Onzichtbare
vliegtuigen dankzij plasma
Theoretische
mogelijkheden nu praktisch uitgewerkt? - 04-01-2001
De
persagentschappen Belga en AFP meldden vandaag dat Rusland erin geslaagd
zou zijn een techniek te ontwikkelen die vliegtuigen zo goed als onzichtbaar
maakt. Dat dit bericht ook vorig jaar al opdook is misschien reden
voor argwaan, maar over de juistheid van de theorie achter deze technologie
bestaat geen twijfel.
Verwarrend
persbericht
Het persbericht van Belga, dat zich op het Franse persbureau AFP baseerde,
meldt dat Rusland een nieuwe technologie, gebaseerd op plasmavelden,
heeft ontwikkeld om vliegtuigen onzichtbaar te maken voor vijandelijke
detectieapparatuur. Dat zou een onderzoeker van het Russische onderzoekscentrum
Keldysh tegen het persbureau Itar-Tass gezegd hebben.
Vreemd genoeg dook bijna dag-op-dag een jaar geleden eenzelfde bericht
op, ook afkomstig van het persbureau Itar-Tass, ook over het gebruik
van plasmatechnologie. Dat het nieuws toen vooral op ufologie, Area
51 en andere samenzweringssites opdook is niet echt bevorderlijk voor
de geloofwaardigheid ervan, en zelfs op die plaatsen twijfelde men
aan het waarheidsgehalte van het nieuws.
Wat er ook van zij, de idee inzichten uit de plasma-fysica te gebruiken
om een radicaal nieuwe ‘stealth’-technologie te ontwikkelen is niet
nieuw. Bovendien leverden Russische wetenschappers in het koude oorlog-tijdperk
baanbrekend werk in het plasmaonderzoek, onder andere in het Keldysh-instituut.
Toen het wat makkelijker werd om informatie uit te wisselen aarzelden
Amerikaanse collega’s niet hun wagon aan de Russische locomotief te
koppelen. Er kan overigens wel al met zekerheid worden gezegd dat
de Amerikaanse luchtmacht plasmatechnologie heeft ontwikkeld voor
toepassing in de luchtvaart. De antenne van een vliegtuigtype dat
door de Navy word gebruikt wordt door plasma verborgen gehouden voor
de vijand, terwijl het plasma ook de werking van de antenne verbetert.
De
4de natuurlijke staat van materie
In 1879 ontdekte de Engelse natuurkundige Sir William Crookes dat
materie niet alleen in vaste, vloeibare of gasvormige toestand kan
voorkomen, maar ook in een 4de fundamentele staat kan bestaan. Voor
deze toestand gebruikte de Amerikaan Irving Langmuir in 1929 voor
het eerst het woord ‘plasma’, niet te verwarren met het biochemisch
gedefinieerde bloedplasma.
Als aan een vaste stof energie wordt toegevoegd, zal het eerst smelten
en dan verdampen tot de gasatomen tenslotte elektronen zullen verliezen.
Zo onstaat een mengsel van ionen (atomen met een positieve of negatieve
lading, al naargelang zij een elektron hebben verloren of bijgewonnen),
geladen elektronen, neutrale atomen en moleculen en fotonen. Hoe gassen
zich gedragen is goed omschreven, maar eens een gas in voldoende mate
geïoniseerd is, worden de eigenschappen radicaal anders. Een plasma
is geleidend en is uniek vanwege de manier waarop het met zichzelf,
met de omgeving en met elektrische en magnetische velden in interactie
treedt.
Op aarde mag plasma dan wel een eigenaardig verschijnsel zijn, het
is wel de toestand waarin 99% van de - zichtbare en onzichtbare -
materie zich zou bevinden.
Kunnen
plasma’s de luchtvaart radicaal veranderen?
Het antwoord op deze vraag luidt in theorie ‘zeker en vast’. In de
praktijk is het totnogtoe echter moeilijk gebleken de inzichten uit
de plasma-fysica in bestaande technologieën te integreren.
Wat plasma-theoretici mogelijk achten, doet de luchtvaartindustrie
in elk geval watertanden. Russische experimenten deden vermoeden dat
wanneer de luchtstromen rond een snel voortbewegend vliegtuig met
ionen worden geïnjecteerd, het vliegtuig aanzienlijk minder weerstand
ondervindt. En minder weerstand betekent minder brandstofverbruik
en dus een potentieel enorm economisch voordeel. Dat het effect aanvankelijk
slechts bij supersonische snelheden leek op te treden, is dan niet
eens een erg groot nadeel. Als vliegtuigen uitgerust kunnen worden
met een weerstandverminderende plasmacocon, wordt supersonisch vliegen
economisch erg interessant. Bovendien zouden Russische wetenschappers
gelijkaardige effecten hebben ontdekt bij veel lagere snelheden, iets
waarvan de VS zeggen geen onderzoek naar te voeren.
Een ander veelbelovend voorbeeld van plasmatoepassingen is ionenpropulsie,
een voortdrijvingsmechanisme dat dertig jaar geleden al in Rusland
werd gebruikt, en nu door NASA wordt uitgetest in het ruimtetuig Deep
Space 1. Daarbij wordt geïoniseerd xenon-gas gebruikt, en de snelheid
waarmee dit gas de ‘uitlaat’ verlaat ligt ongeveer 10 keer hoger dan
bij de klassieke raketmotoren.
Maar de meest tot de verbeelding sprekende mogelijkheden van plasma's
schuilen in de magnetische en elektrische eigenschappen van deze toestand.
Vliegtuigen uitgerust met een plasmaschild zouden onzichtbaar blijven
voor vijandelijke detectieapparatuur, omdat de elektromagnetische
energie van deze toestellen door het plasmaveld zou worden geabsorbeerd
en/of afgebogen, waarna zelfs foutieve informatie zou kunnen worden
doorgestuurd naar de vijandelijke radarinstallaties. Dat is radicaal
verschillend van de techniek die het Amerikaanse leger ontwikkelde
om de futuristisch uitziende B-2 Stealth bommenwerper te verbergen
voor de vijand. Daar worden een aantal conventionele technieken gehanteerd
om radars en warmtezoekende raketten te misleiden.
De manieren waarop plasma elektromagnetische energie beïnvloedt, worden
al decennia lang vastgesteld in diverse laboratoria, maar hoe een
vliegtuig in een plasmawolk kan worden gehuld blijft onduidelijk.
Tenzij Rusland er toch in geslaagd zou zijn dergelijke onzichtbare
vliegtuigen te ontwikkelen.
(DdV)
Related links:
Toepassingen
van plasma
Vraag
het aan een plasma-kundige
Het
Keldysh-instituut
©
David de Vaal
