Warum es den Phaser aus Raumschiff Enterprise noch nicht gibt

phaserklein

Bislang verlief das 21. Jahrhundert recht unspektakulär. Unsere Robotersklaven sind gerade mal in der Lage Staub zu saugen, selbstfahrende Autos sind noch Jahre entfernt von der Serienreife (und werden nie fliegen) und wir sind dabei, Tricorder zu entwickeln. Aber was ist mit Phasern? Einen Tricorder. Toll. Wer will einen medizinischen Scanner, wenn man eine coole Laserwaffe haben könnte?

Waffenfähige Laser (sogenannte Directed Energy Weapons (DEW)) unterscheiden sich nicht besonders vom Laserpointer, mit dem man seine Katze unterhalten kann. Genau wie die konventionellen Modelle produzieren DEWs konzentriertes Licht mit einem sehr engen Wellenspektrum. Dieses Licht bleibt über weite Distanzen fokussiert. Selbst einige Laser, die in Privathände abgegeben wurden, sind gefährlich. Man denke nur an die Laserpointer, mit denen manche Irre Piloten im Landeanflug blenden.

Die Laser, die von der US-Airforce in Testflugzeugen montiert werden, sollen anfliegende Raketen zerstören oder mindestens vom Kurs abbringen. Der auftreffende Laserstrahl erhitzt die Rakete punktuell und soll sie herunterholen. Die DEWs sind extrem präzise, haben keinen Rückstoß und arbeiten mit Lichtgeschwindigkeit. So – warum gibt gibt es keine Phaser wie bei Raumschiff Enterprise für die Bodentruppen?

Nicht, dass es niemals versucht worden wäre. An “Strahlenwaffen” hat man sich schon seit den 30er Jahren versucht. Robert Watson-Watt wollte eigentlich für das britische Luftfahrtministerium “Todesstrahlen” entwickeln und entdeckte dabei das Radar. Die USA erforschen gerade Festkörperlaser, deren Lasermedium Kristalle sind. Auch Gaslaser werden erprobt, die auf Helium-Neon oder Kohlendioxid basieren. Mit letzterem werden unsichtbare Infrarotlaserstrahlen emittiert. Auch im Ultraviolettbereich auf der anderen Seite des Lichtspektrums gibt es Laser.

Leider (oder zum Glück) leiden alle diese Laser an einer optischen Limitierung, die in der Fachsprache Divergenz genannt wird.

Ein Laserstrahl fächert mit zunehmender Entfernung ebenfalls auf. Langwelliges Licht divergiert schneller als kurzwelliges. Wenn man nun ein Lasergewehr bauen wollte, dann sollte man also lieber einen kurzwelligen Laser verwenden. Zur Vereinfachung: Lieber blau als rot. Leider werden kürzere Wellenlängen von den Partikeln in der Luft schneller zerstreut. Ein Laserstrahl mit einem großen Durchmesser divergiert zwar weniger, bringt aber auch weniger Energie auf den Punkt. Das ist natürlich schlecht, wenn man etwas zerstören will.

Einfach ausgedrückt: Kurzwellige Laser können größere Schäden auf kleiner Fläche erzeugen aber das erfordert mehr Präzision. Wie bei Jagdgewehren. Langwellige Laser sorgen für weniger Schäden auf einer kleinen Fläche aber mit ihnen kann man leichter zielen (wie beim Schrotgewehr).

Divergenz ist aber nicht das einzige Problem. Blooming, bei dem die Energie des Lasers die Luft in Plasma verwandelt, reduziert die Wirkung erheblich. Regen, Staub, Rauch oder Dunst machen das ganze nicht besser.

Forscher des MIT und der US-Armee wollen diese Probleme umgehen, in dem sie extrem kurz gepulstes Licht verwenden und mehrere kleine Laser, deren Licht fokussiert wird. Das hat aber bislang nicht so gut geklappt wie erhofft. Elektrolaser verhindern das Blooming zwar nicht, nutzen aber das entstehende Plasma wie ein Tunnel, der wie ein Kabel funktioniert und der einen starken Strom führen kann. Das ist dann so etwas wie ein Taser – nur ohne echte Kabel und Elektroden.

Der bislang jedoch größte Problem, weshalb es keine Phaser gibt, ist das Problem der Stromversorgung. Um die notwendigen Energie bereitzustellen, reichen leider keine normalen Akkus für die Taschenlampe aus sondern eher Akkus, die mit LKWs befördert werden müssten. Die Batterietechnik ist einfach noch nicht weit genug, um die Stromversorgung für ein Lasergewehr so klein zu bauen, dass sie wie ein Magazin aussieht.

Zudem: Wenn die Energie durch so etwas wie eine tragbare Waffe geleitet wird, entsteht eine Menge Abwärme. Das heißt, dass Kühlsysteme benötigt werden, die wiederum Strom brauchen.

Kurz gesagt fehlen uns Energiequellen oder optische System, um Handwaffen mit Lasertechnik zu bauen. Aber vielleicht ist das ja auch gar nicht so schlecht.

[Via Wikipedia 1, 2How Stuff WorksSpace DailyPopular MechanicsBBCgizmodo.com]

Bild: Michael Surran, CC BY-SA 2.0)

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  1. Achtung Klugscheisser !!!
    Aber die Phaser in Star Trek sind keine “Lichtwaffen”. Phaser sind Energiewaffen, welche Nadion Partikel ausstoßen und beim Aufprall Schaden anrichten.
    Wenn es schon Licht oder Wellen sein sollen, dann können die Waffen aus Star Wars als Beispiel genannt werden.
    Selbige werden in der Föderation nicht genutzt, da zu Primitiv.
    http://de.memory-alpha.org/wiki/Phaser

  2. Wär schon Super wenn es im Desktop Bereich nur noch MS geben würde, dass wär’s echt! Einige Menschen wollen eben ihre PCs nicht (mehr) bei Alternate bauen und bei Problemen dann ihre Kumpel nerven. Wobei man was gelernt hat, das muss man sagen. Würde mir auch nie einen MAC kaufen aber finde die Geräte schon sehr gut durchdacht. Gleichwertige PC Lösungen kosten gleich oder mehr, also nervt nicht immer mit zu teuer. Das ist relativ und es gibt genügend. Menschen für die das nicht zutrifft. B Einige kaufen sich ja auch einen BMW und keinen Skoda obgleich sicher vergleichbar.

  3. Das “fliegende Auto” wäre zumindest in Reichweite, wenn es gelänge Supraleitung bei Raumtemperatur zu ermöglichen ^^

    Die meisten Laserwaffen in den Filmen (bis auf den Phaser) sind scheinbar eher mit Plasmaprojektilwaffen zu beschreiben (ähneln also eher den Hochgeschwindigkeits-Projektilgeschossen, z.B. wie das M82 oder das Gewehr in Arnies Film “Eraser” von 1996) und sehen vom Effekt nur wie reine Laserwaffen aus….wobei das die Sache natürlich nicht simpler macht xD

  4. Find es sehr(!!!) verstörend, dass der junge man auf obrigem bild mit einem laser aus Star Trek auf einen Droiden aus Star Wars feuert.

    1. Beruhigt mich, dass wenigstens einem Weiteren dieser Umstand aufgefallen ist ^^

      Der genaue Unterschied kann natürlich in diversen Technischen Journals nachgelesen werden, daher hier nur kurz:

      Eine Laser-Waffe verschießt (oder besser “verstrahlt” hehe), wie oben beschrieben kohärentes Licht.

      Ein Phaser hingegen, wie in StarTrek benutzt, verschießt “reine Energie”. Auch diese Energie kann auf unednlich verschiedene Frequenzen moduliert werden, zB um die Schildmodulation eines Feindschiffes zu durchdringen.
      Da jedoch, zumindest in der uns bekannten Physik, “Energie” immer in einer konkreten Form auftreten muss, zB elektrisch, thermisch, optisch, kinetisch etc, ist ein solcher Phaser (bisher) nicht umsetzbar.
      Und das ist wohl das grundlegenste Problem am Phaser: Es gibt noch nicht einmal die Physik dazu!

      Genug ge-nerdet xD

  5. Zitat:
    “Aber was ist mit Phasern? Einen Tricorder. Toll. Wer will einen medizinischen Scanner, wenn man eine coole Laserwaffe haben könnte?”

    wer so unreife aussagen trifft sollte diese nicht öffentlich kundtun!

    oder so das auch der (etwas minderbemittelte) autor es checkt – ich hoffe das die menschheit in absehbarer zukunft diesen ‘phaser’ (lol ihr spacken) entwickelt hat, der ‘tricorder’ dabei aber auf der Strecke blieb – und jetzt kommts ich hoffe das du dir eine ganz beschissene geisteskrankheit einfängst – welche man mit einem ‘tricorder’ hätte entdecken und heilen können – du warst aber mit deinem phaser und einem kopfschuss schneller. -> läuft unter gerechte Strafe!

    Also ich wünsche dir natürlich nicht den Tod – aber komm schon eine WAFFE einem medizinischem gerät vorzuziehen ist doch echt banane…

      1. Jemand nach seiner Ironiefähigkeit zu fragen, der gleich mal den Autor für “etwas minderbemittelt” hält und alle anderen für “spacken”, hat auch was :-)

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