ญี่ปุ่นก้าวหน้าด้านการป้องกันทางทะเล ด้วยการทดสอบเลเซอร์กำลังสูง

อาวุธเงียบสำหรับสงครามยุคใหม่

ฟังดูเหมือนขัดแย้งกัน อาวุธที่ทรงพลังพอจะผ่าโลหะและทำลายโดรนขณะกำลังบิน แต่กลับเงียบสนิทและแทบมองไม่เห็นขณะโจมตี ญี่ปุ่นเริ่มทดสอบระบบป้องกันแบบใหม่ในทะเล ซึ่งท้าทายทุกสิ่งที่เรามักนึกถึงเมื่อพูดถึงอาวุธสมัยใหม่ ตลอดการทดสอบส่วนใหญ่ ระบบนี้ดูไม่เป็นอันตรายเลย ระบบใหม่นี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในแนวทางที่ประเทศต่าง ๆ ใช้รับมือด้านความมั่นคง โดยเปลี่ยนจากการใช้แรงปะทะทางกายภาพจากวัตถุระเบิดไปสู่พลังงานแบบมุ่งเป้า อาวุธดังกล่าวคือเลเซอร์ระดับกำลัง 100 กิโลวัตต์ ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อรับมือกับภัยคุกคามที่ยังไม่มีเมื่อสิบปีก่อน ในการทดสอบช่วงที่ผ่านมา ระบบพิสูจน์แล้วว่าสามารถทำลายโดรนกลางอากาศและตัดผ่านพื้นผิวโลหะได้โดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ

สนามรบสมัยใหม่กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว โดรนขนาดเล็ก อากาศยานราคาถูก และภัยคุกคามทางอากาศที่เคลื่อนที่รวดเร็วกำลังพบเห็นได้บ่อยขึ้น ระบบป้องกันแบบดั้งเดิมกำลังรับมือกับภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลงนี้ได้ยาก ขีปนาวุธมีประสิทธิภาพ แต่มีต้นทุนสูงทั้งในการผลิตและใช้งาน ปืนต้องใช้กระสุนและเวลาในการบรรจุกระสุน ระบบล่าสุดของญี่ปุ่นออกแบบมาให้ตอบสนองได้ทันที โดยไม่เกิดระเบิดและไม่ต้องอาศัยกระสุนจริง เมื่อมองจากระยะไกล แทบสังเกตไม่เห็นจังหวะที่อาวุธโจมตี จนกระทั่งเป้าหมายหยุดทำงานไปอย่างฉับพลัน แนวทางนี้มีข้อได้เปรียบชัดเจนในสภาพแวดล้อมที่ความเร็วและความแม่นยำสำคัญกว่าอำนาจทำลายล้าง โดยเฉพาะในทะเลซึ่งเวลาในการตอบสนองอาจเป็นปัจจัยชี้ขาด

รับมือภัยคุกคามจากโดรน

การแพร่หลายของอากาศยานไร้คนขับทำให้ผู้วางแผนทางทหารต้องทบทวนแนวทางการป้องกันภัยทางอากาศ การโจมตีเป็นฝูง ซึ่งโดรนหลายสิบหรือหลายร้อยลำประสานงานกันเพื่อถาโถมเข้าใส่เป้าหมาย เป็นภัยที่ระบบขีปนาวุธแบบเดิมรับมือได้ยากเป็นพิเศษ การยิงโดรนราคาถูกด้วยขีปนาวุธสกัดกั้นที่มีราคาหลายล้านดอลลาร์นั้นไม่อาจทำได้อย่างยั่งยืนในระยะยาว ระบบเลเซอร์ใหม่ของญี่ปุ่นเป็นทางออกสำหรับความไม่สมดุลนี้ การใช้อาวุธที่อาศัยแสงช่วยลดต้นทุนต่อครั้งในการโจมตีได้อย่างมาก

กองกำลังป้องกันตนเองทางทะเลญี่ปุ่นให้ความสนใจอย่างยิ่งที่จะนำเทคโนโลยีนี้มาใช้กับกองเรือ ระบบนี้เพิ่มชั้นการป้องกันที่ทำงานได้ต่อเนื่องตราบใดที่เรือยังมีพลังงาน ต่างจากขีปนาวุธที่ต้องเก็บไว้ในคลังกระสุนซึ่งมีพื้นที่จำกัดและต้องเติมเสบียงเมื่อเข้าเทียบท่า อาวุธเลเซอร์มีสิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่า “ความจุกระสุนไม่จำกัด” ขีดความสามารถนี้ช่วยให้เรือป้องกันการโจมตีหลายระลอกได้โดยไม่มีกระสุนหมด การเปลี่ยนไปใช้พลังงานแบบมุ่งเป้าเกิดจากความจำเป็นในการมีระบบป้องกันที่ยั่งยืน ซึ่งสามารถยิงได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องแบกรับภาระด้านการส่งกำลังบำรุงของยุทโธปกรณ์แบบเดิม

เทคโนโลยีเบื้องหลังลำแสง

หัวใจของระบบป้องกันใหม่นี้คือชุดเลเซอร์ใยแก้วนำแสงที่ซับซ้อน อาวุธนี้รวมเลเซอร์ใยแก้วนำแสง 10 ตัว ซึ่งแต่ละตัวมีกำลัง 10 กิโลวัตต์ ให้เป็นลำแสงเดียวกำลัง 100 กิโลวัตต์ กระบวนการนี้เรียกว่าการรวมลำแสง ให้พลังงานที่รวมศูนย์มากพอจะเผาพื้นผิวโลหะและทำให้อากาศยานหมดสภาพได้ภายในไม่กี่วินาที เทคโนโลยีนี้อาศัยโครงสร้างเลเซอร์ใยแก้วนำแสง โดยสร้างลำแสงจากการขยายและรวมแสงขณะที่เดินทางผ่านใยแก้วนำแสงแบบโซลิดสเตตที่เจือด้วยธาตุหายาก วิธีนี้แตกต่างจากเทคโนโลยีเลเซอร์เคมีแบบเก่า ซึ่งต้องใช้เชื้อเพลิงอันตรายและมีประสิทธิภาพต่ำกว่ามาก

เลเซอร์ใยแก้วนำแสงได้รับความนิยมเพราะปรับขนาดกำลังได้ มีความปลอดภัย และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปมีขนาดกะทัดรัดกว่าและระบายความร้อนได้ง่ายกว่ารุ่นก่อน จึงเหมาะกับการติดตั้งบนเรือรบ พลังงานที่เข้มข้นของลำแสงทำให้เป้าหมายร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว จนโครงสร้างเสียหายหรือวัตถุระเบิดที่บรรทุกบนโดรนหรือกระสุนปืนครกเกิดการระเบิด ญี่ปุ่นเริ่มวิจัยอาวุธเลเซอร์ด้วยเลเซอร์เคมีเมื่อกว่าทศวรรษก่อน แต่เปลี่ยนมาใช้ระบบเลเซอร์ใยแก้วนำแสงเพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดของเทคโนโลยีเก่า ผลลัพธ์คืออาวุธที่ไม่เพียงทรงพลัง แต่ยังเชื่อถือได้มากพอสำหรับการใช้งานทางทหาร

การพัฒนาระบบนี้เป็นโครงการระยะยาวของสำนักงานจัดหา เทคโนโลยี และส่งกำลังบำรุงของญี่ปุ่น (ATLA) สำนักงานแห่งนี้ทำงานกับแนวคิดอาวุธเลเซอร์มาหลายปี โดยพัฒนาจากต้นแบบกำลังต่ำขึ้นมาจนถึงระบบกำลัง 100 กิโลวัตต์ในปัจจุบัน มีการยืนยันว่าผู้ผลิตอย่างคาวาซากิ เฮฟวี อินดัสทรีส์ ส่งมอบต้นแบบให้ ATLA ในช่วงต้นปี 2023 นับแต่นั้น วิศวกรได้ปรับปรุงระบบเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของการปฏิบัติการทางทะเล

พลังงานและการส่งกำลังบำรุงในทะเล

ข้อได้เปรียบสำคัญประการหนึ่งของอาวุธเลเซอร์นี้คือความเรียบง่ายด้านการส่งกำลังบำรุง ปืนเรือแบบดั้งเดิมต้องใช้คลังกระสุนขนาดใหญ่ที่บรรจุกระสุนหนัก ส่วนระบบขีปนาวุธต้องมีช่องยิงแนวดิ่งซึ่งกินพื้นที่บนดาดฟ้าอันมีค่า ตรงกันข้าม ระบบเลเซอร์ต้องใช้เพียงไฟฟ้าและน้ำหล่อเย็นในการทำงาน จึงช่วยลดภาระด้านการส่งกำลังบำรุงที่จำเป็นต่อการสนับสนุนเรือลงอย่างมาก

เจ้าหน้าที่ ATLA ระบุถึงประโยชน์ทางเศรษฐกิจของแนวทางนี้ ในการบรรยายสรุปด้านเทคนิคต่อสาธารณะ สำนักงานระบุว่า หากมีพลังงานเพียงพอ ระบบก็สามารถโจมตีเป้าหมายต่อไปได้โดยไม่มีกระสุนหมด พร้อมระบุว่าต้นทุนต่อการยิงหนึ่งครั้งต่ำกว่าระบบป้องกันภัยทางอากาศแบบเดิมอย่างมาก โดยใกล้เคียงกับค่าไฟฟ้าที่ใช้ ทำให้อาวุธนี้น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับรับมือฝูงโดรนราคาถูก ในสถานการณ์ที่ศัตรูโจมตีด้วยโดรนราคาประหยัดหลายร้อยลำ เรือที่ติดตั้งเลเซอร์สามารถทำลายภัยคุกคามได้โดยไม่ต้องใช้ขีปนาวุธสกัดกั้นราคาแพงจนหมดคลัง

การทดสอบบนเรือ JS Asuka

เพื่อประเมินสมรรถนะของอาวุธล้ำสมัยนี้ ญี่ปุ่นติดตั้งระบบบนเรือทดสอบโดยเฉพาะ ระบบเลเซอร์ติดตั้งบนเรือ JS Asuka ซึ่งเป็นเรือทดสอบขนาด 6,200 ตันที่ปฏิบัติการโดยกองกำลังป้องกันตนเองทางทะเลญี่ปุ่น เรือเดินทางไปยังอู่ต่อเรือ Japan Marine United เพื่อดำเนินการติดตั้ง อาวุธบรรจุอยู่ในโมดูลขนาดเท่าตู้คอนเทนเนอร์ 40 ฟุต 2 ตู้ ซึ่งภายในประกอบด้วยชุดเลเซอร์ใยแก้วนำแสง อุปกรณ์ควบคุมลำแสง ระบบพลังงาน และระบบหล่อเย็น

บนดาดฟ้าท้ายเรือ Asuka มองเห็นอุปกรณ์ทรงโดมที่มีลักษณะโดดเด่น อุปกรณ์นี้คือชุดกำหนดทิศทางลำแสง ซึ่งมีระบบเลนส์ที่จำเป็นสำหรับเล็งเลเซอร์ไปยังเป้าหมาย เชื่อมต่อกับกล้องถ่ายภาพความร้อน กระจกปรับทิศทางความเร็วสูง และเซนเซอร์ติดตามความแม่นยำสูง ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้เลเซอร์เล็งไปยังจุดเฉพาะบนเป้าหมายที่กำลังเคลื่อนที่ แม้เรือจะโคลงและกระเพื่อมในทะเลที่มีคลื่นแรง การติดตั้งแบบโมดูลาร์ช่วยให้บำรุงรักษาได้ง่ายขึ้น และอาจนำไปติดตั้งเพิ่มเติมบนเรือลำอื่นในอนาคต หากการทดสอบประสบความสำเร็จ

การทดสอบในระยะปัจจุบันมุ่งเตรียมระบบสำหรับการทดสอบจริงในทะเล โดยมีกำหนดเริ่มหลังวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2026 การทดสอบเบื้องต้นจะเน้นความสามารถของระบบในการตรวจจับ ติดตาม และล็อกเป้าหมายทางอากาศเหนือผิวน้ำ ขั้นตอนนี้สำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากสภาพแวดล้อมทางทะเลมีความท้าทายเฉพาะตัวที่ไม่พบในการทดสอบภาคพื้นดิน การเคลื่อนที่ของเรือ ประกอบกับความชื้นและละอองน้ำทะเล อาจรบกวนลำแสงเลเซอร์และเซนเซอร์ที่ใช้ติดตามเป้าหมาย

ความท้าทายทางวิศวกรรมและปัจจัยด้านสภาพแวดล้อม

แม้แนวคิดอาวุธเลเซอร์จะฟังดูตรงไปตรงมา แต่การนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมจริงเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน อุปสรรคสำคัญประการหนึ่งคือการรบกวนจากบรรยากาศ ความชื้นในอากาศ ฝน หมอก และแม้แต่ฝุ่น อาจทำให้ลำแสงเลเซอร์กระเจิง ส่งผลให้ความเข้มและความแม่นยำที่เป้าหมายลดลง การทดสอบในทะเลที่กำลังจะมาถึงจะช่วยชี้ว่าระบบรับมือกับปัจจัยเหล่านี้ได้ดีเพียงใด วิศวกรพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อปรับลำแสง โดยใช้เลเซอร์อ้างอิงวิเคราะห์อากาศระหว่างอาวุธกับเป้าหมายและแก้ไขการบิดเบือน

อีกความท้าทายคือการจัดการพลังงาน แม้เลเซอร์ใยแก้วนำแสงจะมีประสิทธิภาพ แต่การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแสงยังคงก่อให้เกิดความร้อนจำนวนมาก เลเซอร์กำลัง 100 กิโลวัตต์อาจต้องใช้พลังงานไฟฟ้าสูงถึง 300 กิโลวัตต์ โดยพลังงานส่วนเกินจะกลายเป็นความร้อน การจัดการความร้อนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานอาวุธอย่างต่อเนื่อง ระบบบนเรือ Asuka มีโครงสร้างระบายความร้อนที่แข็งแรงเพื่อป้องกันเลเซอร์ร้อนเกินไปในระหว่างการยิงต่อเนื่อง

การรักษาลำแสงให้เล็งเป้าหมายได้นานพอที่จะสร้างความเสียหายก็เป็นเรื่องยากเช่นกัน โดรนที่เคลื่อนที่เร็วหรือกระสุนปืนครกทำให้ชุดกำหนดทิศทางลำแสงต้องติดตามอย่างแม่นยำสูง ระบบต้องคาดการณ์การเคลื่อนที่ของเป้าหมายและปรับกระจกทันที เพื่อรักษาจุดโฟกัสไว้บนบริเวณสำคัญของภัยคุกคาม ATLA ยืนยันว่าอาวุธนี้ทำลายกระสุนปืนครกและอากาศยานไร้คนขับได้สำเร็จ ในการทดสอบภาคพื้นดินเมื่อต้นปีนี้ ผลลัพธ์ดังกล่าวสร้างความมั่นใจให้เดินหน้าทดสอบในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ท้าทายยิ่งขึ้น

การแข่งขันระดับโลกด้านอาวุธพลังงานแบบมุ่งเป้า

ญี่ปุ่นไม่ได้เป็นประเทศเดียวที่มุ่งพัฒนาเทคโนโลยีนี้ การพัฒนาอาวุธพลังงานแบบมุ่งเป้ากลายเป็นการแข่งขันระดับโลก โดยชาติมหาอำนาจทางทหารรายใหญ่ต่างลงทุนในด้านนี้อย่างมาก มีการยืนยันว่า สหรัฐฯ ฝรั่งเศส เยอรมนี และสหราชอาณาจักรต่างกำลังพัฒนาระบบลักษณะเดียวกัน ส่วนจีนก็ถูกคาดหมายว่ากำลังยกระดับขีดความสามารถด้านเลเซอร์ หลังมีการพบสิ่งที่ดูคล้ายอาวุธเลเซอร์บนเรืออู่ลำเลียงพลสะเทินน้ำสะเทินบกของจีนในปี 2024

อิสราเอลก้าวขึ้นเป็นผู้นำในด้านนี้ กองกำลังป้องกันอิสราเอลประกาศว่าระบบ Iron Beam เป็นอาวุธเลเซอร์ยุทธวิธีกำลังสูงระบบแรกที่ได้รับการบูรณาการและอนุมัติให้ปฏิบัติการอย่างเต็มรูปแบบในระบบป้องกันประเทศ ระบบนี้ทำงานที่กำลังประมาณ 100 กิโลวัตต์เช่นกัน และออกแบบมาเพื่อสกัดกั้นภัยคุกคามระยะใกล้ เช่น จรวด กระสุนปืนครก และโดรน ในทำนองเดียวกัน สหราชอาณาจักรได้ทดสอบเลเซอร์ DragonFire ซึ่งยิงโดรนตกได้หลายลำระหว่างการทดสอบนอกชายฝั่งสกอตแลนด์

ความเคลื่อนไหวในระดับนานาชาตินี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่กว้างขึ้นในหลักนิยมทางทหาร อาวุธพลังงานแบบมุ่งเป้ากำลังเปลี่ยนจากต้นแบบทดลองไปสู่ยุทโธปกรณ์ที่พร้อมใช้งาน การตัดสินใจทดสอบเลเซอร์กำลัง 100 กิโลวัตต์ในทะเลทำให้ญี่ปุ่นเป็นหนึ่งในประเทศชั้นนำด้านนี้ ความสามารถในการนำระบบเช่นนี้มาใช้งานถือเป็นเครื่องบ่งชี้ถึงศักยภาพทางเทคโนโลยีและความแข็งแกร่งทางอุตสาหกรรมขั้นสูง สำหรับญี่ปุ่นซึ่งพึ่งพาแนวทางป้องกันเป็นหลักเนื่องจากรัฐธรรมนูญ อาวุธเหล่านี้เป็นเกราะป้องกันที่ทรงประสิทธิภาพและไม่ละเมิดข้อห้ามเกี่ยวกับขีดความสามารถในการโจมตีเชิงรุก

อนาคตของการป้องกันทางทะเล

การทดสอบบนเรือ JS Asuka ในปัจจุบันเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของแผนงานระยะยาวสำหรับโครงการเลเซอร์ของญี่ปุ่น แม้เป้าหมายเฉพาะหน้าคือการรับมือกับโดรนและกระสุนปืนครก แต่ ATLA ยอมรับว่าระบบรุ่นต่อไปอาจรับมือกับเป้าหมายที่ท้าทายกว่าได้ เลเซอร์กำลังสูงขึ้นอาจนำมาใช้สกัดกั้นขีปนาวุธได้ แม้เรื่องนี้ยังเป็นเป้าหมายระยะยาว ข้อมูลจากการทดสอบในทะเลจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินว่าการยกระดับดังกล่าวทำได้จริงหรือไม่

ในอนาคต กระทรวงกลาโหมญี่ปุ่นกำหนดแผนนำระบบเลเซอร์ประจำการในทะเลไปติดตั้งบนเรือที่มีระบบรบ Aegis โดยคาดว่าเรือเหล่านี้จะเข้าประจำการพร้อมขีดความสามารถใหม่หลังปี 2032 กรอบเวลาดังกล่าวชี้ว่า แม้เทคโนโลยีนี้มีแนวโน้มที่ดี แต่ยังต้องผ่านการทดสอบและปรับปรุงอีกมากก่อนจะกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานของกองเรือ

การผสานอาวุธเลเซอร์เข้ากับระบบอย่างประสบความสำเร็จอาจเปลี่ยนโฉมสงครามทางทะเลได้อย่างสิ้นเชิง เรือที่ติดตั้งระบบเหล่านี้จะมีชั้นป้องกันภัยทางอากาศที่ทนทานและคุ้มค่า เสี่ยงต่อการใช้กระสุนจนหมดน้อยลง และสามารถปฏิบัติการต่อเนื่องในความขัดแย้งที่ยืดเยื้อได้ดียิ่งขึ้น เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาจนสมบูรณ์ เราอาจเห็นเลเซอร์กลายเป็นอุปกรณ์ที่พบได้ทั่วไปบนเรือรบ โดยทำงานร่วมกับปืนและขีปนาวุธแบบดั้งเดิมเพื่อสร้างเกราะป้องกันที่ครอบคลุม

ประเด็นสำคัญ

การทดสอบอาวุธเลเซอร์กำลัง 100 กิโลวัตต์ของญี่ปุ่นถือเป็นหมุดหมายสำคัญของเทคโนโลยีทางทหาร ระบบนี้เผยให้เห็นภาพอนาคตของการป้องกัน ที่การโจมตีด้วยความเร็วแสงและกระสุนไม่จำกัดจะนิยามขีดความสามารถในทะเลขึ้นใหม่

• ญี่ปุ่นกำลังทดสอบอาวุธเลเซอร์กำลัง 100 กิโลวัตต์บนเรือทดสอบ JS Asuka
• ระบบรวมเลเซอร์ใยแก้วนำแสง 10 ตัวให้เป็นลำแสงเดียวที่สามารถตัดผ่านโลหะได้
• ระบบมีความจุกระสุนไม่จำกัดตราบใดที่เรือมีพลังงานไฟฟ้า
• ต้นทุนต่อการยิงหนึ่งครั้งใกล้เคียงกับค่าไฟฟ้าและถูกกว่าขีปนาวุธมาก
• กำหนดเริ่มการทดสอบในทะเลหลังวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2026
• อาวุธนี้ออกแบบมาเพื่อรับมือกับโดรน กระสุนปืนครก และภัยคุกคามทางอากาศขนาดเล็กอื่น ๆ
• ญี่ปุ่นเข้าร่วมกับสหรัฐฯ สหราชอาณาจักร อิสราเอล และประเทศอื่น ๆ ในการพัฒนาอาวุธพลังงานแบบมุ่งเป้า
• คาดว่าจะนำไปประจำการบนเรือที่ติดตั้งระบบ Aegis หลังปี 2032