Nehmen wir an, Sie leben in einem vom Krieg zerrütteten Universum mit sub-FTL-intertellaren Reisen, großen Schiffen, großen Railguns und großen, auf Schiffen montierten Railguns. Irgendwann haben Leute (Lesen Sie Ingenieure) erkannt, dass sich schnell bewegende, glühende Klumpen von [im Grunde alles] ziemlich leicht zu erkennen und auszuweichen sind, wenn sie nicht aus nächster Nähe abgefeuert werden (nehmen wir an, dass dies weniger als 10 Sekunden Reisezeit beträgt). Ziel) oder etwas, das in der Lage ist, seine Flugbahn zu ändern, wirklich. (Das bedeutet, dass Sie Ihre glänzende Waffe immer noch als Feuer- und Bombardierungsgerät gegen, sagen wir, Planeten verwenden können!)
Für etwas aktuellere Informationen zu diesem Universum können Sie gerne Folgendes überprüfen:
Zeit, einige Laser zu verwenden. Sie können kontinuierlich mindestens 50 TW ausgeben, können aber bei Bedarf gepulst werden. Wir gehen davon aus, dass wir, da wir einen Kondensator und eine Kühlung haben (lesen Sie einen großen Puffer), diese vor einem katastrophalen Ausfall mindestens eine Minute lang "sicher" feuern können und sich keine Gedanken über den Energieverbrauch machen müssen (es sei denn, Sie müssen einen Stern in Ihre Fusion werfen Reaktor, damit es funktioniert)
Jetzt möchte ich eine Panzerung, um meine Schiffe vor diesen gemeinen Photonen zu schützen, die das feindliche Schiff mir in den Weg wirft. Ich habe bereits einen Whipple Shield , um zu helfen, Weltraumfelsen und vielleicht feindliche Projektile zu überleben, aber ich kann nicht herausfinden, ob das gegen Laser helfen würde. Eigentlich muss ich mir überlegen, wie ich mich gegen diese Art von Waffe schützen kann (und korrigiere mich, wenn ich falsch liege, aber ein Spiegel klingt wie eine dumme Idee ™)
Also, was ist der beste Weg, ein Schiff vor Lasern zu schützen? Ich suche nach einem geeigneten Material oder einer bestimmten Konstruktion, die gut darin ist, nicht katastrophal zu versagen, wenn sie mit Lasern beschossen wird, für ein relativ geringes Gewicht (30 m [hier Material einfügen] auf das Schiff zu schnallen, reicht aus offensichtlichen Gründen nicht aus).
Wie bei den vorherigen Fragen ist das Technologieniveau der aktuellen Technologie mehrere Jahrhunderte voraus. Das Extrapolieren bekannter Technologien an die Grenzen der Physik ist in Ordnung, und Sie können gerne nach Präzisierungen / Erläuterungen fragen, wenn Sie welche benötigen.
Kein Betrüger darüber, wie effektiv ein Freie-Elektronen-Laser im Weltraumkampf ist, weil ich nach Möglichkeiten zum Schutz vor Lasern frage und nicht nach der Wirksamkeit dieser Laser (immer noch kein Betrüger).
Der bei weitem beste Weg, sich vor einer Waffe zu schützen, die in direkter Sichtlinie abgefeuert wird, besteht darin, sich nicht in Sichtweite zu befinden. Die Optionen reichen von hinter einem Planeten, Asteroiden oder anderen großen Körpern bis hin zu nicht einmal im selben Sonnensystem. Hier kommen Dinge wie Artillerie, Raketen und andere Waffensysteme „über dem Horizont“ ins Spiel. Alles, was Sie tun müssen, ist sicherzustellen, dass es einen Horizont gibt.
Laser arbeiten, indem sie einen kleinen Bereich bis zum Versagen erhitzen. Eine ausreichende Massen- und Wärmeverteilung um Ihr Schiff herum verhindert, dass die Waffe direkt wirksam wird. Wenn Sie diese Hitze nicht irgendwie ablassen können, verwandelt sich Ihr Schiff auf lange Sicht natürlich in einen Ofen und kocht alle darin, aber hoffentlich haben Sie die Schlacht gewonnen, bevor das passiert.
Wenn sich Ihr Schiff dreht, wegen der Schwerkraft oder einfach weil Sie es cool finden, trifft der Laser keinen Punkt, sondern eine Linie. Idealerweise eine Linie, die sich schnell genug bewegt, dass der Laser nicht viel mehr tut, als die Oberfläche zu reinigen und zu polieren, während er darüber fährt. Sie könnten die Oberfläche auch aktiv mit Flüssigkeit kühlen, wodurch die Wärme wieder um das Gefäß herum verteilt wird. Letztendlich erleidet dies jedoch das gleiche Schicksal wie die passive Wärmeverteilung, langsam gebackene Crew.
Aktive Flüssigkeitskühlsysteme könnten die Wärme auch an eine bestimmte Stelle des Kühlkörpers zwingen. Dies funktioniert, bis der Kühlkörper die Toleranzen überschreitet und ausfällt. An diesem Punkt sind Sie wieder auf dem Weg zum Ofen.
Vermeiden, Ausweichen, Zerstreuen, Ablenken, Absorbieren, wahrscheinlich in dieser bevorzugten Reihenfolge.
Spiegel klingt wie eine dumme Idee
Warum?
Sie haben einen eingehenden Energiefluss aufgrund der abgefeuerten Laser, dann sind Ihre einzigen Optionen:
Denken Sie daran, dass Sie, selbst wenn Sie ein Reflexionsvermögen von 99,99 % haben, 0,001 % eines TW haben würden, was immer noch ein Dutzend von MW ist.
An dieser Stelle müssen Sie sicher sein, dass Sie Ihre Spiegel ziemlich gut kühlen, wenn Sie Ihren Enkeln Kriegsgeschichten erzählen wollen.
Oh, wenn Sie die Technologie hätten, die Raumzeit zu krümmen, wie es eine große Masse tun würde, könnten Sie die Raumzeit lokal verzerren und das Licht von Ihrem Schiff weglenken.
Auf diese Weise gäbe es keine Wechselwirkung zwischen dem Laser und Ihrem Schiff, was Sie daran hindert, sich mit den Problemen des Wärmemanagements zu befassen.
Sie könnten den Laser sogar um 180 Grad drehen und auf Ihre Feinde zurückschießen. Das wäre ein netter Trick!
Halten Sie laut Atomic Rockets einfach Abstand: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/spacegunconvent.php
Laser benötigen einen Brennpunkt, und wenn es um räumliche Entfernungen geht, haben Laser Probleme, den Strahl kohärent zu halten. Für größere Laser und größere Entfernungen benötigen Sie immer größere Fokussierarrays. Wenn Sie also auf Abstand bleiben, wird die Energiemenge pro Meter reduziert und letztendlich wird der größte Teil des Lasers verfehlt. Dies ist einer der Gründe, warum Railguns und dergleichen als Langstreckenoptionen und Laser-CIWS gegen Raketen und dergleichen angesehen werden. Aber wenn man bedenkt, dass Ihr Laser nach einer Minute des Feuerns nicht das gesamte Schiff kocht, möchten Sie vielleicht auch, dass diese Laser genau bleiben.
Spiegel sind reflektierend, aber zu viel Energie verbrennt den Spiegel und verringert sein Reflexionsvermögen und verbrennt ihn anschließend schneller. Spiegelnde Oberflächen würden jedoch die Reichweite verringern, in der ein Laser gefährlich ist.
Es gibt nur zwei andere Möglichkeiten, die mir einfallen, um das Schiff zu schützen. Das erste sind "einfache" ablative Schichten, die die Wärme ableiten, indem sie sich in verschiedene Materiezustände umwandeln und bestimmte Metamaterialien verwenden, die dies effektiv tun. Keine Ahnung was das für Materialien sein könnten. Die zweite ist extreme Wärmeleitung + Kühlung und Abstrahlung. Wenn man bedenkt, dass Sie einen Multi-TW-Laser für eine Minute problemlos abfeuern können, ist Ihr Wärmemanagement legendär gut. Verwenden Sie dies, um sich auszubreiten und Wärme zu verlieren und die Auswirkungen auf die Rüstung zu verringern. Eventuell könntest du eine Graphenschicht verwenden (kann etwas heißer werden als die Oberfläche unserer Sonne, tolle Wärmeleitung, leicht und stark genug für Panzerung) und haben eine ablative Schicht, unter der Sie immer wieder gegen das Graphen drücken, damit es nie die kritische Hitze erreicht und keine Anzeichen von Hitzeschäden zeigt, auf die sich Schiffe konzentrieren können. Natürlich müssten einige Kanäle vorhanden sein, um das abgetragene Material aus dem Schiff zu bekommen, sonst steigt die Hitze sowieso weiter an.
Stoppen Sie den Laser vor dem Schiff, indem Sie Staub dort abladen, wo Sie den Laser erwarten!
10 TW, die Ihr Schiff erhitzen, sind schlecht, aber 10 TW, die eine Staubwolke erhitzen (selbst wenn sie nur wenige Meter von Ihrem Schiff entfernt ist), können getrost ignoriert werden.
Das bedeutet natürlich, dass Sie den ersten Schlag für ein paar Sekunden oder so überleben müssen, bis Sie genug Staub in Richtung des Lasers abgeladen haben. (Oder Sie bewölken einfach den Bereich zwischen Ihnen und dem Feind. EDIT: Die anfängliche Explosion zu überleben ist ziemlich einfach, dank der Ablative-Schicht von nzaman, die selbst beim Erhitzen bereits Staub diffundieren und sofort reagieren könnte.)
Indem Sie Ihre Laser/Sensoren am Ende des Schiffes haben (wo Sie keinen Staub abladen), können Sie Ihre Waffen und Erkennung immer noch verwenden, selbst wenn dies einen kleinen ungeschützten Teil Ihres Schiffes bedeutet.
Da die Staubwolke in ihrer Größe ziemlich begrenzt ist (und wenn der Staub magnetisch ist, können Sie ihn leicht zerstreuen), wird sie Ihre Sensoren usw. nicht zu sehr stören, und der Energiebedarf ist nahe Null.
Dies hätte natürlich Konsequenzen für längere oder große Schlachten, bei denen schließlich beide Flotten von einer unkontrollierbaren Menge Staub umgeben sind, aber das wäre imo strategisch akzeptabel.
[Bonus dieser Methode, der mir gerade eingefallen ist: Wenn Sie bereits Magnetstaub an Bord haben, kann dieses Setup auch als Maßnahme dienen, um die Sensoreffektivität des Feindes zu begrenzen (z. B. Ihr Schiff für den Feind massiv größer erscheinen zu lassen oder zu verbergen, wo Ihr Schiff ist präzise, was bedeutet, dass ihre Nicht-Laser-Waffen nur auf Ihren allgemeinen Standort (= die Staubwolke) statt auf das Schiff selbst zielen können, was sie etwas weniger zuverlässig macht]
Wolken
Laser sind nicht großartig durch die Atmosphäre. Panzern Sie Ihr Schiff mit großen Wassertanks** - wenn es durchbohrt wird, hüllt eine massive Wolke Ihr Schiff ein und der Laser wird über einen harmlosen Bereich gestreut.
** Dafür gibt es vielleicht eine bessere Flüssigkeit als Wasser, aber hey, Wasser ist auch zum Trinken nützlich.
Wenn Sie von einem 50-TW-Laser getroffen werden, ist es, als würden Sie einmal pro Sekunde von einer Bombe in der Größe von Hiroshima getroffen. Weichen Sie aus, bis Sie einen Planeten oder großen Asteroiden zwischen sich und ihn bringen können.
Wenn andererseits der Laser des Angreifers zu 50 % effizient ist, explodiert einmal pro Sekunde eine Bombe in der Größe von Hiroshima in seinem Schiff. Verwenden Sie das Kühlsystem, das der Feind verwendet, nur an der Außenseite Ihres Schiffes und nicht im Inneren.
*Bearbeitet, nachdem PcMan auf a hingewiesen hat Error.
Nanomaterialien sind genial! Bauen Sie Ihr Schiff vollständig aus Materialien, die für die Wellenlänge der TW-Laser durchlässig sind.
Funktioniert am besten für Missionen, bei denen Sie keine Fracht oder eine kohlenstoffbasierte Besatzung unterbringen müssen.
Lenken Sie es ab, in altehrwürdiger Tradition.
Mehrere Abschirmschichten mit leicht unterschiedlichem Brechungsindex beugen das Licht allmählich, bis es vom Schiffskörper weg abgegeben wird.
Das Problem dabei ist zweierlei: Erstens verzieht die vom Licht erzeugte Wärme die semitransparenten Schichten und verändert sowohl die Form der Oberfläche als auch den Brechungsindex des Materials. Bemerkenswert ist auch, dass ein Treffer senkrecht zur Oberfläche direkt durchgeht. Zweitens ändert sich der Brechungsindex mit der Frequenz des einfallenden Lichts, sodass der Feind eigentlich nur die Farbe seines Lasers ändern muss.
Nur um sicherzugehen, möchten Sie eine ablative Schicht unter den Brechungsschichten, nur um sicherzustellen, dass in weniger als einer Minute nichts durchkommt.
Egal, was Sie verwenden, es verdunstet unweigerlich. Sie können Spiegel verwenden, in der Hoffnung, 99 % der Energie zu reflektieren, aber sie verdunsten sofort. Selbst bei einer Reflexionsrate von 99,99 % bleiben Ihnen Dutzende von MW übrig, was immer noch zu viel zum Kühlen ist.
Also lassen wir den Schild verdunsten. Die Dämpfe werden etwas Energie absorbieren und etwas Energie durchlassen. Hier kommt die nächste Schicht ins Spiel. Es darf nicht zu nah an der ersten Schicht sein, damit es nicht sofort durch die Hitze der Dämpfe aus der ersten Schicht zerstört wird. Es wird von einem Bruchteil der Laserenergie getroffen und verdampft. Das Spiel geht weiter.
Für die letzte Schicht können Sie einen gekühlten Spiegel verwenden, da er nur von der getroffen wird Mal geschwächter Strahl und kann überleben. Oder vielleicht auch nicht, da zwei oder drei zusätzliche Schichten billiger und gleich effektiv sein können.
Mein Design würde also so etwas wie Hunderte von winzigen, leichten Schilden sein. Vielleicht Aluminiumfolienschichten, die einen Meter von der nächsten Schicht entfernt sind. Sie nehmen ziemlich viel Platz ein (was im Raum reichlich vorhanden ist, nicht wahr?), Aber sie sind billig und leicht.
Angenommen, Sie müssen die Entfernung schließen und können nicht einfach außerhalb der Reichweite sein:
Eine extrem geneigte Panzerung kann enorm helfen, indem sie die effektive Punktgröße verteilt. Fügen Sie Kühlung hinzu und Sie können näher kommen. Wenn die Laserwellenlänge jedoch extrem kurz ist, wird dies schwierig, da ausreichend harte Röntgenstrahlen einen streifenden Einfall erfordern. Wenn Ihre sehr geneigte Rüstung ein Kegel ist, können Sie sich auch drehen, um die Wärmeverteilung viel einfacher zu machen. Dies funktioniert auch nur gegen eine einzelne Laserquelle oder einen sehr engen Cluster.
Beschädigen Sie nach Möglichkeit die Optik des Lasers. Ein Sandregen von Raketen, von Massenfahrern abgefeuerten Kanistern oder Macrons von elektrostatischen Beschleunigern kann Spiegel und Linsen beschädigen.
Beschädigen Sie die Strahler von allem, was den Laser auf Sie schießt, vorausgesetzt, sie sind nicht auf der Oberfläche eines Himmelskörpers vergraben. Laser und ihre Stromquellen erfordern eine Kühlung, die sehr leicht zu erkennen und zu zielen sein sollte.
Es ist nicht möglich, einen perfekt fokussierten Laserstrahl zu erhalten. Selbst die fortschrittlichste Lasertechnologie weist extrem geringe Abweichungen auf, die sich über die weiten Entfernungen des Weltraumkampfes vervielfachen. Bei Nahkämpfern kann diese Unfokussierung der Strahlen ignoriert werden, aber wenn der Abstand zwischen den Schiffen ausreichend ist, kann der Strahl vollständig aufgelöst werden.
Fazit: Hängt davon ab, wie gut der Laser ist.
Wenn Ihre Schiffe weit genug voneinander entfernt sind (dh ein paar Lichtstunden, ein Steinwurf nach kosmischen Maßstäben), wird es sehr schwierig sein, ein Schiff zu treffen, insbesondere wenn seine Größe nicht in der gleichen Größenordnung liegt wie die von ein großer Planet.
Angenommen, Ihre Schiffe sind nur eine Lichtstunde voneinander entfernt, dauert es eine Stunde, bis der Laser trifft. Und auf dem feindlichen Schiff, während sie auf das Opfer zielen, wird das "Bild" des Schiffes (sozusagen) eine Stunde alt sein, und durch winzige (aber sporadische, schwer vorhersehbare) Anpassungen im Kurs wird es wird es ziemlich schwer machen, das Ziel zu treffen.
Obwohl es schwierig ist zu vermeiden, dass etwas mit Lichtgeschwindigkeit auf Sie zukommt, ist es schwieriger, etwas wirklich sehr weit entferntes zu treffen, das sich bewegt, insbesondere wenn die Richtung Ihres Strahls nach dem Schießen nicht geändert werden kann. Was jedoch funktionieren könnte, ist die absichtliche Defokussierung Ihres Strahls basierend auf der Reichweite des Schiffes, sodass Sie einen großen Strahl mit geringerer Energie haben. Wie in dieser Antwort angegeben, kann ein 1-MW-Laser 2 kg Stahl pro Sekunde schmelzen. Sie haben 50 TW, also Größenordnungen mehr als der oben erwähnte Stahlschmelzlaser. Sie können diese 50 TW in einen größeren Strahl verteilen, was Ihre erforderliche Genauigkeit erheblich verringert.
Fazit: Hängt davon ab, wie weit Sie entfernt sind und wie fortschrittliche Targeting-Technologien sind.
Spiegel sind gut darin, Licht zu reflektieren. Das ist eine schlechte Sache, denn wenn Ihre Waffe reflektiert wird, verursacht sie keinen Schaden. Das Gute ist, dass Spiegel nicht zu 100 % effektiv sind, und selbst wenn man annimmt, dass der gesamte Rumpf des Feindes zu 99 % mit reflektierendem Material beschichtet ist, ist 1 % von 50 TW immer noch eine gewaltige Ladung (die ziemlich viel Schaden anrichten kann). Außerdem werden die Spiegel durch Abstimmen des Lasers auf andere Frequenzen unbrauchbar gemacht.
Urteil: Funktioniert nur, wenn wir es mit sichtbaren Lasern zu tun haben / was Ihr Spiegel reflektiert.
Der Laser muss fokussiert werden. Das wird ihm zum Verhängnis: Durch den Einbau von Linsen zur Defokussierung des Lasers kann die Energie des Strahls schnell abgebaut werden. Während die Linse genau dort positioniert werden muss, wo der Laserstrahl auftrifft (was im Voraus fast unmöglich zu bestimmen ist), gekoppelt mit anderen Abwehrsystemen (wie den Spiegeln), kann genug Zeit gekauft werden, um die Linse an Ort und Stelle zu bringen. Das einzige Problem ist, dass die Linse korrekt ausgerichtet sein muss und in der Lage sein muss, den Strahl so weit abzuleiten, dass das Schiff nicht beschädigt wird.
Laser arbeiten, indem sie eine einzelne Region bis zum Bruchpunkt erhitzen. Um dem entgegenzuwirken, können Sie das Schiff drehen, was bedeutet, dass jeder Punkt nur sehr wenig Zeit hat, sich tatsächlich zu erhitzen und zu versagen, bevor sich das Schiff dreht. Je schneller Sie drehen, desto geringer ist der Schaden.
Fusion/Spaltung
Verwenden Sie als erste Schicht den 50TW, um die Fusion von Elementen anzutreiben, die schwerer als Eisen sind, oder die Spaltung von Elementen, die leichter als Eisen sind. Das wäre der effizienteste Weg, Masse zu verwenden, um die Energie zu absorbieren. Als eine Berechnung auf der Rückseite des Umschlags sehe ich, dass eine zufällig ausgewählte große Atomwaffe etwa 63000 TJ produzierte. 63000 TJ / 50 TW bedeutet, dass es etwa 20 Minuten dauern würde, um genug Energie aufzunehmen, um die Atomwaffe herzustellen. Es ist also sicherlich im richtigen Bereich.
Für die Fusion müssten Sie die Masse in Position halten, um zu verhindern, dass sie nur zerstreut wird und lediglich als ablative Abschirmung dient. Das scheint ziemlich schwierig zu sein und erfordert sowieso schwere Elemente, daher scheint es viel einfacher zu sein, Spaltung zu verwenden. Viele der leichteren Elemente absorbieren normalerweise nicht viel Licht, also vielleicht viel Kohlenstoff versprühen?
Ironischerweise könnte es besser sein, ihn auf einen noch kleineren Punkt zu fokussieren, anstatt die Intensität durch Defokussieren des Strahls zu verringern, um die Spaltung richtig auszulösen. Dies deutet auch auf eine merkwürdige Eigenschaft hin: Höhere Machtniveaus könnten leichter zu verteidigen sein; Der schlimmste Schuss wäre einer, der unter die Spaltungsschwelle geht.
Ausweichen
Das ist wirklich, wirklich handgewellt, also werfe ich einen alternativen Vorschlag ein: Nehmen wir an, es gibt wirklich keine Möglichkeit, so viel Energie zu blockieren oder abzulenken. Dann wäre die nächste natürliche Lösung, nicht dort zu sein, wo es auffällt. Es wäre ziemlich schwierig, einen Laser zu überholen, also versuchen Sie es nicht: Sobald ein Lasertreffer erkannt wird, konfigurieren Sie die Innereien Ihres Schiffs neu, um alles aus dem Weg des Strahls zu bewegen, damit er passieren kann, was nicht weiter geht Schaden. Wenn im gesamten Schiff genügend selbstheilende Trennwände vorhanden sind, können sie automatisch abdichten und den Verlust von Luft, Wasser und unzufriedenen Besatzungsmitgliedern verhindern.
Nadelkissen-Ansatz
... wenn Sie dieser Argumentation bis zu ihrem natürlichen Schluss folgen, dann deutet dies darauf hin, dass der vielleicht beste Weg, sich gegen einen Laserangriff zu verteidigen, lautet: Tun Sie es nicht. Anstatt ein Haufen High-Tech-Maschinen, die Teile Ihres Schiffes aus dem Weg räumen, lassen Sie es einfach den Laser tun. Konstruieren Sie Ihr Schiff aus Material, das so schnell und sauber wie möglich durchbrennt, ohne viel explosive Hitze an nahegelegene Massen abzugeben. Lass sie ein paar Löcher in dich stechen, aber kämpfe weiter. Massive Redundanz wäre hilfreich.
Combo
Obwohl ich darüber nachdenke, könnte eine Kombination der letzten beiden Ansätze am besten funktionieren. Die große Bedrohung wären nicht die punktgenauen Löcher, sondern dort, wo sich der Laser bewegt und aufgrund der relativen Bewegung Ihres Schiffs und des angreifenden Schiffs eine Linie schneidet. Sie möchten also schnell die Flugbahn dieser Linie erkennen und Dinge davor aus dem Weg räumen. Es könnte sogar eine reflexartige Aktion sein; Sensoren in der Nähe empfindlicher Dinge würden sie in die eine oder andere Richtung aus dem Weg räumen; Die einzige Intelligenz wäre, dass Sie warten würden, bis der zweite Detektor auslöst, um zu wissen, in welcher Linie sich der Laser bewegt.
Sie könnten das Schiff mit Platten aus winzigen dielektrischen Laserspiegeln mit hohen Reflexionsindizes ausstatten, die an den Seiten des Schiffs angebracht sind, um die Photonen abzulenken (denken Sie an Pailletten auf einem Kleid). Ich nehme an, die Technologie für die Herstellung dieser Gegenstände ist weit genug fortgeschritten, um sie klein und leicht genug zu machen, ähnlich wie Pailletten, die auf Kleidung genäht werden. Wenn der Spiegel mit dem Inneren des Lasers umgehen kann, sollte er auch mit dem umgehen, was am geschäftlichen Ende herauskommt. Wenn Sie sich Sorgen über Hitzeschäden machen, stapeln Sie die Blätter, um sie in eine ablative Verteidigung zu verwandeln. Wenn Passivität nicht ausreicht, vibrieren Sie die Platten, um die Position der Spiegel ständig zu ändern. Wenn die Spiegel klein genug sind, könnte der Druck der Photonen auf den Spiegel theoretisch sogar für eine passive Ablenkung ausreichen.
Sonnenkollektoren machen einen "gut genug" Job, indem sie Photonen in Elektrizität umwandeln , um sie auf industrieller Ebene auf der Erde zu nutzen. Unter der Annahme, dass wir bis zum Zeitpunkt von Star Wars Verbesserungen in der Solarkapazität haben, können wir einen Großteil der überschüssigen Energie von den Lasern einfangen. Dies führt zur Entwicklung von SCS oder Solar Cell Shielding.
Diese überschüssige Energie kann zu einem Bruchteil der Kosten als Gegenfeuer auf den Feind verwendet werden oder könnte verwendet werden, um eine teure Verteidigung mit Energie zu versorgen (lesen Sie den elektronischen Kühlkörper ). Wofür auch immer Sie die Kraft einsetzen, wer den ersten Schuss abgibt, ist in diesem Kampf im Nachteil.
Die nächste große Verbesserung ist die Änderung der Wellenlänge für den abzufeuernden Laser, was zu einer verringerten elektrischen Umwandlung für die Solarzellenabschirmung führen könnte, was zu schnelleren kritischen Wärmeniveaus führen könnte. Die Herstellung einer einstellbaren Abschirmung ist dann der Schlüssel, um die einstellbaren Photonenfrequenzen zu begleiten, die an Schiffe gesendet werden.
Diese einstellbare Abschirmung würde dann außerhalb des Kampfes gute Unsichtbarkeitsumhänge abgeben, da sie elektromagnetische Hintergrundstrahlung basierend auf ihrer Umgebung absorbieren oder reflektieren könnten.
Neben dem Bau von reflektierenden Schichten und dem Abladen von Partikelfiltern (Wasser, Staub, was auch immer), sollten Sie Ihr Schiff nach Möglichkeit um eine Achse drehen lassen, die senkrecht zum Strahl steht. Der Schaden hängt nichtlinear von der Verweilzeit ab, sodass Sie durch Drehen den Arbeitszyklus an einer bestimmten Stelle verringern. (Technik wird tatsächlich für terranische Raketen des laufenden Jahres vorgeschlagen, um sich gegen DEWs zu verteidigen)
Verwenden Sie viele sehr kleine Retroreflektoren an Ihrem Rumpf.
Ein Retroreflektor ist ein spezieller Konstruktionstyp, der es ermöglicht, einfallendes Licht mit minimaler Streuung in die Gesamtrichtung der Quelle zurückzusenden.
Wenn Ihr Feind einen Laser in Ihre Richtung abfeuert und dieser einen Retroreflektor trifft, schießt er zurück in seine eigene Laserkanone - er wird Ihnen dabei sicherlich etwas Schaden zufügen, aber am Ende werden seine Waffen außer Dienst gestellt auf sehr explosive Weise fast im selben Moment, in dem sie es abfeuern.
Dies hat den Vorteil einer sofortigen Vergeltung – hoffentlich werden seine Laser nicht lange genug feuern können, um Ihren Rumpf zu beschädigen, aber sie werden lange genug feuern, um sich selbst zu zerstören. Laser sind empfindliche Dinge und werden der zusätzlichen Energie, die auf diese plötzliche Weise auf sie zurückgepumpt wird, wahrscheinlich nicht standhalten.
Zusammen mit meiner Antwort hier: Warum nicht in einer Zukunft, in der Laser die Waffe der Wahl sind, Spiegel tragen? , sollten Sie die Wellenlänge der Laser berücksichtigen, da unterschiedliche Materialien unterschiedlich auf unterschiedliche Wellenlängen reagieren.
Spiegel können nur sichtbares Licht, nur UV oder wahrscheinlich eine Vielzahl anderer Lichtbereiche reflektieren. Das Material des reflektierenden Teils eines Spiegels ist ebenfalls kritisch. Wenn ich meinen 80-Watt-CO2-Laserschneider verwende, kann ich die reflektierende Seite eines Spiegels nicht ätzen, aber ich kann die Rückseite des Spiegels ätzen, um das reflektierende Material zu entfernen, aber nur für einige Arten von Spiegeln.
Am Ende meiner verlinkten Antwort habe ich einige Tests mit potenziellen "Rüstungsmaterialien" durchgeführt und das Video auf YouTube gepostet: https://youtu.be/WkOQffTjsC8 .
Ich würde vorschlagen, "lasersichere Materialien" zu googeln, und je nachdem, mit welcher Art von Laser Sie konfrontiert sind, diese Materialien nicht zu verwenden. Häufig enthält eine Liste mit lasersicheren Materialien auch Materialien, die nicht sicher sind. Diese unsichere Liste kann Ihnen auch sagen, warum sie unsicher ist. Für einen CO2-Laser sind Metalle bis zu einer bestimmten Laserleistung aufgrund von Reflexion unsicher. PVC hingegen ist unsicher, da es bei jeder Wattzahl Chlorgas freisetzt, das das Material verdampfen lässt.
Je nach Material des gegnerischen Schiffes haben Sie möglicherweise sogar unterschiedliche Lasersysteme. Dies könnte dazu führen, dass Ihr Kapitän einen Wissenschaftsoffizier nach der materiellen Zusammensetzung des Schiffes fragt, bevor er auf ihn schießt.
Der Makerspace, in dem ich den Laserschneider verwende, hat eine eigene Liste: http://wiki.qccolab.com/index.php?title=LC6090#Approved_Materials . Dies ist spezifisch für CO2-Laserschneider. Wenn Sie Festkörper- oder andere Laser verwenden, benötigen Sie andere Listen.
In meiner verlinkten Antwort habe ich auch eine Liste mit verschiedenen Schutzmethoden, die an "Weltraumlaser mit TW" -Leistung angepasst werden könnten. Es enthält alle Arten von Schutzbrillen, Fenstern und anderen Unterlagen.
http://www.lasersafetyindustries.com/Selecting_Laser_Safety_Glasses_Goggles_and_Protection_s/55.htm
In Bezug auf Masse und Kühlkörper können Industrielaser der KW-Reihe 1 Zoll (25,4 mm) dicken Stahl und dicker relativ einfach schneiden. Drehen, Richtungswechsel oder irgendetwas anderes, so dass „der Laser keinen Punkt trifft aber eine Linie" wird Ihren Rumpf oder sogar Ihr Schiff effektiv in mehrere Teile schneiden. Ein paar Löcher sind viel einfacher zu behandeln als Furchen oder eine große Anzahl von Löchern. Fragen Sie einfach die Titanic-Crew und den Designer.
Sonnenkollektoren arbeiten nur mit bestimmten Wellenlängen, wandeln nur einen Bruchteil des Lichts in Strom um und haben eine maximale Lichtmenge, mit der sie umgehen können.
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell_efficiency
Was ist mit den organischen Stoffen im „Glasschiff“? Sie bekommen die volle Kraft des Lasers anstelle Ihres Schiffs, ebenso alle Kabel und alles andere, was nicht transparent gemacht werden kann.
Die Verwendung von Wasser als Wolken, Kühlmittel oder andere Materialien für dasselbe erfordert Masse, die ein Schiff beschleunigen müsste, was sich an einem Punkt nachteilig auf Ihren Weltraumkampf auswirkt. Was ist wichtiger, Wendigkeit oder der Versuch, direkt mit dem Laser umzugehen?
Ein "Weltraumlaser" würde versuchen, ein perfekt kollimierter Strahl zu sein, so dass er bei 1 AU dieselbe Wirkung hätte wie bei 0,1 AU sowie bei 10 AU. Die aktuelle Technologie lässt dies nicht zu, aber zukünftige Technologien könnten dem Ideal so viel näher kommen. Dies bedeutet, dass eine einfache Entfernung möglicherweise keine Option ist.
https://en.wikipedia.org/wiki/Collimated_light
Was "nicht da sein" betrifft, ist es ziemlich schwierig, etwas zu vermeiden, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Sie haben keine Möglichkeit, einen Laser rechtzeitig zu erkennen und dann aus dem Weg zu gehen, es sei denn, er verfehlt ihn und Sie sehen Staub auf seinem Weg verdampfen oder Sie haben eine Vorahnung. Selbst wenn dies passiert, kann der Scharfschütze/Bombenschütze/Zielspezialist/Computer/was auch immer den Laser schneller neu ausrichten, als Ihr Schiff ausweichen kann.
Hinter einen Planeten zu kommen ist eine anständige Idee, aber wie lange wird es dauern, das zu tun? Und wird Ihr Gegner Ihnen dort folgen? Wie werden Sie Ihren Laser zurückfeuern?
Was funktionieren könnte, ist eine Linse, um den Laser zu defokussieren. Ein Laserschneider arbeitet mit einem kollimierten Laserstrahl und leitet ihn dann durch eine Linse, um ihn auf die Oberfläche des zu schneidenden Materials zu fokussieren. Wenn Sie das Gegenteil tun, wird das Laserlicht viel weniger effektiv über einen viel größeren Bereich verteilt. Sie können ein „kleines“ Objektiv von 12 Zoll (304,8 mm) (oder welche Größe auch immer Sie benötigen) und seinen Rahmen schneller bewegen als ein 1-Millionen-Tonnen-Raumschiff.
In einem Laserschneider müssen Sie die Linse gelegentlich reinigen. Ich habe das Objektiv versehentlich falsch herum eingesetzt, und dann hat es so gut wie keine Schneidleistung. Sogar der kollimierte Strahl hat mehr Schnittkraft als das Licht, das "rückwärts" durch die Fokussierlinse geht.
Auch eine Linse, die das Licht in einen anderen Winkel biegt, wie ein Prisma, würde helfen, wenn Sie es dazu bringen können, es weit genug zu biegen, um Ihren Rumpf vollständig zu vermeiden. Etwas wie Glasfaserkabel könnte in einem massiv vergrößerten Maßstab funktionieren. Optische Kabel haben einen minimalen Biegeradius, aber wenn Sie das bedenken, könnten Sie den Laser direkt zurückschießen, ohne Spiegel zu verwenden.
http://www.fiber-optic-transceiver-module.com/is-bend-radius-really-a-concern.html
Zur Erinnerung: Diese Frage hat ein „wissenschaftsbasiertes“ Tag, nicht „harte Wissenschaft“, also denken Sie bitte daran, wenn Sie Kommentare abgeben. Ich behaupte nicht, alle Antworten zu haben, nur die, die ich aufgeschrieben habe. Leider wäre es bei all den Antworten, die ich aufgeschrieben habe, ziemlich leicht zu glauben, dass ich vorgebe, alle Antworten zu haben. ;-)
Es ist möglich, Lichtwellen auszulöschen, indem andere Wellen um 180 Grad phasenverschoben verwendet werden. Wie wäre es mit einem defensiven Laser- oder Lichtturm, der sich so kalibriert, dass er mit einer Phasendifferenz von 180 Grad auf einfallendes Laserfeuer abgestimmt ist, um den Angriff abzuwehren? Es wäre nicht perfekt und würde einen Moment dauern, um es zu kalibrieren, was ein bisschen Drama hinzufügt und bedeutet, dass Laser immer noch gefährlich wären.
Ich denke, wir sollten brechende Metamaterialien in Betracht ziehen, dies sind vollständig künstliche Materialien, die Licht ohne Absorption um das Objekt herum brechen. Aktuelle Designs umfassen ähnliche Materialien wie ein Teflonsubstrat mit Keramikzylindern, aber dies kann nur so konzipiert werden, dass es jeweils gegen eine Frequenz verteidigt wird . In der Zukunft könnten wir ein Material haben, das alle oder die meisten Frequenzen brechen könnte.
Terawatt-Laser erfordern Geistesgegenwart, aber selbst das kann die Abwesenheit von Körper nicht übertreffen . Seien Sie niemals, wenn der Schütze darauf zielt. Sie tun dies, indem Sie darauf achten, potenziellen Bedrohungsquellen niemals zu nahe zu kommen und niemals einer geraden Linie zu folgen. Zugegeben, das bedeutet, dass Sie viel Reaktionsmasse verbrauchen. Andererseits könnte das Schiff mit einem sekundären angebundenen Ballastschiff ausgestattet sein und synchron damit fahren. Indem Sie sich um einen gemeinsamen Schwerpunkt drehen und das Verbindungsseil zufällig aus- und einrollen, erreichen Sie eine effiziente Neupositionierung und sparen etwas an künstlicher Schwerkraft.
Die Freisetzung kleiner Mengen Feenstaub, wenn die lokale Dichte des kosmischen Staubs nicht ausreicht, ermöglicht die einfache und sichere Erkennung von Laserstrahlen durch Tyndall-Refraktion (diejenigen Strahlen, die nicht treffen; diejenigen, die treffen, erkennen sie selbst).
Schließlich könnte die Oberfläche des Schiffes mit einer Schicht aus bei niedriger Temperatur schmelzendem Metall (Gallium oder Woods Metall oder ...) bedeckt werden. Beim Erhitzen schmilzt das Metall und bildet eine stark reflektierende Oberfläche; es verdampft auch und erzeugt einen lokalen Plasmaschild, der den einfallenden Strahl stört.
Für bessere Leistungen können Sie externe Elektroden hinzufügen und einen Plasmaspiegel um das Schiff herum erzeugen; Dies wäre ruinös teuer, es sei denn, Sie erhalten Energie kostenlos, aber wenn Sie dies tun, kann es dick genug und dicht genug gemacht werden, um noch leistungsstärkere Laser zu reflektieren. Tatsächlich werden Plasmaspiegel genau zu diesem Zweck untersucht – um die zum Zünden der Kernfusion erforderlichen Energien in gefrorenen Brennstoffpellets zu speichern (10 18 W sind eine Million Terawatt ).
Wie angemerkt. Es gibt viele Probleme, die Laser haben sollten, das heißt:
Reflektierendes / brechendes Eis
Es muss kein Wasser hergestellt werden. Es sollte eine hohe Reflexion haben. Es ist billig und kann für viele andere Probleme verwendet werden. Als zusätzlicher Vorteil wird beim Auftreffen des Lasers Gas erzeugt, das den Laser weiter absorbiert/verzerrt und Sie verbirgt.
Möglicherweise möchten Sie mehrere Schichten für verschiedene Wellenlängen / eine Möglichkeit zur Anpassung je nach verwendeter Wellenlänge haben.
Als zusätzlichen Vorteil würde Ihr Schiff am Ende wie ein Komet aussehen, wenn es getroffen wird ;)
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Keine Gegenmaßnahme ist perfekt, jedes Medium Glas, Nano oder was auch immer würde etwas Energie absorbieren und als Ergebnis des Prozesses werden die Schichten aus Eis/Metall/??? reflektierendes Material wird zu Dampf. Davor wird es eine Energiemenge reflektiert haben, die damit zu tun hat, wie schnell es sich verschlechtert. Dieser Dampf wird im Weg stehen. Wie Sie schreiben, ist kein Spiegel zu 100% wirksam, und selbst wenn er es wäre, müsste er vollständig staubfrei gehalten werden. Der Gedanke ist also, Qualität zu opfern und sich für Quantität zu entscheiden ... Nach einigen (Mikro? Milli? Nano? Sekunden) wird die erste Eisschicht in einer massiven Explosion abgeschält, die viel Energie verbraucht. Im Millisekundenbereich, Brocken Eis würde zu Mittag gegessen werden. Lange vorher wird mehr Energie das Material erhitzen - denken Sie, es geht in Plasmaform. Auch ein Teil der Energie wird nicht absorbiert, wenn es tiefer geht, ein Teil davon wurde auch reflektiert, aber vieles absorbiert. Im Gegensatz zu einem geschlossenen Behälter können die meisten Kräfte und Gase entweichen. Daher ist es wichtig, eine wirklich massive Schicht zu haben. Gut, dass Sie ein billiges Material verwendet haben ... Oft verwendet die Armee Sandsäcke, um Kugeln zu stoppen, nicht weil es am effektivsten ist (obwohl es ziemlich effektiv ist), sondern weil es billig und einfach einzusetzen sein kann und sogar ( vor Ort wieder aufbauen / nach den Explosionen reparieren und mit Opfern umgehen usw. Sie können Ihre Rüstung sogar vor sehr langen Reisen verkleinern und bei Ihrer Ankunft vergrößern. Ein so großer Laser ist wahrscheinlich eher das, was ein Rollenspiel für eine Kugel ist, also brauchst du einen ziemlich großen Sandsack :) die meiste Kraft und Gase können entweichen) Es ist daher wichtig, eine wirklich massive Schicht zu haben. Gut, dass Sie ein billiges Material verwendet haben ... Oft verwendet die Armee Sandsäcke, um Kugeln zu stoppen, nicht weil es am effektivsten ist (obwohl es ziemlich effektiv ist), sondern weil es billig und einfach einzusetzen sein kann und sogar ( vor Ort wieder aufbauen / nach den Explosionen reparieren und mit Opfern umgehen usw. Sie können Ihre Rüstung sogar vor sehr langen Reisen verkleinern und bei Ihrer Ankunft vergrößern. Ein so großer Laser ist wahrscheinlich eher das, was ein Rollenspiel für eine Kugel ist, also brauchst du einen ziemlich großen Sandsack :) die meiste Kraft und Gase können entweichen) Es ist daher wichtig, eine wirklich massive Schicht zu haben. Gut, dass Sie ein billiges Material verwendet haben ... Oft verwendet die Armee Sandsäcke, um Kugeln zu stoppen, nicht weil es am effektivsten ist (obwohl es ziemlich effektiv ist), sondern weil es billig und einfach einzusetzen sein kann und sogar ( vor Ort wieder aufbauen / nach den Explosionen reparieren und mit Opfern umgehen usw. Sie können Ihre Rüstung sogar vor sehr langen Reisen verkleinern und bei Ihrer Ankunft vergrößern. Ein so großer Laser ist wahrscheinlich eher das, was ein Rollenspiel für eine Kugel ist, also brauchst du einen ziemlich großen Sandsack :) nicht, weil es am effektivsten ist (obwohl es ziemlich effektiv ist), sondern weil es billig und einfach einzusetzen und sogar vor Ort (wieder) aufzubauen / nach den Explosionen und dem Umgang mit Opfern usw. repariert werden kann ... Sie können kürzen Sie sogar Ihre Rüstung vor sehr langen Reisen und vergrößern Sie sie, wenn Sie ankommen. Ein so großer Laser ist wahrscheinlich eher das, was ein Rollenspiel für eine Kugel ist, also brauchst du einen ziemlich großen Sandsack :) nicht, weil es am effektivsten ist (obwohl es ziemlich effektiv ist), sondern weil es billig und einfach einzusetzen und sogar vor Ort (wieder) aufzubauen / nach den Explosionen und dem Umgang mit Opfern usw. repariert werden kann ... Sie können kürzen Sie sogar Ihre Rüstung vor sehr langen Reisen und vergrößern Sie sie, wenn Sie ankommen. Ein so großer Laser ist wahrscheinlich eher das, was ein Rollenspiel für eine Kugel ist, also brauchst du einen ziemlich großen Sandsack :)
Monika Cellio
stix