Trải nghiệm vận hành một trong những laser mạnh nhất nước Mỹ: Một ngày bắn trông như thế nào?

Nếu đi bộ qua sân rộng trước tòa nhà Vật lý, Toán học và Thiên văn học tại Đại học Texas ở Austin, bạn sẽ thấy một tòa tháp 17 tầng và một tòa nhà hình chữ L khổng lồ. Tuy nhiên, điều bạn không thấy là những gì nằm ngay dưới chân mình. Hai tầng dưới lòng đất, đằng sau những cánh cửa kép dày nặng được đóng dấu logo mà hầu hết sinh viên chưa từng để ý, nằm một trong những laser mạnh nhất nước Mỹ.

Tôi là nhà khoa học trưởng về laser tại Texas Petawatt (hay gọi là TPW) từ năm 2020 đến năm 2024. Texas Petawatt hiện đã đóng cửa do cắt giảm ngân sách, từng là một trung tâm nghiên cứu được chính phủ tài trợ nơi các nhà khoa học trên cả nước đăng ký để sử dụng thiết bị chuyên dụng. Đây là một phần của LaserNetUS, mạng lưới các phòng thí nghiệm laser công suất cao thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.

Loại laser này hoạt động bằng cách lấy một xung ánh sáng cực nhỏ, kéo dài nó ra để không làm vỡ các hệ thống quang học, rồi khuếch đại nó cho đến khi, trong một khoảnh khắc ngắn ngủi, nó mang lại công suất lớn hơn toàn bộ lưới điện của Mỹ. Sau đó, hệ thống sẽ nén xung ánh sáng trở lại chỉ trong một phần nghìn tỷ giây để tạo ra một "ngôi sao" ngay trong buồng chân không.