人们普遍认为使用激光的最佳媒介 武器 （LO）是外太空。 一方面，这是合乎逻辑的：在太空中，激光辐射几乎可以传播而不受大气，天气条件，自然和人为障碍的干扰。 另一方面，有一些因素使太空中激光武器的使用大大复杂化。
太空激光器的运行特点
在外太空使用大功率激光器的第一个障碍是效率，其效率高达最佳产品的50％，其余的50％用于加热激光器及其周围的设备。
即使在行星大气中-在地球上，在水上，在水下和在空中，也存在冷却强激光的问题。 尽管如此，冷却星球上设备的能力远远高于太空设备，因为在真空中，只有借助电磁辐射，才能传递多余的热量而不会造成质量损失。
在水和水下，LO的冷却最容易组织-可以用舷外水进行冷却。 在地面上，您可以使用大型散热器，这些散热器可以将热量排到大气中。 航空 LO可以自由流动以进行冷却。
在太空中，散热器使用翅片管形式的冰箱发射器，翅片管连接到圆柱形或圆锥形面板中，并在其中循环冷却剂。 随着激光武器的功率的增加，冷却其所需的冰箱发射器的尺寸和质量增加，并且冰箱发射器的质量，尤其是冰箱发射器的尺寸可能大大超过激光武器本身的质量和尺寸。
计划由Energia超重型运载火箭送入轨道的Skif苏联轨道战斗激光应该使用气体动力激光器，其冷却很可能会受到工作流体的喷射的影响。 另外，船上工作流体的有限供应几乎不能提供长期激光操作的可能性。
产品17F19DM Polyus（Skif-DM）-Skif战斗激光轨道平台的动力学模型
能源
第二个障碍是需要为激光武器提供强大的能源。 如果您不在太空中部署燃气轮机或柴油发动机，则它们需要大量燃料甚至需要更多的氧化剂，而工作流体储备有限的化学激光器并不是放置在太空中的最佳选择。 剩下两个选择-为固态/光纤/液体激光器供电，可以使用带有缓冲电池的太阳能电池或核电站（NPP），也可以使用 由核裂变碎片直接泵浦的激光器（核泵浦激光器）.
激光反应堆电路
作为在波音YAL-1计划下在美国进行的工作的一部分，计划使用600兆瓦的激光摧毁14公里外的洲际弹道导弹（ICBM）。 实际上，达到了约1兆瓦的功率，而在约250公里的距离上达到了训练目标。 因此，可以将大约1兆瓦的功率定向为太空激光武器的基本功率，例如，可以从低参考轨道为地球表面的目标或外层空间中相对较远的目标工作（我们不认为LO是为“暴露”而设计的） “传感器）。
在50％的激光效率下，要获得1 MW的激光辐射，必须将2 MW的电能带入激光器（实际上更多，因为仍然有必要确保辅助设备和冷却系统的运行）。 借助太阳能电池板能否获得这种能量？ 例如，安装在国际空间站（ISS）上的太阳能电池板可产生84至120 kW的电力。 从ISS照片图像很容易估算获得指示功率所需的太阳能电池板的尺寸。 能够为1 MW激光器供电的设计将具有巨大的尺寸和最小的移动性。
国际空间站
您可以将电池组件视为移动载体上强大激光的电源（无论如何，都需要将其用作太阳能电池的缓冲器）。 锂电池的能量密度可以达到300 W * h / kg，也就是说，要提供效率为1％的50 MW激光器，连续运行1小时需要约7吨的电池电量。 似乎没有那么多吗？ 但是考虑到需要对承重结构，相关的电子设备，保持电池温度的设备加书签，缓冲电池的质量约为14-15吨。 另外，在温度变化和空间真空的条件下，电池的操作会出现问题-很大一部分能量将被“消耗”以确保电池本身的寿命。 最糟糕的是，一个电池单元的故障会导致整个电池组的故障甚至爆炸，同时使用激光和航天器载体。
从其在空间中的操作的角度来看，使用更可靠的储能装置很可能会导致结构质量和尺寸的更大增加，因为它们的能量密度较低，为W * h / kg。
但是，如果我们不对工作时间的激光武器施加任何要求，而我们使用LO解决每隔几天发生一次且要求激光操作时间不超过XNUMX分钟的特殊问题，则将相应地简化电池。 可充电电池可以用太阳能电池板携带，太阳能电池板的尺寸将成为限制使用激光武器频率的因素之一。
一个更根本的解决方案是使用核电站。 目前，航天器使用放射性同位素热电发生器（RTG）。 它们的优点是设计相对简单，电功率低的缺点，最好的情况是几百瓦。
GPHS-RTG RTG用于尤利西斯（Ulysses）太阳探针，伽利略（Galileo），卡西尼-惠更斯（Cassini-Huygens），新视野号（New Horizons）探针，包含7,8千克p 238，可产生4400瓦的热能和300瓦的电能
前景广阔的Kilopower RTG的原型机正在美国进行测试，其中使用Uranium-235作为燃料，使用钠热管去除热量，并使用斯特林发动机将热量转化为电能。 在功率为1千瓦的Kilopower反应堆的原型中，实现了约30％的相当高的效率，Kilopower核反应堆的最终样本应连续10年发电10千瓦。
千瓦电抗器设计
千瓦1千瓦核反应堆原型
具有一个或两个千瓦功率电抗器和一个缓冲能量存储装置的电源电路已经可以运行，通过缓冲电池，以战斗模式提供1 MW激光在战斗模式下的定期运行大约五分钟，频率为每几天一次。
在俄罗斯，正在建设一座容量约为1 MW的用于运输和能源模块（TEM）的核电站，以及基于Hercules项目的5-10 MW的热离子核电站。 这种类型的核电站可以不使用中间电池的形式为激光武器提供动力，但无需中间媒介，但是由于技术解决方案的新颖性，运行环境的特殊性以及无法进行严格的测试，因此其制造面临着很大的问题，从原理上讲这并不奇怪。 太空核动力源是另一种材料的主题，我们一定会回到该主题。
具有核电站的运输和能源模块的概念。 冷却核电站并保护机组人员/设备免受放射性辐射的需求决定了其对结构尺寸的要求
在确保强力激光武器冷却的情况下，使用一种或另一种类型的核电厂也提出了更高的冷却要求。 就重量和大小而言，发射器冰箱是电厂最重要的元素之一；它们的质量分数取决于核电厂的类型和功率，范围从30％到70％不等。
通过减少激光武器的频率和持续时间，以及通过使用相对低功率的RTU型核电站为缓冲储能装置充电，可以降低冷却需求。
与众不同的是将核泵浦激光器放置在轨道上，这不需要外部电源，因为激光是由核反应产物直接泵浦的。 一方面，核泵浦激光器还将需要大量的冷却系统，另一方面，与将核反应堆产生的热量中间转换为电能相比，将核能直接转换为激光辐射要简单得多，这将相应地减小尺寸和质量产品。
因此，没有大气会阻碍激光辐射在地球上的传播，这将使空间激光武器的设计大大复杂化，主要是在冷却系统方面。 一个较小的问题是向太空激光武器提供电力。
可以假设在大约二十一世纪的第一阶段，激光武器将出现在太空中，这种太空武器可以在有限的时间内运行-几分钟左右，并且需要随后的储能再充电几天。
因此，在短期内，无需谈论“针对数百枚弹道导弹”大规模使用激光武器的情况。 具有先进功能的激光武器的出现不早于兆瓦级核电厂的创建和开发。 此类航天器的成本难以预测。 另外，如果我们谈论太空的军事行动，那么有技术和战术上的解决方案会大大降低太空中激光武器的效力。
然而，即使在连续操作时间和使用频率方面受到限制的激光武器，也可以成为在太空和太空进行战斗作战的重要工具。