前存在的激光发生器绝大多数是微小的半导体芯片，它们只能发出大约１毫瓦的红外光，仅够供激光唱机、激光打印机和光导纤维通信系统之用。
目前功率最大的商用激光器是二氧化碳型激光器，发射出的激光功率在１０—４０千瓦。这样功率的激光可以切割大多数材料，“划开”厚厚的金属板，但激光发生器要与它所切割的东西十分接近。但是，激光武器不可能与弹道导弹靠得很近，它们之间往往相距上千公里，因此，要想用激光破坏导弹，其光束至少得具备数兆瓦的功率。
五角大楼国防高级研究计划局在１９８２年开始了三个大型研究计划，以证实制造激光作战站所需的某些关键部件的可行性。这些部件包括化学激光武器、用于在远距离内使激光束聚集的光学装置以及激光定标、寻的及瞄准目标的技术系统。所有这些计划都隶属于“战略防御计划”，并定于８０年代中期完成。
后来，由于技术方面的问题以及费用不断上涨的原因，激光寻的系统计划被取消了。直到１９８７年，“大型光学演示实验”计划才证明了制造可将激光束聚焦到１０００公里外目标的激光器的可能性。而氟化氢激光武器（即阿尔法激光武器）可靠地发射出１兆瓦的激光束则是１９９１年以后的事情
——这种激光的功率仅是原先计划的１／５。
要把这种激光器与其他武器部件连成一体并在太空中试验仍存在着技术方面的问题。
计划于１９９４年进行的第一步是地面实验，目的是证明阿尔法激光器能够与一面将设置在太空中用于导向及把激光对准目标的轻型镜子联合使用。
下一步将是把这一技术与激光寻的技术相结合，于１９９７年在太空进行激光攻击导弹的试验。
尽管氟化氢化学激光发生器能够产生能量极高的激光束，但它们的不足之处是发出的激光属红外激光，波长较长，不利于摧毁目标。
其他激光器可以产生波长较短的激光，但往往体积及所需能量过大，无法用于空间。国防高级研究计划局设想把此类激光器置于山顶上，作为地基防御系统的组成部分。
地基激光武器的首选将是７０年代中期发明的自由电子激光器。这种激光器让一束电子通过强度变化的磁场，把电子加速到很高的速度而取得能量，这不同于通常的从气体中得到能量。激光的波长可以通过调节电子能量以及磁场峰值来改变。
鉴于粒子加速技术已臻完善，自由电子激光器将能有效地产生出高能激光。
尽管军费预算一减再减，但自由电子激光器的境况比起Ｘ射线激光器要好一些。Ｘ射线波长较短（在０．１—１０纳诺米之间），这使它们可以成为在空间摧毁导弹或弹头的“杀手”
。
然而，研制Ｘ射线激光器的努力始终未能成功，原因是产生这种激光需要的巨大峰值能量并非像以前鼓吹的那样切实可行。几年之后，Ｘ射线激光器研制计划被取消了。
１９９１年初，“战略防御计划”修改了其主要目标，变为“全球防御有限打击计划”。该计划的目标只是打下瞄准了美国、其海外部队或美国盟国的导弹。
修改后的“战略防御计划”把注意力转向动能武器，即从地面、空中甚至太空发射导弹，摧毁目标。激光武器研究计划受到了进一步的打击。
不过，研制激光武器的部门并没有心灰意冷。各军种正在悄悄地研制足以使战场上的传感器以及敌军士兵“失明”的便携式激光武器。与此同时，“战略防御计划”开始了一个机载激光武器的研究项目，目的是研制攻击短程导弹的激光武器。决策者还设想研制功率达１兆瓦的新型激光器。“战略防御计划”还对固态激光器进行研究，它在地面可以产生功率大得多的激光。如果这种激光器在空中也有效的话，决策者希望利用激光束摧毁载有化学或生物武器的导弹，让它们落回到发射它们的国家。