Trong bài báo công bố tháng này trên tạp chí High Power Laser and Particle Beams, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Quốc phòng Trung Quốc (NUDT) nêu chi tiết hàng loạt thiết bị nguồn xung tiên tiến mà quân đội Trung Quốc phát triển trong những năm gần đây.
Đây là lần hiếm hoi quân đội Trung Quốc công khai thông tin về kho vũ khí vi ba công suất cao (HPM) của họ.
“Trong những năm gần đây, do các nhu cầu chiến lược quốc gia mạnh mẽ và liên tục, công nghệ nguồn xung của Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng. Quy mô và chiều sâu nghiên cứu trong lĩnh vực này hiện thuộc nhóm hàng đầu thế giới”, nhóm nghiên cứu do ông Trương Quân, công tác tại Khoa Nghiên cứu liên ngành tiên tiến của NUDT, viết trong bài báo.
Theo nhóm nghiên cứu, các bộ nguồn xung dùng để tạo ra vũ khí HPM đã chuyển từ giai đoạn nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm sang ứng dụng thực tế, phát triển từ mức “có thể hoạt động” lên “hiệu năng cao” và “độ bền cao”.
Bài báo có thể trở thành tài liệu tham khảo cho những quốc gia muốn đánh giá mức độ dễ tổn thương của các chùm vệ tinh quy mô lớn.
Nếu được triển khai làm vũ khí chống vệ tinh, các hệ thống vi ba siêu công suất này có thể đe dọa những mạng vệ tinh quỹ đạo Trái đất tầm thấp như Starlink của tỷ phú Elon Musk, đặc biệt khi các vệ tinh này tham gia hoạt động quân sự.
Giới chuyên môn nhìn nhận xung vi ba công suất đạt mức 1 GW đủ để gây nhiễu nghiêm trọng hoặc thậm chí làm hỏng phần cứng của các vệ tinh quỹ đạo Trái đất tầm thấp.
Theo bài báo, các viện nghiên cứu Trung Quốc phát triển nhiều loại vũ khí đạt công suất gigawatt, trong đó một số đã được bàn giao cho các đơn vị sử dụng.
Đáng chú ý nhất là thiết bị đạt 100 GW, được cấu thành từ nhiều máy phát xung công suất cao. Hệ thống này kết hợp nhiều xung để tạo ra mức công suất chưa từng có, và còn khả năng mở rộng hơn nữa.
“Đạt được công suất HPM ở mức hàng chục gigawatt trong điều kiện bị giới hạn nghiêm ngặt về không gian và trọng lượng sẽ là hướng phát triển quan trọng của công nghệ HPM trong tương lai”, nhóm của ông Trương Quân cho biết.
Do những hạn chế như khả năng cách điện, một bộ nguồn xung đơn lẻ không thể tạo ra đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng.
“Cách đồng bộ nhiều mô-đun nguồn xung nhỏ gọn cho phép mỗi mô-đun hoạt động ở hiệu suất tối ưu, đồng thời tối đa hóa tỷ lệ công suất trên trọng lượng. NUDT đã phát triển hệ thống nguồn xung siêu công suất cấp 100 GW dựa trên phương pháp này”, nhóm nghiên cứu viết.
Bài báo cũng đề cập đến nhiều thiết bị khác như các hệ thống nguồn xung hoàn toàn sử dụng linh kiện bán dẫn, áp dụng những phương pháp khác nhau để thích ứng với nhiều môi trường và yêu cầu tác chiến.
Bài báo cũng nhấn mạnh những đổi mới mang tính hệ thống phía sau đột phá này, trong đó có hệ thống lai tụ điện lithium-ion mới, có khả năng kích hoạt tức thời ở nhiệt độ thấp tới -40 độ C, đồng thời duy trì nguồn điện mạnh liên tục.
Công nghệ này có thể cải thiện đáng kể khả năng phản ứng của các đơn vị tác chiến điện tử của Trung Quốc trong điều kiện mùa đông hoặc môi trường vùng cực.
Theo bài báo, những thành tựu trên cho thấy Trung Quốc ngày càng tự tin với vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực này.
Các quốc gia muốn bắt kịp tiến bộ của Trung Quốc sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức như suy giảm năng lực công nghiệp, cắt giảm đầu tư cho nghiên cứu và phát triển, cũng như hạn chế về tiếp cận vật liệu chiến lược như đất hiếm.
Theo nhóm nghiên cứu, ưu tiên trong thời gian tới sẽ là nâng cao độ chính xác trong điều khiển chùm năng lượng, đồng thời thu nhỏ kích thước và giảm chi phí của hệ thống.
