Paprsková zbraň je druh vesmírné zbraně založený na vytváření paprsku částic ( elektronů , protonů , iontů nebo neutrálních atomů), urychlených na rychlost blízkou rychlosti světla a využívajících kinetickou energii v nich uloženou ke zničení nepřátelských objektů. Spolu s laserovými a kinetickými zbraněmi byly v rámci SDI vyvinuty paprskové zbraně jako slibný typ zásadně nové zbraně [1] .
Paprskové zbraně mají tři škodlivé faktory:
Oblast možného použití: ničení balistických raket, kosmických a leteckých lodí. Výhodou paprskových zbraní je rychlost díky pohybu paprsku částic rychlostí blízkou světla [1] . Nevýhodou paprskových zbraní při provozu v atmosférách planet je ztráta rychlosti a následně i energie elementárních částic v důsledku zpomalení v důsledku interakce s atomy plynu [2] . V důsledku toho nebude v planetární atmosféře akční rádius paprskových zbraní větší než desítky kilometrů. Odborníci vidí východisko z tohoto problému ve vytvoření řídkého vzduchového kanálu v atmosféře, uvnitř kterého se mohou paprsky částic pohybovat bez ztráty rychlosti a následně i energie [1] .
Kromě toho, že paprskové zbraně byly používány jako úderné zbraně ve vesmírné válce, měly být také použity k boji proti protilodním střelám (včetně vesmírné války) [1] .
Existuje projekt „iontové“ pistole Ion Ray Gun, napájené 8 AA bateriemi, způsobující poškození na vzdálenost až 7 metrů [3] .
Technologie iontových děl lze využít i pro nevojenské účely pro povrchovou úpravu pásových membrán iontovým paprskem [4] .
Základní výzkum a výzkumná práce s laboratorními experimenty ke studiu škodlivých vlastností paprsku neutrálních částic, které byly zahájeny ve Spojených státech již v 70. letech 20. století, především ne kvůli rychlému nasazení zbraní tohoto druhu do provozu (nikdo vážně nevěřil vedení vývoje systémů protiraketové obrany, že lze v tomto ohledu vytvořit něco účinného obecně a do konce 20. století zvláště), [5] ale aby držel krok s potenciálním nepřítelem, ze strachu že Sovětský svaz je konkrétně v této oblasti před nimi, neboť Podle americké vojensko-technické rozvědky začaly sovětské experimenty s paprskovými zbraněmi dříve než ty americké, první z nich přinejmenším již v 50. letech 20. století. Ve skutečnosti byly americké experimenty v této oblasti založeny na technických datech získaných rozvědkou ze sovětské strany [6] .
Práce na využití svazku neutrálních částic jako škodlivého prvku probíhaly ve dvou hlavních oblastech výzkumu pro konkrétní typy ozbrojených sil , obě oblasti výzkumu byly pod obecným vědeckým dohledem Agentury pro pokročilé výzkumné projekty Ministerstva obrany USA ( DARPA), práce na vytvoření pozemních instalací byly řízeny a financovány americkou armádou , americké letectvo se podílelo na pracích ve druhém směru jako dozorčí orgán a hlavní zainteresovaná struktura , a to: [6] [7]
V rámci programu Strategické obranné iniciativy v červnu 1986 uzavřelo americké letectvo dva kontrakty v hodnotě 17,9 milionů $ každý s McDonnell Douglas Astronautics Co. ( Huntington Beach ) a Lockheed Missiles and Space Co. ( Sunnyvale ) vybudovat experimentální vesmírná bojová zařízení s výkonným urychlovačem neutrálních částic (NPBA) pro testování na nízké oběžné dráze Země . Dříve byla v Livermore Los Alamos National Laboratory provedena série výzkumu a vývoje , která potvrdila zásadní možnost využití NPB technologií a laserů s volnými elektrony pro vojenské účely. McDonnell pracoval na NPBA s TRW ( Redondo Beach ) a Boeing ( Seattle ). Celkové řízení pracovního programu zajišťovalo Středisko vesmírných technologií amerického letectva v Kirtlandu v Novém Mexiku [8] .
Pět let po zahájení fáze vytváření experimentálních prototypů orbitálních paprskových zbraňových systémů americkými vojenskými průmyslovými společnostmi však Sovětský svaz přestal existovat a nebylo potřeba dalšího financování programu, a proto byly práce pozastaveny. .
Podle odhadů Výboru sovětských vědců na obranu míru, proti jaderné hrozbě (1986) měly nejlepší vyhlídky na vývoj a použití paprskové zbraně s atomárním neutrálním vodíkem jako „blasterovým plynem“, tedy pracovní látkou, kde se nejprve vytvoří paprsek záporných vodíkových iontů a urychlí se dvěma elektrony a poté, když projde speciálním plynovým terčem v procesu dobíjení s účinností blízkou 100 %, ionty ztrácejí své elektrony navíc a stávají se pohybujícími neutrálními atomy při rychlostech blízkých světlu. Optimální energie částic je určena z požadavku uvolnit veškerou nebo téměř veškerou kinetickou energii paprsku v zasaženém cíli, což pro typické parametry hlavic raket dává energii částic řádově 300 MeV. Bojový dosah použití této zbraně je přitom omezen divergenci paprsku v důsledku jeho vyzařování a přenosu hybnosti na ionty při dobíjení a pro optimální energie částic a realistické proudy iontových zdrojů v té době byly desítky až stovky kilometrů se skvrnou na cíli o průměru řádově metr a výkonovém paprsku řádově jednotek gigawattů. Použití paprsků nabitých částic zvyšuje divergenci emitovaného paprsku v důsledku jejich vzájemného elektrostatického odpuzování, dále vliv magnetických polí planet (například Země) a kosmického prostoru a paprsků s objemově kompenzovaným nábojem. kvůli nestabilitě plazmy. Atomové paprsky takových energií navíc snadno ztrácejí elektrony při interakci s jakoukoli látkou, včetně atmosférických plynů, což například v pozemských podmínkách dává spodní hranici výšky bojového použití takových zbraní na 200–250 km. V tomto ohledu může jako ochrana proti takovým zbraním sloužit plynová nebo elektromagneticko-plazmová clona před cílem. Oblasti použití paprskových zbraní byly nazývány ničení hlavic raket v balistickém úseku jejich trajektorie a protipůsobení kinetickým zbraním v boji zblízka [9] .
V rámci programu SDI američtí vývojáři navrhli prototyp paprskové zbraně s paprskem neutrálních atomů vodíku popsaný výše [10] . Technologie urychlovače a neutralizátoru byla vyvinuta v Los Alamos National Laboratory . Prototyp byl vypuštěn na oběžnou dráhu Země z White Sands Missile Range v rámci projektu Beam Experiments Aboard Rocket (BEAR ) v červenci 1989 . Družice pracovala na oběžné dráze a poté bezpečně přistála [11] . V roce 2006 byl darován laboratoří Národnímu muzeu letectví a kosmonautiky ve Washingtonu [12] .
Hrdina románu Chasing the Meteor z roku 1908 vynalezne zařízení, kterým bombarduje padlý meteorit atomy a tlačí ho do moře (kapitola XIX, napsal Michel Verne ) [13] .
Ve fiktivním vesmíru Hvězdných válek jsou těžce používaná planetární iontová děla, pozemní nebo lodní zbraně schopné zasáhnout nepřátelské lodě na nízkých orbitách. Použití planetárního iontového děla nezpůsobí fyzické poškození lodi, ale deaktivuje její elektroniku. Jeho nevýhodou je malý sektor palby, který umožňuje chránit oblasti o velikosti pouhých pár kilometrů čtverečních. Proto se tento typ zbraní používá pouze ke krytí určitých strategických objektů a pro plnohodnotnou obranu planety slouží systém palebných bodů a štítů [14] .
Iontové dělo je typické pro počítačové hry v žánru globálních strategií: série Command & Conquer (orbitální), Crimsonland (manuální verze), Master of Orion , Ogame (nemanuální verze) [15] , " X Universe “ od Egosoftu , řada StarWars od Bioware Corporation , Petroglyph Games (který tento nápad rozvinul do podoby iontové houfnice) a další. Iontové dělo se v těchto počítačových hrách objevuje v různých podobách: od ručních zbraní po orbitální vozidlo [16] . Například v Command & Conquer zničil silný iontový paprsek vypálený z orbitální stanice cíle na povrchu Země. Vzhledem k jeho obrovským rozměrům zde bylo pouze jedno iontové dělo, které mělo navíc dlouhou dobu přebíjení. Šlo o strategickou zbraň GDI (Global Defense Initiative). Použití iontové pistole způsobilo iontové bouře v atmosféře, narušilo komunikaci a zvýšilo hladinu ozónu [17] . Ve skutečnosti je však iontové dělo schopné proniknout pouze do poměrně řídké planetární atmosféry, zatímco hustá planetární atmosféra, jako je atmosféra Země, již není schopna proniknout, a proto není schopna zasáhnout cíle na zemském povrchu. (experimenty provedené v roce 1994 ve Spojených státech určily dostřel paprskových zbraní v atmosféře pouhých několika kilometrů) [16] . A v OGame je iontová zbraň součástí planetární obrany. Má výhodu výkonného silového štítu, nevýhodu vysoké ceny a bojovými parametry je horší než bitevní loď [15] .
