Könnten Plasmaschilde Objekte vor Laserwaffen schützen?
Die Frage klingt zwar nach Science-Fiction, ich habe aber vor kurzem gelesen, dass China an einem Plasmaschutzschild arbeitet. Ziel ist es angeblich, Technik vor Angriffen mit Mikrowellenstrahlung zu schützen. Aber könnte so ein Plasmaschild auch einen Hochenergielaser (50kw oder mehr, bspw. das britische Dragonfire-System) absorbieren oder sogar reflektieren? Frage nur aus Neugier.
4 Antworten
Jeder Mikrowellenherd hat Mikrowellen"schutzschilde": Einfach durchlöchertes Blech, ganz ohne Plasma. 😎
Ja klar wirkt es in beide Richtungen aber im Gegensatz zu einem Blech kann man das Plasma nach belieben aufbauen und abschalten.
Ich glaube außerdem, dass die Schirmdämpfung des Metalls bei üblichen Dicken einfach zu klein sind.
Die Funktionsweise des Plasmaschildes kenne ich nicht aber ich denke mal, dass die Mittels Mikrowellen die Luft in Richtung der Störquelle ionisieren.
Plasma hat ein paar relativ besondere Eigenschaften. In der Physik verwendet man ja auch zB Plasmafenster
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Plasma-Fenster
Was das Plasma absorbiert, reflektiert usw und welche Viskosität es hat hängt sehr stark vom Ionisierungsgrad und dem verwendeten Gas ab.
Wohl eher nicht. Das Plasma selbst muss ja für den Bereich noch nicht sonderlich heiß sein.
Ein kaltes Plasma indem lediglich die Elektronen "heiß" sind hat eben nicht sonderlich viel Wärmeenergie welches es aufbringen kann um Dinge zu erhitzen.
Aber die aufgebrachte Energie bzw Feldstärke zum zünden des Plasmas wird schon recht ordentlich sein.
Der Plural von Verkehrsschild ist „Schilder“. Der von Abwehrschild ist „Schilde“. Ja, natürlich kannst Du mit geeigneter Materie elektromagnetische Strahlen abschirmen. Mit reflektieren wird das aber mangels Grenzfläche nichts. Plasma ist ein gasförmiger Zustand und Gase reflektieren nichts. Nur Festkörper oder Flüssigkeiten.
Plasma kann durchaus Elektromagnetische Strahlung und auch Licht reflektieren, aber das hängt eben immer von der Dichte, Temperatur Frequenz etc ab.
Es gibt aber zB sogenannte Plasma Spiegel wo ein Laserstrahl durch die Bildung von Plasma Reflektiert wird.
Okay, das ist mir neu. Aber ich verstehe https://de.wikipedia.org/wiki/Plasmaspiegel_(Physik) so, dass da immer noch eine Glasoberfläche nötig ist?
Die Glasoberfläche ist im wesentlichen nur ein Medium welches Verdampft und am Ende das Plasma beim auftreffen des Lasers bildet es muss aber soweit ich weiß kein Glas sein.
Im wesentlichen kann ja Plasma genau so wie ein Metall Elektromagnetische Strahlung reflektieren weil es Leitfähig ist genau so wie es sie auch absorbieren kann. Im wesentlichen benötigt eine Quasimetallische Randbedingung ja nur Ladungsträger welche sich schnell genug bewegen können, dass sie verhindern, dass ein externes Feld ins Plasma eindringt. Das kann bei Plasma durchaus gegeben sein, wenn die freie Elektronendichte hoch genug ist. Die Ionen selbst sind natürlich zu langsam für Licht.
Ein Plasmaspiegel ist eine Grenzschicht welche durch den Laser verfampft wird und dabei ein Plasma bildet. Dieses Plasma reflektiert dann den Laserstrahl. Das hat aber nichts mit dem Plasmaschild zu tun.
Der Plasmaschild im Artikel ist wohl nur Luft die eben irgendwie ionisiert wird und dann eben für Mikrowellen undurchsichtig wird.
Also kann diese Art von Plasmaschild nicht vor Lasern schützen?
Das jetzige wohl eher nicht.
Plasma kann zwar im allgemeinen schon auch Laserlicht absorbieren oder Reflektieren aber ich würde mal schätzen, dass die safür notwendige Ionisierung und Dichte nicht erreicht wird.
Also nein ich gehe nicht davon aus, dass es hier auch für Laserwaffen funktioniert
Mikrowellen bilden im "Raum" kein plasma, und gegen Photonen schützen sie daher vor Lasern auch nicht ohne Erkenntnis x.0 neuer Physik.
In der Raumfahrttechnik sind wir bislang aber personell auch nicht weiter als die erste Enterprise. Ganz im Gegenteil.
Mikrowellen können dazu verwendet werden ein Plasma zu bilden.
Ein Plasma kann Laserlicht absorbieren oder auch Reflektieren ist aber eine Frage der Dichte und die ist hier eher das Problem.
Der Plasmaschild in dem Artikel verwendet das Plasma um Mikrowellen zu absorbieren und so einen Angriff mit Mikrowellen auf das Fahrzeug zu verhindern.
Mikrowellen werden zB eingesetzt um die Elektronik von Fahrzeugen und Drohen zu stören bzw zu zerstören.
Soweit ich weiß kann man damit nur Mikrowellen mit hoher Frequenz abwehren. Also könnte man damit evtl. Laser im Mikrowellenbereich (Maser) abwehren.
Beim Blech hängt die Lochgröße mit der Frequenz zusammen ist also umgehbar und zudem ist die Schirmdämpfung zu klein, dass es hier etwas bringt.
Es geht dabei Primär um Energiewaffen welche die Elektronik stören und diese ist idR ja auch geschirmt nur eben zu wenig bzw bei Antennen kann sie nicht geschirmt sein.