Il superlaser di Star Wars potrebbe diventare realtà / The Star Wars superlaser could become a reality

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un'équipe di scienziati della Macquarie University ha mostrato (solo teoricamente, per ora) come moltiplicare la potenza dei laser usando dei diamanti.

RICORDATE il superlaser della Morte Nera di Guerre Stellari, la micidiale arma di distruzione di massa (è il caso di dirlo) in grado di annichilire un intero pianeta? Fantascienza, certo. Ma forse neanche troppo: un gruppo di ricercatori della Macquarie University, infatti, ha appena pubblicato un lavoro sulla rivista Laser and Photonics Reviews in cui dimostra - solo teoricamente - come sia possibile, utilizzando un cristallo di diamante, trasferire la potenza di diverse sorgenti laser in un unico fascio "superlaser", per l'appunto. Stando agli autori del lavoro, finanziato, tra gli altri, anche dallo Us Air Force Research Laboratory, la tecnologia potrebbe trovare applicazioni nel campo della difesa militare e della "pulizia" dello Spazio.

Quanto sono potenti le armi della fantascienza?

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"Da tempo", spiega Rich Mildren, uno degli autori dello studio, "i ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di fasci laser ad alta potenza da utilizzare come contromisure per droni e missili. Tali strumenti, tuttavia, potrebbero avere anche applicazioni più pacifiche: sarebbe possibile utilizzarli anche come propellente di astronavi o per polverizzare i detriti spaziali (resti di satelliti inutilizzati, per esempio) che orbitano attorno alla Terra e rappresentano un pericolo per le navicelle in orbita". Gli scienziati, in particolare, hanno mostrato come sia possibile utilizzare un cristallo di diamante purissimo come una sorta di "lente" dove far convergere diversi fasci laser: l'effetto di tale cristallo, stando ai calcoli, dovrebbe essere per l'appunto quello di convogliare in un unico raggio la potenza in entrata mantenendone al contempo stabile la direzione e la coerenza (cioè l'oscillazione sincrona dei fotoni, le particelle di luce contenute nel fascio stesso). Dal punto di vista teorico, il fenomeno si chiama "scattering Raman", un effetto descritto per la prima volta dall'omonimo fisico indiano.

Sostanzialmente, quando un fascio di luce colpisce un dato materiale, parte dei fotoni che lo compongono vengono riflessi (o, più precisamente, "diffusi") in modo anelastico, ovvero con una frequenza di oscillazione diversa (cioè un colore) rispetto a quella della luce incidente. Gli scienziati della Macquarie hanno mostrato che un cristallo di diamante ultra-puro può massimizzare la porzione di luce diffusa dallo scattering Raman senza "degradazione" della qualità del fascio.

"Aumentare la potenza dei laser oltre una certa soglia", racconta Aaron McKay, fisico sperimentale che ha collaborato allo studio, "si è rivelato finora particolarmente complicato, soprattutto a causa dei problemi di surriscaldamento e di perdita di coerenza del fascio. L'approccio di combinare più fasci in uno usando il diamante sembra essere quello più promettente per ottenere un laser stabile ad alta potenza". Il fatto che lo scattering Raman cambi il colore della luce, tra l'altro, si può rivelare particolarmente utile "per evitare che il fascio risultante, se trasmesso attraverso l'atmosfera, sia dannoso a esseri umani e animali". In ogni caso, ribadiamo, finora si tratta di uno studio puramente teorico.

ENGLISH

A team of scientists from Macquarie University showed (only theoretically, for now) how to multiply the power of lasers using diamonds.


RECOGNIZE the Super Starter of Star Wars Death, the deadly weapon of mass destruction (is it the case to say) able to annihilate an entire planet? Science fiction, of course. But perhaps not too much: a group of researchers at Macquarie University has just published a paper on the Laser and Photonics Reviews magazine, which shows - only theoretically - how it is possible, using a diamond crystal, to transfer the power of several laser sources In a single "superlaser" bundle, precisely. According to the authors of the work, funded, among others, by the Us Air Force Research Laboratory, technology could find applications in the field of military defense and the "cleaning" of the Space.

"For some time," explains Rich Mildren, one of the authors of the study, "researchers are working on the development of high-power laser beams to be used as countermeasures for drones and missiles. However, these tools may have even more peaceful applications: It can also be used as a propellant for spaceships or to spraying spatial debris (unused satellites, for example) that orbits around the Earth and pose a danger to orbits. In particular, scientists have shown that it is possible to use a pure crystal crystal as a kind of "lens" where different laser beams converge. The effect of this crystal, according to calculations, should be exactly that of To convey the incoming power in one ray, while maintaining the direction and consistency (ie the synchronous oscillation of the photons, the light particles contained in the beam itself). From the theoretical point of view, the phenomenon is called "Ramat scattering", an effect described for the first time by the Indian physique of the same name.

Basically, when a beam of light hits a given material, part of the photons that make it is reflected (or more precisely "diffused") in an anelastic fashion, that is, with a different oscillation frequency (that is, a color) than that of the Incident light. Macquarie scientists have shown that an ultra-pure diamond crystal can maximize the portion of light diffused by Raman scattering without "degradation" of beam quality.


"Increasing the power of lasers beyond a certain threshold," says Aaron McKay, experimental physicist who has collaborated in the study, "has proved to be particularly complicated so far, mainly due to overheating problems and loss of coherence in the beam. To combine multiple beams into one using the diamond seems to be the most promising one to get a high-powered high-power laser. " The fact that Raman scattering changes the color of light, among other things, can prove to be particularly useful "to prevent the resulting beam, if transmitted through the atmosphere, is harmful to humans and animals." In any case, let us say, so far it is a purely theoretical study.

Da:

http://www.repubblica.it/scienze/2017/04/24/news/il_superlaser_di_star_wars_potrebbe_diventare_realta_-163808508/?ref=search#gallery-slider=163809225