Plasma trong quân sự
Đám mây Plasma khi kích nổ vũ khí hạt nhân RDS-6s.
Plasma là trạng thái thứ tư của vật chất và là một chất khí bị ion hóa một phần hoặc hoàn toàn với số lượng hạt tích điện dương và âm gần như bằng nhau. Plasma có một số đặc trưng như nhiệt độ cao, sự phát sáng, bức xạ điện từ... Trong tự nhiên, Plasma được tìm thấy trong các ngôi sao và không gian giữa các vì sao, dưới dạng tia sét... Plasma nhân tạo xuất hiện trong các thiết bị khác nhau, từ đèn gia dụng đến lò phản ứng nhiệt hạch.
Trong quân sự, Plasma đã xuất hiện từ rất lâu, các hệ thống và phương tiện gây cháy (từ những mũi tên đốt cháy thời cổ đại đến súng phun lửa hiện đại) thực chất đều là Plasma nhiệt độ thấp. Biểu hiện nổi bật nhất của Plasma trong quân sự là tia sáng của một vụ nổ hạt nhân/nhiệt hạch. Trong quá trình phân hạch hoặc hợp nhất hạt nhân, năng lượng khổng lồ được giải phóng. Năng lượng bức xạ trong phạm vi khả kiến (có thể xa hơn) đốt cháy các vật thể ở khoảng cách đáng kể so với điểm nổ và gây ra thiệt hại lớn.
Những thách thức
Cần lưu ý rằng, trong quân sự, Plasma không chỉ hiện diện như một dạng vũ khí. Vài thập kỷ trước, Plasma là một thách thức lớn đối với các nhà khoa học, đặc biệt là các nhà thiết kế tên lửa và máy bay. Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các nhà nghiên cứu đã khắc phục được vấn đề này. Khi một chiếc máy bay di chuyển ở tốc độ cao, bề mặt của nó và không khí xung quanh sẽ nóng lên do ma sát. Với những chuyến bay siêu thanh, nhiệt độ không khí có thể lên tới hàng nghìn độ C. Kết quả là máy bay rơi vào trạng thái gọi là kén Plasma, trạng thái này được duy trì cho đến khi tốc độ bay giảm xuống dưới một giới hạn nhất định.
Kể từ cuối những năm 50 của thế kỷ trước, một số quốc gia đã nỗ lực trong việc nghiên cứu và thiết kế ra động cơ tên lửa sử dụng khí ion hóa. Đến đầu những năm 60, các thử nghiệm đã thu được kết quả bước đầu; và đến giữa thập kỷ này, các cuộc thử nghiệm đã bắt đầu được tiến hành ngoài không gian. Động cơ Plasma kém hơn các thiết bị đẩy khác về lực đẩy tối đa, nhưng lại vượt trội hơn về thời gian vận hành. Cho đến nay, động cơ Plasma và hệ thống đẩy điện nói chung đã được sử dụng rộng rãi trên nhiều loại tàu vũ trụ, bao gồm cả tàu vũ trụ và thiết bị quân sự.
Động cơ tên lửa Plasma.
Khả năng tiêu diệt của Plasma
Trước đây, một đề xuất thú vị về cách sử dụng Plasma đã được đưa ra là tiến hành thu nạp Plasma bằng cách sử dụng tia laser và sử dụng nó để gây sát thương hạn chế và có kiểm soát lên mục tiêu. Sau đó, ý tưởng này đã được thực hiện trong một số dự án thử nghiệm. Tuy nhiên, không có dự án nào trong số này tiến triển vượt quá các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc trên địa điểm thử nghiệm.
Trong giai đoạn đầu phát triển vũ khí laser, nhiều phương pháp tác động đến mục tiêu khác nhau đã được khám phá. Đặc biệt là về khả năng gây hư hỏng cho vật thể. Với sự kết hợp nhất định giữa công suất chùm tia, thời lượng xung và vật liệu mục tiêu, lớp bên ngoài của mục tiêu sẽ bốc hơi (theo đúng nghĩa đen), bao gồm cả với sự hình thành Plasma và các tác dụng bổ sung tương ứng.
Trong những năm 1990-2000, một số tổ chức đã phát triển các sản phẩm về laser như: laser xung tiêu diệt (PIKL), laser hóa học xung (PCL), đạn năng lượng xung (PEP)... với nhiều tính năng kỹ thuật khác nhau. Trong số hàng chục sản phẩm khác đã xuất hiện, sản phẩm mới nhất trong số đó là tổ hợp SCUPLS (Hệ thống laser xung cực ngắn có thể mở rộng). Nguyên lý hoạt động các sản phẩn này khá đơn giản, các chùm tia laser được tập trung ngay phía trước mục tiêu; một xung công suất cao, ngắn sẽ làm ion hóa không khí tại tiêu điểm và biến nó thành Plasma và gây sát thương lớn lên mục tiêu. Tuy nhiên, những hệ thống như vậy đã gặp phải nhiều chỉ trích theo quan điểm nhân văn, và mọi hoạt động liên quan đã bị dừng lại.
*
* *
Nhìn chung, chủ đề về Plasma ion hóa khí đã được nghiên cứu kỹ lưỡng và có nhiều ý tưởng cũng như sự phát triển khác nhau để có thể sử dụng trong lĩnh vực quân sự. Tuy nhiên, nó vẫn chưa vượt ra ngoài ranh giới của các phòng thí nghiệm và những quan điểm về nhân văn. Trong thời gian tới, hy vọng sẽ có nhiều hơn những ứng dụng của Plasma được phát triển để đảm bản quốc phòng, an ninh của quốc gia.