Las armas laser no acaban de brillar

Las armas láser no acaban de brillar.

De la ciencia ficción al limbo tecnológico.

¿Y quién no se quedó embobado al ver por primera vez un sable de luz en las manos de Obi Wan Kenobi, por no hablar de los dogfights en torno a la Estrella de la Muerte al estilo de la Segunda Guerra Mundial pero con láser en vez de ametralladoras? (Sí, pertenezco a esa generación, la que llamaba Guerra de las Galaxias a eso de Star Wars; y sí, también era demasiado peque para preguntarme por qué no se cazaban a misilazos de largo alcance o armas aún más sofisticadas como sería elemental en un remoto futuro.) Las armas de rayos ya aparecen en La Guerra de los Mundos de H. G. Wells (1898), aunque en este caso eran eléctricas: la tecnología entonces innovadora. Cuando se inventó el láser en 1960, los autores de ciencia-ficción se abalanzaron como leones sobre él... sólo para desilusionarse rápidamente.

De hecho, los láseres del dogfight mencionado ya no eran láseres según los guionistas de La Guerra de las Galaxias, sino blasters (aunque aquí siempre los llamamos láseres). En el episodio piloto de Star Trek, las pistolas eran de láser, pero rápidamente cambiaron a phasers. Y así con todos: armas ficticias más o menos sustentadas en la tecnología del láser, pero que no eran láseres. Porque, de hecho, el láser se demostró muy poco atractivo como arma desde casi el primer momento. A decir verdad, nadie sabía si aquella curiosidad científica terminaría siendo útil para algo.

El láser, básicamente, se deriva de una brujería cuántica llamada "emisión estimulada" que se sustenta a su vez en la teoría atómica, en la teoría cuántica y en los estudios de Einstein sobre la radiación cuarenta y pico años antes de que lo inventaran. Un láser no es más que luz (esto es: fotones); sólo que una luz un poquito especial. Resulta que los átomos que componen toda la materia pueden estar en distintos estados de excitación, y esto significa que sus electrones cambian de órbita cuando están sometidos a aportes energéticos: calor, luz, electricidad. Pero al átomo, como a cualquiera de nosotros, no le gusta estar excitado sin poder aliviarse a la mayor brevedad posible para regresar a su estado habitual. Así pues, en cuanto puede tiene un, em, digamos, orgasmito, y eyac... ¡digo!, emite un fotón. Este es el origen del brillo que vemos cuando un objeto está incandescente (una bombilla, o el fuego, o una estufa, por ejemplo): átomos excitados por un aporte energético cuyos electrones van corriéndose (de órbita) para volver a su estado base tan pronto como pueden, emitiendo fotones (luz) en el proceso.

Es posible excitar los átomos de una manera particular para que al aliviarse liberen luz coherente, aprovechando sus características cuánticas. La luz coherente tiene varias propiedades interesantes: primero, emite en una única frecuencia (que, tratándose de luz, equivale a un único color, no el mezcladillo de colores que hay en la luz corriente); segundo, los frentes fotónicos están "sincronizados" de tal modo que llegan simultáneamente a su destino; y tercero, es altamente direccional: permite concentrar energía lumínica en un punto muy pequeño. Para lograrlo, se pone un conjunto de átomos en el mismo estado de excitación; en el momento en que uno de ellos se decide a relajarse y soltar un fotón, cuando ese fotón alcanza otro átomo "le contagia" sus propiedades y hace que libere su propio fotón con la misma frecuencia y dirección exactas (gracias a que los átomos sólo pueden estar en estados cuánticos definidos, iguales para todos). Y así sucesivamente. O sea, una especie de bukkake cuántico. Esto es la "emisión estimulada". Unos espejos se encargan de asegurar que todos estos fotones salen disparados en el mismo sentido. Y, ¡hop!, ya tenemos nuestro haz láser.Tal coherencia, sincronía y direccionalidad han hecho que el láser termine sirviendo para muchas más cosas de las que se imaginaron en un principio. Su capacidad para concentrar energía de características exactas en un punto preciso lo hace extremadamente útil para un montón de aplicaciones: medicina, interferometría, espectroscopía, telemetría, corte, soldadura y otra montaña de técnicas industriales, fotoquímica, criogenización, microscopía, fusión nuclear... la monda, vamos. Incluyendo, por supuesto, la grabación y lectura de CDs, DVDs y otros medios similares de almacenamiento súper-denso de la información.

Pero como arma en sí mismo, más allá de su aplicación a técnicas de puntería, sigue siendo un juguetito de chicha y nabo.Como ya te supondrás, tanto los Estados Unidos como la Unión Soviética (qué raro, ¿eh?) gastaron años y millones por castigo en estudiar aplicaciones militares de estas armas de energía dirigida, que englobaban al láser y cualquier otro mecanismo de emisión de haces de partículas. Muchos recordamos la bravuconada de Reagan con su Iniciativa de Defensa Estratégica antimisiles, que la prensa, el público y los científicos rebautizaron rápidamente bajo el nombre –cómo no– de Guerra de las Galaxias: consistía, básicamente, en llenar el espacio de láseres y armas de haz de partículas para detener a los misiles nucleares soviéticos. No tenía ningún sentido científico ni tecnológico, los rusos lo sabían, y sirvió para poco más que para fomentar la investigación en el área. Fue discretamente reconvertida y disuelta en los actuales trabajos sobre misiles antimisil diez años después.Pero, ¿por qué no tenía sentido? ¿Cuál es el problema?El cañón láser no es tan buena idea.

Más allá de sus dificultades de implementación práctica en una guerra real, los láseres y otros generadores de energía dirigida presentan varios problemas de calado para su uso como arma. El primero de todos ellos es elblooming (florecimiento). Cuando esta energía pasa a través de la atmósfera a razón de más de un megajulio por centímetro cúbico, tiende a transferirse al aire (incluso en capas tenues de la atmósfera, como las que se encuentran a gran altitud) hasta hacerlo pasar a estado plasmático en torno al frente láser. Esto desenfoca el haz, lo debilita y lo dispersa: el medio por el que viaja "se ha enturbiado" debido a la propia acción del haz. Este efecto es especialmente intenso cuando hay niebla, humo, humedad o polvo en el aire. Se han postulado algunas soluciones posibles, pero impracticables en la actualidad: un gran –gran– espejo para que el haz viaje más disperso por la atmósfera hasta enfocarse en un punto concreto; una agrupación de miles de millones de antenas controladas por fase; un sistema por fases conjugadas e incluso concentrar todo el haz en un pulso muy corto de inmensa energía. En el estado actual de la técnica, ninguna de estas aproximaciones es realizable y las dos últimas terminan en destrucción del equipo emisor por sobrecalentamiento.

Un segundo problema, relacionado con el anterior, sucede tanto dentro de la atmósfera como en el espacio exterior. Cuando el láser –o arma de energía dirigida– alcanza al blanco, éste no resulta destruído instantáneamente, sino que va calentándose con rapidez pero de manera progresiva y de fuera hacia adentro. En el momento en que empiezan a evaporarse las primeras capas de material exterior del objetivo, éstas producen una neblina de ablación, que viene a provocar un "segundo florecimiento" en los últimos milímetros del recorrido. Obviamente, esto desenfoca y debilita también el haz, impidiéndole que siga destruyendo el blanco y permitiendo a éste enfriarse de nuevo. Para este problema se han planteado asimismo algunas soluciones: seguir atacando la nube de ablación con objeto de provocar una onda de choque destructiva en el medio, aprovechar la propia nube para inducir un nuevo haz, etcétera. Ninguna de estas posibilidades es realizable en la actualidad. Unido al hecho de que resulta relativamente fácil y barato diseñar "blindajes de ablación" ligeros, que amplifica tal efecto al evaporarse de una determinada manera e impedir la formación de ondas de choque aprovechables, este "segundo florecimiento" representa otro problema de gran calado para la creación de un arma láser funcional.Un tercer problema es que, simplemente, los láseres de alta potencia consumen una barbaridad de energía de disponibilidad poco práctica para aplicaciones militares. Los equipos de alimentación y refrigeración alcanzan volúmenes masivos y pesos muy grandes. No es la clase de cosa que vuela con facilidad en un avión o en un satélite, ni desde luego algo para echarse al hombro o montarlo en un tanque. Podría resolverse a bordo de buques o en instalaciones terrestres fijas, pero desde luego no lo hace cómodo. No es la clase de equipo compacto, transportable y de mantenimiento sencillo o al menos improvisable que aprecian los militares cuando las balas vuelan de verdad.

El cuarto es que la coherencia del láser, como ya hemos visto, es delicada. Esto significa que la lluvia, la nieve, el polvo, la niebla, el humo, el follaje, las nubes y en general cualquier cosa tiende a absorberlo y dispersarlo.

El quinto es que, como ya apunté, es relativamente fácil diseñar y aplicar contramedidas eficaces, y no sólo los blindajes de ablación. La simple presencia de humos o partículas metálicas en suspensión alrededor del blanco provocarán un efecto de blossoming masivo; dejo a la imaginación del lector las muchas maneras de lograr esta protección mediante sistemas análogos a los dispensadores de chaff, los generadores de humo o cualquier otro procedimiento. La pintura reflectante y el diseño de formas que tiendan a la dispersión pueden reducir a un mínimo la efectividad del ataque láser. Láminas superficiales de gas frío, similares a las utilizadas en la súpercavitación, arrastrarán la mayor parte de la energía incidente sobre el blanco. Las mejoras en maniobrabilidad impiden su enfoque en un punto. El blindaje reactivo es eficaz también. Si el blanco a defender es un proyectil de algún tipo, aumentar su velocidad rotacional disminuirá el tiempo en que el láser enfoca al mismo punto, reduciendo su eficacia y obligándole a atacar durante más rato. Una combinación de estas y otras técnicas "anti-láser" aún más sofisticadas convertirá costosísimos sistemas de disparo de energía dirigida en artefactos inútiles para cualquier uso militar real.

Y sin embargo...

...tanto los Estados Unidos como la Unión Soviética en su día, Rusia hoy y otros países vienen explorando la posibilidad, aunque por el momento a un nivel fundamentalmente experimental. El Beriev A-60 de 1981 y un láser terrestre montado en un camión que usaba como fuente de energía el motor de un MiG-23 (del que no parece haber información en Internet), así como el complejo Terra-3 de Saryshagan fueron los primeros intentos serios para construir un arma de tales características; el último de estos llegó a cegar la lanzadera espacial norteamericana. El Boeing NC-135de las mismas fechas logró destruir algunos blancos ligeros a distancias muy cortas, pero los Estados Unidos no dispusieron de un análogo al Beriev A-60 hasta 2002, con el Boeing YAL-1. Otro programa norteamericano, el ATL, monta láseres en aviones AC-130 para atacar blancos terrestres a distancias relativamente cortas. Ninguno de estos aparatos parece haber producido resultados satisfactorios más allá de la anécdota, y permanecen como plataformas experimentales más o menos afectadas por los recortes presupuestarios.

La única arma láser que ha llegado a estar operativa con algún éxito fue la cooperación estadounidense-israelí THEL: entre 2001 y 2006, estuvo derribando algunos proyectiles artilleros y cohetes Katyusha de baja tecnología, disparados por los palestinos hacia Israel. El programa fue cancelado en 2006 por su poco alcance y sus muchas limitaciones prácticas. De las aproximaciones basadas en reflectores de gran altitudnunca más se supo. Se han desplegado algunas armas no-letales de energía dirigida, como el dazzler o elcegador ZM-87 chino, sin grandes resultados.Recientemente, Boeing Integrated Defense Systems ha anunciado con mucho bombo y platillo que ha sido capaz de derribar algunos blancos desde un vehículo terrestre con un arma láser, presentándolo como un avance revolucionario. Las fotografías que acompañaban al comunicado de prensa son, probablemente, la expresión más gráfica del state of the art en armas de energía dirigida más allá de dispositivos de puntería y cosas por el estilo, hoy por hoy: