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Forschung: Auf dem Weg zur Laserwaffe aus Star Wars

Eine Forschungsgruppe hat ein Konzept für einen gebündelten Laserstrahl entwickelt, der stark genug sein soll, um Drohnen abzuschießen. Finanziert wurde die Forschung vom US-Militär. Einen Prototyp der Waffe gibt es nicht.



Eine wissenschaftliche Forschungsgruppe hat herausgefunden, wie Laser neunmal so stark wie herkömmliche Laser werden können. Bisher war es schwer, die Leistung von Laserstrahlen zu erhöhen, da das Licht auf einen winzigen Bereich beschränkt ist. Anders sieht es bei Multimode-Glasfasern aus, die mehrere Lichtmodi übertragen. Sie sind viel breiter und können die Leistung des ausgestrahlten Infrarotlichts um das Drei- bis Neunfache erhöhen.

Allerdings erzeugt diese Technologie Strahlen, die aufgrund von Streuung unscharf und unfokussiert sind. Über große Entfernungen verflüchtigt sich ihre Leistung schnell. "Ein Laserstrahl von schlechter Qualität wird bei seiner Ausbreitung zügig divergieren und kann daher keine konzentrierte Energiemenge an das Ziel abgeben", erklären die Hauptautoren Stephen Warren-Smith und Linh Nguyen in einer E-Mail im Wissenschaftsmagazin Live Science.

Ein leistungsstarker und gebündelter Laserstrahl

Die aktuelle Forschungsgruppe hat einen Weg gefunden, die Streuung des Lichts in Multimode-Fasern zu begrenzen. Sie können "die Eigenschaft des Lichts in einer solchen Faser so steuern, dass es als fokussierter Punkt erscheint, der in einen schmalen, hochwertigen Strahl verwandelt werden kann".

Finanziert wurde die Forschung von der U.S. Air Force. Theoretisch sei das amerikanische Militär dazu in der Lage, Laserwaffen mit einem fokussierten, gleichmäßigen und schmalen Strahl zu bilden, der erheblichen Schaden anrichten könnte.

Eine Waffe für Militäreinsätze, aber auch eine Technik für die Wissenschaft

Zwar hat das Forschungsteam noch keinen Prototyp für eine solche Waffe entwickelt. Jedoch könnte man durch diese Methode einen Laser entwickeln, der stark genug wäre, um feindliche Navigationssysteme zu verwirren oder Fahrzeugen und Maschinen erheblichen thermischen Schaden zufügen könnte. Im Gegensatz zu bisherigen Technologien sei es möglich, mit dem neuen Forschungsansatz gebündelte Lichtstrahlen zu entwickelt, die sogar kleine Ziele in der Luft zerstören könnten.

"Der Laserstrahl wird für einige Sekunden auf ein weit entferntes Ziel fokussiert, wodurch dieses schmilzt oder verbrennt. Am effektivsten ist dies bei kleinen Zielen wie Drohnen und Mörsern, aber möglicherweise auch bei größeren Zielen, wenn bestimmte kritische Systeme beschädigt werden, etwa Sensoren oder Elektronik an Bord", schreiben die Forscher in ihrer E-Mail an Live Science.

Wahrscheinlicher ist, dass die Technologie eingesetzt wird, um autonome Drohnen außer Gefecht zu setzen. Es ist sehr kostspielig, Munition zu verbrauchen, um Drohnen auszuschalten. Die Technologie benötigt nur Strom als Energiequelle. "Der neue Ansatz wird es der Industrie ermöglichen, weiterhin extrem hohe Leistungen aus Faserlasern herauszuholen und sie für die Verteidigungsindustrie, die Fernerkundung und die Gravitationswellendetektion nützlicher zu machen", erklärt das Forschungsteam.

Zur Studie

Die Studie wurde am 13. November 2023 im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht: Mitigating stimulated Brillouin scattering in multimode fibers with focused output via wavefront shaping (Verringerung der stimulierten Brillouin-Streuung in Multimode-Fasern mit fokussiertem Ausgang durch Wellenfrontformung).

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