يريد العلماء الصينيون استخدام الليزر لتشغيل الغواصات فائقة السرعة والمخفية. يقول أحد خبراء الليزر أن هناك خللًا كبيرًا في خطتهم.

يزعم فريق من المهندسين في جامعة هاربين الصينية أنهم خطوا خطوة إلى الأمام في تطوير التكنولوجيا التي يمكن أن تجعل الغواصات صامتة تقريبًا وفائقة السرعة، حسبما ذكرت صحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست.

وبدلاً من الاعتماد على الطاقة النووية أو طاقة البطارية، يقول العلماء إنهم وجدوا طريقة لاستخدام الليزر لدفع الغواصات – المعروفة باسم الدفع بالليزر تحت الماء.

وكتب العلماء في مجلة Acta Optica Sinica أنه من الناحية النظرية، يمكن تغطية الغواصات بشبكة من الألياف الضوئية الصغيرة التي تنبعث منها نبضات ليزر.

ستعمل نبضات الليزر الصغيرة المنبعثة من الألياف على تبخير مياه البحر وتوليد البلازما، وهي المادة التي تنشأ عند تسخين الغاز.

وفي المقابل، تتوسع البلازما، مما يخلق موجة تفجير تعمل كقوة معاكسة للغواصة، وتدفعها للأمام.

يمكن لعدد كبير من أشعة الليزر عالية الطاقة المتمركزة حول الغواصة بزوايا مختلفة أن تنتج ما يقرب من 70 ألف نيوتن من الدفع وستدفعها للأمام بسرعات تقارب سرعة الطائرة التجارية، وفقًا لـ SCMP.

وقال جي يانج، الباحث الرئيسي في المشروع، إن التكنولوجيا يمكن استخدامها أيضًا في الصواريخ أو الطوربيدات تحت الماء، مما “يزيد بشكل كبير من المدى تحت الماء”، حسبما ذكرت الصحيفة.

التخفي والسرعة

ويقول فريق العلماء إن هذه العملية لن توفر السرعة فحسب، بل ستوفر أيضًا قدرًا معززًا من التخفي.

قد يؤدي استخدام الليزر أيضًا إلى تحفيز عملية تُعرف باسم “التجويف الفائق” – وهي عبارة عن طبقة من الفقاعات تتشكل حول جسم ما في الماء، مما يقلل من مقاومة السحب ويجعله يتحرك بشكل أسرع.

وقد تم بالفعل استخدام هذه التقنية في طوربيدات شكفال الروسية منذ السبعينيات، وذلك باستخدام عادم الصواريخ بدلاً من طاقة الليزر.

لكن البروفيسور أندرو هيجينز، الذي يقود فريقًا في جامعة ماكجيل لتطوير تكنولوجيا الدفع بالليزر للسفر إلى الفضاء، لا يعتقد أن الليزر يمكن أن يكون قويًا بما يكفي لإحداث تأثير “الفقاعة” حول الطوربيدات، ناهيك عن الغواصات.

وقال لـBusiness Insider: “يمكن إحداث التجويف في مقدمة الطوربيد عن طريق نتوء أو عادم صاروخي متجه للأمام. أشك في أن الطوربيد يمكنه حمل ما يكفي من مصدر الطاقة لتشغيل الليزر الذي من شأنه أن يؤدي هذه العملية بشكل مستمر”.

ولكي ينتج الليزر قوة دفع كافية لدفع غواصة بأكملها؟

قال هيغينز: “أنا أكثر تشككاً”. “متوسط ​​الدفع الإجمالي منخفض ولا يمكن أن تتجاوز قوة النفاثة مصدر طاقة الليزر.”

“حتى مع الكفاءة العالية لأشعة الليزر اليوم، فإن هذا النهج لن يكون أبدًا بنفس كفاءة المروحة، لذلك لا يوجد مكسب دافع صافي.”

كما يشير SCMP، اقترح الباحثون اليابانيون هذا النوع من منهجية الدفع بالليزر لأول مرة منذ 20 عامًا، ولكن على مدى عقود لم تكن التكنولوجيا قادرة إلا على إنتاج قوة دفع تبلغ جزءًا من المليون من قوة دفع نيوتن.

يعد التحكم في اتجاه موجة تفجير البلازما لتوجيه الغواصة مشكلة أخرى.

ويقول الباحثون الصينيون إن التصميم الفريد للتجاويف الدقيقة في الألياف الضوئية أدى إلى زيادة كفاءة الدفع وتوجيه اتجاه القوة، وفقًا لـ SCMP.

ومع ذلك، فإنهم يعترفون بوجود العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها قبل أن يتم تطبيق التكنولوجيا على الغواصات.

يقول هيغينز إنهم يتجنبون أيضًا مشكلة رئيسية في ادعائهم بأن التكنولوجيا ستقلل من الضوضاء، وهي أن التجويف هو “هبة صوتية ميتة”.

“لن يكون من الممكن أو المرغوب فيه دفع غواصة نووية بهذه الطريقة.”

“بالنسبة للغواصات النووية، فإن التخفي الصوتي هو الهدف بأكمله، ويتم بذل جهد كبير لتجنب التجويف.”

السباق لتعزيز القدرات العسكرية

وفي حين تظل تقنيات الدفع بالليزر للغواصات في المرحلة النظرية في الوقت الحالي، فإن الولايات المتحدة تخوض سباقاً مع الصين لتطوير قدرات عسكرية متقدمة.

وتعد جامعة هاربين، حيث يوجد الباحثون، مركزًا للتطوير العسكري الصيني، وهي مدرجة على أنها “عالية الخطورة جدًا/سرية للغاية” في متتبع جامعات الدفاع الصينية الأسترالية.

وبحسب المتتبع، فقد تم إنفاق 52% من إجمالي ميزانية الأبحاث بالجامعة على أبحاث الدفاع في عام 2018.

وتمتلك الصين حاليا 60 غواصة، مقارنة بـ67 غواصة تديرها الولايات المتحدة. ولكن في حين أن أعداد الغواصات الأمريكية راكدة، فمن المتوقع أن يرتفع عدد الغواصات الصينية إلى 80 بحلول عام 2035.

وتعد البحرية الصينية هي الأكبر من الناحية العددية في العالم، لكن المحللين يقولون إنها ليست متقدمة من الناحية التكنولوجية وتفتقر إلى الخبرة مقارنة بالولايات المتحدة.