Іонна гармата: історія розроблення, принцип дії, можливості

Деякі частинки іонної гармати мають потенційне практичне застосування, наприклад, як протиракетна система оборони або захисту від метеоритів. Однак переважна більшість концепцій цієї зброї відноситься до світу наукової фантастики, де подібного роду гармати присутні у великій кількості. Вони відомі під багатьма іменами: фазер, гармати з розріджених частинок, іонні гармати, протонні променеві гармати, променеві гармати і т. д.

Концепція

Концепція зброї з частковим пучком виходить з надійних наукових принципів і експериментів, які в даний час проводяться в усьому світі. Один ефективний процес заподіяння шкоди або знищення мети — просто перегрітися, поки вона в мить не зникне. Тим не менше після десятиліть досліджень і розробок зброю з частковим пучком все ще знаходиться на стадії дослідження, і нам ще належить перевірити на практиці, чи можна використовувати подібні гармати в якості ефективного засобу ураження. Багато хто мріє зібрати іонну гармату своїми руками і перевірити її властивості на практиці.

Загрузка...

Прискорювачі частинок

Прискорювачі частинок — це добре розвинена технологія, використовувана в наукових дослідженнях протягом десятиліть. Вони використовують електромагнітні поля для прискорення та напрямки заряджених частинок за заздалегідь визначеним шляхом, а електростатичні «лінзи» фокусують ці потоки на зіткнення. Катодно-променева трубка у багатьох телевізорах XX століття і комп’ютерних моніторах — дуже простий тип прискорювача частинок. Більш потужні версії включають синхротроны і циклотроны, які використовуються в ядерних дослідженнях. Зброя з електронно-променевим зарядом є доопрацьованій версією цієї технології. Воно прискорює заряджені частинки (в більшості випадків електрони, позитрони, протони або іонізовані атоми, але дуже просунуті версії можуть прискорити інші частинки, такі як ядра ртуті) майже до швидкості світла, а потім випускає їх в ціль. Ці частки володіють величезною кінетичною енергією, якої вони заряджають матерію на поверхні мішені, викликаючи майже миттєвий і катастрофічний перегрів. Це, по суті, і є основний принцип роботи іонної гармати.

Фізичні особливості

Основні можливості іонної гармати все-таки зводяться до миттєвого і безболісному знищення цілі. Заряджені пучки частинок швидко розходяться з-за взаємного відштовхування, тому найчастіше пропонуються нейтральні пучки частинок. Зброя з нейтральним пучком частинок іонізує атоми шляхом відгонки електрона від кожного атома або за рахунок того, щоб кожен атом міг захоплювати додатковий електрон. Потім заряджені частинки прискорюють і знову нейтралізують додаванням або видаленням електронів.

Дивіться також:  Частотний аналіз тексту: особливості і приклади

Прискорювачі циклотрон частинок, лінійних прискорювачі частинок і прискорювачі синхротронных частинок можуть прискорювати позитивно заряджені іони водню до тих пір, поки їх швидкість наближається до швидкості світла, а кожен окремий іон має кінетичну енергію від 100 Мев до 1000 Мев або більше. Тоді отримані високоенергетичні протони можуть захоплювати електрони від електрона эмиттерных електродів і таким чином електрично нейтралізуватися. Це створює електрично нейтральний пучок атомів водню з високою енергією, який може протікати по прямій лінії поблизу швидкості світла, щоб розбити її мета і пошкодити її.

Долаючи швидкісні обмеження

Пульсуючий пучок частинок, випромінюваний такою зброєю, може містити 1 гигаджоуль кінетичної енергії або більше. Швидкість променя, що наближається до швидкості світла (299 792 458 м/с у вакуумі) в поєднанні з енергією, створеної зброєю, заперечує будь-які реалістичні засоби захисту від мети пучка. Цільове зміцнення шляхом екранування або вибору матеріалів було б непрактичним або неефективним, особливо якщо пучок міг підтримуватися на повну потужність і точно фокусуватися на цілі.

В армії США

Ініціатива США в галузі оборонної стратегії вклала в розробку технологію нейтрального пучка частинок, яка буде використовуватися в якості зброї в космічному просторі. У Лос-Аламоської національної лабораторії була розроблена технологія прискорювача нейтрального променя. Прототип нейтрального водневого променевого зброї був запущений на борту суборбітальній зондуючої ракети з ракети White Sands Missile у липні 1989 року в рамках проекту Beam Experiments Aboard Rocket (BEAR). Він досяг максимальної висоти 124 миль і успішно працював в космосі протягом 4 хвилин, перш ніж повернутися на Землю. У 2006 році відновлена експериментальне пристрій було переведено з Лос-Аламоса в Смітсонівський музей повітря і космонавтики у Вашингтоні, округ Колумбія. Однак повна історія розробки іонної гармати прихована від масового обивателя. Хто знає, яким ще зброєю обзавелися американці за останній час. Війни майбутнього можуть нас здивувати.

У всесвіті «Зоряних воєн»

У «Зоряних війнах» іонні повітряні гармати є формою озброєння, в результаті якої іонізовані частинки, здатні руйнувати електронні системи, можуть навіть відключити великий капітальний корабель. Під час битви при Острові Сікка триває вогонь цих гармат із боку декількох кораблів завдав значної шкоди корпусу щонайменше одного легкого крейсера класу Арквитенс.

Дивіться також:  Температура Кюрі - це... Визначення, особливості та формула

У світловому перехватчике класу «Ця-2» використовувалися такі самі гармати, які изрыгали плазму, що може викликати тимчасові електричні збої в механізмі при ударі.

Винищувачі Y-wing також були оснащені цими гарматами в першу чергу тими, що використовувалися Золотий ескадрильєю Альянсу. Хоча їх полі вогню було дещо обмежено, іонні гармати були достатньо потужними, і було достатньо трьох вибухів, щоб відключити командний крейсер Arquitens, і тільки один, щоб повністю відключити винищувач TIE / D Defender. Це було продемонстровано під час перестрілки в туманності Архейон.

На початку Війни клонів Конфедерація незалежних систем оснастила масивний важкий крейсер Суджугатора з величезними іонними гарматами. З командуванням генерала Гривуса цей крейсер напав на десятки військових кораблів Республіки і дав їм сповна відчути руйнівну міць іонного зброї. Після битви при Абрегадо Республіка дізналася про них.

Іонні гармати Люті були відключені Тіньової ескадрильєю Республіки під час битви поблизу Туманності Калиида. Гігантський крейсер пізніше був зруйнований, коли джедай-генерал Энакин Скайвокер захопив корабель зсередини і змусив його врізатися в Мертву Місяць Антара.

Під час раннього повстання проти Галактичної Імперії бомбардувальники «Золотий ескадрильї» були оснащені іонними гарматами. Крейсери MC75, використовувані Альянсом повстанців, були озброєні важкими іонними кріпленнями.

Під час Галактичної громадянської війни Союз повстанців використовував стаціонарну гармату, що стріляє іонами, щоб відключити Зоряні руйнівники Ескадрони смерті під час евакуації Бази Луни.

Програма для DDOS

Low Orbit Ion Cannon (низкоорбитальная іонна гармата) — це мережева утиліта з відкритим вихідним кодом і додаток для атаки на відмову в обслуговуванні, написане на мові C #. LOIC був спочатку розроблений Praetox Technologies, але пізніше був випущений для безкоштовного громадського користування і тепер розміщений на декількох платформах з відкритим вихідним кодом.

LOIC виконує DoS-атаку (або, при використанні кількома особами, DDoS-атаку) на цільовому сайті, наводячи сервер TCP або UDP пакетами з метою порушення служби конкретного хоста. Люди використовували LOIC для приєднання до добровільним бот-мереж.

Програмне забезпечення надихнуло на створення незалежної версії JavaScript під назвою JS LOIC, а також на веб-версію LOIC під назвою Low Orbit Web Cannon (Низкоорбитальная веб-гармата). Вона дозволяє здійснювати DoS-атаку прямо з веб-браузера.

Дивіться також:  Тонопласт — це... Визначення, характеристика, функції

Спосіб захисту

Експерти з безпеки, цитовані «Бі-Бі-Сі», вказали, що добре продумані налаштування брандмауера можуть відфільтровувати більшу частину трафіку від DDoS-атак через LOIC, тим самим запобігаючи повну ефективність цих атак. Принаймні в одному випадку фільтрація всіх UDP і ICMP-трафіку блокувала атаку LOIC. Оскільки провайдери інтернет-послуг забезпечують меншу пропускну здатність для кожного зі своїх клієнтів, щоб забезпечити гарантовані рівні обслуговування для всіх своїх клієнтів одночасно, правила брандмауера такого типу більш ефективні, якщо вони реалізовані в точці, розташованій вище по потоку від інтернет-висхідного каналу сервера додатків. Іншими словами, легко змусити провайдера відмовитися від трафіку, призначеного для клієнта, відправивши більше трафіку, ніж дозволено йому, і будь-яка фільтрація, яка виникає на стороні клієнта після того, як трафік проходить цю посилання, не може заборонити постачальнику послуг відмовитися від надлишкового трафіку, призначеного для цього користувача. Так і відбувається атака.

Атаки LOIC легко ідентифікуються в системних журналах, і атака може бути відслідкована аж до IP-адрес.

Головна зброя анонімів

LOIC був використаний угрупованням «Анонімус» під час Project Chanology, щоб атакувати веб-сайти Церкви саєнтології, і потім успішно атакувати веб-сайт Асоціації звукозаписних компаній Америки в жовтні 2010. Потім додаток знову було використано анонимусами під час їх операції Occupy в грудні 2010 року для атаки на сайти компаній і організацій, які виступали проти WikiLeaks.

У відповідь на закриття служби обміну файлами Megaupload і арешту чотирьох співробітників члени угруповання «Анонімус» почали DDoS-атаки на веб-сайти Universal Music Group (компанія, відповідальна за позов проти Megaupload), Міністерства юстиції Сполучених Штатів, Бюро по захисту авторських прав Сполучених Штатів, Федерального бюро розслідувань, MPAA, Warner Music Group і RIAA, а також HADOPI, у другій половині дня 19 січня 2012 року — через ту саму «гармату», що дозволяє здійснювати атаки на будь-який сервер.

Додаток LOIC названо в честь іонної гармати, вигаданого зброї з багатьох науково-фантастичних робіт, відеоігор, і, зокрема, серії ігор Command & Conquer. Важко назвати гру, в якій би не було зброї з такою назвою. Наприклад, у грі Stellaris іонна гармата відіграє важливу роль, незважаючи на те, що ця гра є економічною стратегією, нехай і з космічним сеттінгом.