Lá chắn plasma nhiệt độ thấp

Tờ South China Morning Post (SCMP) ngày 9/1 đưa tin, lá chắn bảo vệ vô hình này bao gồm các ion tích điện sẵn sàng bảo vệ máy bay không người lái, tên lửa và các loại vũ khí khác của Trung Quốc trước các cuộc tấn công vi sóng công suất cao, giống như các công nghệ được mô tả trong thế giới điện ảnh Star Trek hoặc Star Wars.

Khi bức xạ của bên tấn công xuất hiện, lá chắn năng lượng sẽ hoạt động ngay lập tức - và năng lực phòng thủ của nó ngày càng mạnh hơn sau mỗi cuộc tấn công leo thang.

Theo SCMP, công nghệ hiện đại dễ bị tổn thương khi đối mặt với vi sóng công suất cao. Ngay cả những con chip quân sự được gia cường bằng các mạch đặc biệt cũng có thể gặp khó khăn trong việc chống lại các cuộc tấn công vi sóng với công suất vài kilowatt ở cự ly gần. Những đợt sóng mạnh này tàn phá dòng điện bên trong con chip và khiến nhiệt độ bên trong nó tăng vọt.

Nhóm nghiên cứu do Chen Zongsheng - một nhà nghiên cứu cộng tác tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Nhà nước về Công nghệ Laser xung điện tại Đại học Công nghệ Quốc phòng Trung Quốc - dẫn đầu, cho biết "lá chắn plasma nhiệt độ thấp" của họ có thể bảo vệ các mạch nhạy cảm khỏi các cuộc bắn phá bằng vũ khí điện từ với công suất lên tới 170kW ở khoảng cách chỉ 3 mét. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã cho thấy tính khả thi của công nghệ đặc biệt này.

"Chúng tôi đang trong quá trình phát triển các thiết bị thu nhỏ để đưa công nghệ này vào cuộc sống", Chen và các đồng sự viết trong một bài báo được đăng trên tạp chí của Đại học Công nghệ Quốc phòng Trung Quốc vào tháng trước.

Nhóm của Chen cho biết, nghiên cứu của họ được thúc đẩy bởi áp lực từ Mỹ.

Nhóm của Chen viết trong bài báo rằng: "Mỹ đã đưa vào sử dụng các thiết bị như Hệ thống Từ chối Chủ động [the Active Denial System], hệ thống Vigilant Eagle, tên lửa hành trình AGM-86 mang đầu đạn vi sóng công suất cao và vũ khí vi sóng công suất cao để phong tỏa không phận… Và quân đội Mỹ đang tăng gấp đôi số tiền đầu tư vào lĩnh vực này."

"Nếu hệ thống thông tin điện tử [của Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc] bị phá hủy, ngay cả những loại vũ khí và trang bị mạnh nhất cũng sẽ bị vô hiệu hóa hoặc biến thành một đống sắt vụn, có khả năng làm thay đổi bản chất của chiến tranh trong tương lai", nhóm của Chen viết.

Nguyên tắc hoạt động giống Thái cực quyền

Theo SCMP, trước đây, việc bảo vệ các thiết bị điện tử chủ yếu tập trung vào mạch điện. Tuy nhiên, khi sức mạnh của những địch thủ tiềm năng ngày càng gia tăng, các nhà khoa học đã đề xuất các biện pháp bảo vệ bổ sung, chẳng hạn như các lớp bảo vệ siêu bề mặt có thể thay đổi cấu trúc vật lý của chúng để điều chỉnh các sóng điện từ tấn công tới. Tuy nhiên, lớp bảo vệ thể rắn này gặp khó khăn trong việc xử lý đồng thời các vấn đề về nhiệt và nhiễu điện tử.

Lá chắn năng lượng dựa trên plasma là một cách tiếp cận hoàn toàn mới gợi nhớ đến các thế võ Thái cực quyền - thay vì trực tiếp chống lại các cuộc tấn công điện từ mang tính hủy diệt, nó sẽ chuyển đổi năng lượng của bên tấn công thành sức mạnh phòng thủ.

Nhóm của Chen đầu tiên chứng minh bằng toán học rằng điều này không đi ngược lại các định luật vật lý cơ bản và sau đó họ biến tham vọng của mình thành hiện thực, sử dụng rất ít năng lượng điện để tạo ra một lớp plasma ổn định.

Theo bài báo của các nhà khoa học đến từ Đại học Công nghệ Quốc phòng Trung Quốc, khi sóng điện từ tấn công tiếp xúc với các hạt tích điện này, các hạt có thể ngay lập tức hấp thụ năng lượng của sóng điện từ rồi chuyển sang trạng thái hoạt động rất mạnh.

Nếu địch thủ tiếp tục tấn công hoặc thậm chí tăng sức mạnh vào lúc này, lá chắn plasma sẽ đột ngột tăng mật độ trong không gian, phản chiếu phần lớn năng lượng ngẫu nhiên giống như một tấm gương, đồng thời các sóng đi vào lá chắn plasma cũng bị lấn át bởi bởi các hạt tích điện giống như một trận tuyết lở.

"Lá chắn plasma càng dày thì hiệu quả bảo vệ càng tốt", Chen và các đồng sự cho biết sau khi tổng hợp dữ liệu thí nghiệm. Họ nói thêm: "Khi nguồn phát vi sóng công suất cao ngừng hoạt động, lá chắn plasma sẽ nhanh chóng trở lại trạng thái ban đầu do không còn năng lượng bên ngoài duy trì nó".

Theo SCMP, bên cạnh khả năng bảo vệ mạnh mẽ, các yêu cầu của quân đội Trung Quốc đối với lá chắn năng lượng này còn bao gồm việc không bị nhiễu khi truyền sóng điện từ công suất thấp vì máy bay không người lái hoặc tên lửa được bảo vệ cũng phải có khả năng gửi hoặc nhận tín hiệu.

Để ngăn chặn địch thủ đang cố gắng xâm nhập qua lá chắn plasma bằng cách thay đổi tần số vi sóng, tần số đáp ứng hiệu quả của lá chắn năng lượng này phải càng rộng càng tốt.

Một thách thức cơ bản khác là bản thân thiết bị tạo ra lá chắn năng lượng phải chịu được các cuộc tấn công vi sóng công suất cao trong khi vẫn giữ được kích thước, khối lượng và mức tiêu thụ năng lượng nhỏ nhất có thể.

Nhóm của Chen cho biết họ đang giải quyết những vấn đề này.