Vũ khí siêu thanh và những thách thức vô cùng lớn

Hình ảnh mô tả một loại vũ khí siêu thanh

Mỹ đang cùng Nga và Trung Quốc phát triển một loại hệ thống vũ khí hoàn toàn mới: vũ khí siêu thanh. Không giống như các tên lửa đạn đạo, vũ khí siêu thanh được thiết kế để di chuyển trong bầu khí quyển của Trái đất với tốc độ lên tới Mach 20. Nhưng mới đây một tổ chức mang tên Liên minh các nhà khoa học (Union of Concerned Scientists)cảnh báo những vũ khí này, được mô tả trên báo chí là có khả năng rất chính xác, thực ra đối mặt với những thách thức kỹ thuật nghiêm trọng nếu muốn đánh trúng mục tiêu, theo Popular Mechanics.

Vũ khí siêu thanh được thiết kế để đạt tốc độ lên đến 24.000km/giờ. Trong khi các tên lửa đạn đạo mang đầu đạn bay theo một đường đạn và nhanh chóng vượt ra khỏi bầu khí quyển, vũ khí siêu thanh vẫn tồn tại trong bầu khí quyển của trái đất. Ưu điểm: quỹ đạo bay của chúng nằm giữa hệ thống phòng thủ chống tên lửa đạn đạo và hệ thống phòng thủ tên lửa truyền thống. Chống lại vũ khí siêu thanh, rõ ràng là rất khó khăn.

Nhưng bay trong khí quyển ở tốc độ gấp cả chục lần âm thanh là vấn đề. Vật thể di chuyển trong không khí càng nhanh thì lượng ma sát sinh nhiệt càng lớn. Máy bay trinh sát chiến lược SR-71 Blackbird của Mỹ đã di chuyển ở tốc độ Mach 3, nhưng do ma sát không khí, nó đã phải chịu đựng nhiệt độ lên tới 315 độ C. Đầu đạn tên lửa đạn đạo một phần tránh tích tụ nhiệt bằng cách dành phần lớn thời gian bay của chúng đi theo quỹ đạo Trái đất tầm thấp. Quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) là quỹ đạo quanhTrái đất với độ cao 160km - 2,000km. Các vật thể nằm dưới khoảng 160km sẽ bị phân hủy quỹ đạo rất nhanh và mất độ cao.

Như Liên minh các nhà khoa học đã chỉ ra, vũ khí siêu thanh di chuyển ở tốc độ Mach 5 trải qua một mức độ tích tụ nhiệt hoàn toàn mới. Trong khi một đầu đạn tên lửa đạn đạo có thể chỉ mất vài giây tiếp xúc với ma sát trên không, vũ khí siêu thanh trải qua ma sát không khí trong toàn bộ chuyến bay của nó. Phản ứng hóa học với không khí xung quanh thậm chí tạo ra một môi trường plasma xung quanh nó, cản trở khả năng tiếp nhận thông tin định vị GPS hoặc nhận lệnh điều khiển từ trung tâm chỉ huy.

Đó không phải là tất cả. Bay với tốc độ siêu thanh khắc nghiệt đến nỗi một vật thể di chuyển với tốc độ như vậy có thể dần bị xé rách trong suốt chuyến bay khi tốc độ làm gia tăng nhiệt, gió và các yếu tố môi trường khác. Điều này dần dần làm thay đổi động lực bay của vũ khí siêu âm, khiến cho độ chính xác trở thành một vấn đề ngày càng khó khăn.