Mikrovalno oružje uzrokuje osjećaj intenzivne boli pa ozračena osoba odustaje od namjere. Postavlja se pitanje humanizacije i njegova utjecaja na čovjeka. Hrvatski vojnik iznosi značajke tog oružja na temelju članka u časopisu Military Technology

U članku ADT/ADS – Weapons of the 21st Century?, poznatog časopisa Military Technology – MILTECH (5/2004), nagađa se o statusu i značajkama razvoja novih nekovencionalnih oružja. Riječ je o klasi oružja zasnovanog na nečemu što je opisano kao Tehnologija aktivnog odvraćanja ili Sustavi aktivnog odvraćanja (Active Denial Technology – ADT/Active Denial Systems – ADS). Takvi ADS sustavi mogu biti namijenjeni za upravljanje masama ljudi i drugim primjenama koje zahtijevaju uporabu nesmrtonosne ili manjesmrtonosne sile, sa značajkama potpuno nevidljivih i nečujnih djelovanja. Za taj projekt se navodi da je to najrevolucionarnije novo oružje od izuma atomske bombe. Iako je predstavnik zrakoplovnih snaga SAD-a 2001. godine dao kratku izjavu na konferenciji za novinare o postojanju novog oružja, od tada vjerojatno stoje rasprave oko smrtonosnih i humanitarnih implikacija uporabe ADT oružja, ali je objavljeno vrlo malo tehničkih detalja. Ovaj članak je analiza temeljena na istraživanju otvorenih izvora kao i autorovom vlastitom profesionalnom iskustvu (Leopolda Gragorača, Slovenija). Pritom se navodi da čitatelji moraju biti svjesni da je ovaj članak ipak samo nagađanje. Međutim, najmanje se pritom može reći, “gdje ima dima ima i vatre”.

Osnovni prikaz
ADT oružje se zapravo sastoji od izvora napajanja, mikrovalnog elektromagnetskog odašiljača i antene koja usmjerava energetski snop prema meti. Sustav je opisan kao operativan pri frekvenciji od 95GHz (valna duljina 3,16mm) s impulsnom snagom odašiljača od 100kW. Operator cilja na metu kroz videokameru i termovizijski ciljnik, koji su smješteni na sklop antene, upravlja antenom s joystickom, i pritiskom na okidač aktivira zraku.
Dubina prodiranja mikrovalne energije u ljudsko tkivo (penetracija pod kožom) iznosi oko 0,3mm, i jednaka je dubini živaca za osjet boli. Mikrovalna emisija zračenja zbog toga uzrokuje osjećaj intenzivne boli (gorenje) pa ozračena osoba odustaje od neprijateljske akcije i bježi od izvora zračenja. Bol je opisana kao gotovo identična onoj kada se kratko dotakne vruća električna žarulja, ali ne ostavlja tragove opekline, ne uzrokuje produženu i nepotrebnu patnju, ne uzrokuje trajna oštećenja i dugoročne negativne efekte. Čim se ADT oružje isključi, ili čim se meta pomakne s ciljne crte, bol gotovo odmah nestaje.

ADT oružja i ADS sustavi zbog toga pripadaju općoj kategoriji oružja za odvraćanje, suprotno “kaznenom” ili “onesposobljavajućem” nesmrtonosnom oružju, pri kojem je izbor treba li pobjeći ili prihvatiti bol i nastaviti neprijateljsku akciju potpuno ostavljen osobi koja je naciljana. Nadalje, odvraćajuće – djelovanje se automatski postupno povećava od lagane nelagode do nepodnošljive boli kada se meta približava odašiljaču zračenja i raste s vremenom izloženosti mikrovalnom zračenju. Također je važno da operator može usmjeriti snop zračenja prema pojedinačnim metama unutar mase ljudi, ili je protegnuti na više ciljeva, ili smanjiti površinsku zraku na točku kako bi se onemogućilo djelovanje snajpera. Ostale karakteristike ADT oružja su njihova inherentna stopostotna vjerojatnost pogađanja mete (ne postoje balistički faktori koji bi se razmatrali), nema problema s rezervama streljiva (sve dotle dok je električna energija raspoloživa), i domet koji znatno premašuje sve ostale nesmrtonosne tehnologije čak i ručno pješačko oružje visoke preciznosti.
Te značajke čine ADS sustave neosporno idealnim nesmrtonosnim sustavom za svrhe upravljanja masovnim prosvjedima, ali isto tako i za zaštitu određenih područja, zgrada ili bilo kojih drugih potencijalnih meta – barijerama odvraćanja – “odbijanja”. S druge strane pojam “aktivni” označava slobodu operatora da odluči hoće li i kada “zapriječiti pristup” određenom području, što je suprotno pasivnim sustavima zaštite kao što su bodljikava žica i ostale zapreke. Također bi se trebalo procijeniti bi li protumjere protiv ADT oružja mogle biti vrlo jednostavne. Na primjer, bilo bi dovoljno samo da se tijelo pokrije debelom odjećom, ili da se nosi metalni štit (čak i poklopac kante za smeće bi bio dovoljan) kao obrambeno sredstvo ili reflektor. Također je nejasno kako bi ADT tehnologija funkcionirala u kišnim, maglovitim i drugim uvjetima gdje bi voda u atmosferi apsorbirala energiju mikrovalnih zraka (slabo funkcioniranje).

Struktura i status programa
ADT program je započeo još ranih 80-ih Air Force Research Laboratory (AFRL) Directed Energy Directorate u Kirtland AFB (New Mexico) i prvobitno je dovelo do gradnje i testiranja demonstratora. Godine 1996. američki Kongres je odredio da Ministarstvo obrane (DoD) osnuje organizaciju za razvoj nesmrtonosne tehnologije, Joint Non-Lethal Weapons (JNLW) Direktorat sa US Marine Corps kao izvršnom agencijom. JNLW je onda financirao AFRL da proizvede dva prototipna ADS sustava na vozilu (VM-ADS) na poznatom američkom džipu Hummer. Napajanje VM-ADS-u osiguravao je turbo-alternator i sustav baterija, da bi na kraju bili zamijenjeni hibridno-električnim pogonom. VM-ADS programom upravlja Air Force’s Electronic Systems Center u Hanscom AFB. Očekuje se da će biti razvijena ADT oružja koja su prikladna za instalaciju na zrakoplovima i brodovima.
Na industrijskoj strani postoje tri primarna ugovarača: Raytheon Advanced Electromagnetic Technology (AET) je integrator sustava; Communications and Power Industries (CPI) zadužen je za razvoj uređaja; Veridian Engineering provodi istraživanje bioloških efekata. Terensko ispitivanje mobilnih VM-ADS prototipova po rasporedu je počelo u svibnju 2004. Novinska izvješća (očito temeljena na informaciji iznutra) navela su da je Pentagon odlučio izvesti ta ispitivanja u Iraku kako bi se osigurala zaštita takozvane Zelene zone u Bagdadu. Iako sama zamisao da bombaš samoubojica bude podvrgnut odvraćanju ili “zaplašivanju” s gorućom boli zvuči pomalo zastrašujuće, u tekstu se navodi da bi Irak zasigurno omogućio idealne uvjete za testiranje djelotvornosti ADS sustava u nadzoru i kontroli neprijateljski raspoložene gomile ljudi.

Tehničke analize
ADT oružja koriste se paraboličnim antenama oblika tanjura kako bi zračili elektromagnetskom energijom u uskom snopu. Što je promjer antene veći, snop zračenja je uži (uži dijagram zračenja antene), uz odgovarajuće povećanje jačine signala. Samim time povećava se preciznost gađanja i gustoća snage (W/m2). Efektivni domet ADS će ponajprije ovisiti o veličini i tipu odgovarajuće antene: Stoga ćemo prvo pogledati neke od njenih osnovnih značajki.
Konvencionalna mikrovalna parabolična antena ima tri radijacijske zone. Elektromagnetsko zračenje mikrovalnih paraboličnih antena obično se izražava ili gustoćom snage S (W/m2) ili jakošću električnog polja E (V/m). U bližoj zoni, i gustoća S i jakost E dosežu svoje apsolutne maksimalne vrijednosti u osi parabolične antene, dok u tranzicijskoj zoni S pada linearno i u dalekoj zoni s kvadratom udaljenosti. Udaljenost na kojoj S pada na polovicu maksimalne vrijednosti, tj. za 3dB, predstavlja maksimalni efektivni domet oružja. To je općenito prihvaćeni kriterij kada se raspravlja o elektromagnetskom zračenju.
Maksimalna gustoća snage pojavljuje se pri 317 m i pada do polovice te vrijednosti pri 640 m, što zato predstavlja efektivni domet sustava – iako treba uzeti u obzir činjenicu da postoji nekoliko neizbježnih područja u neposrednoj blizini antene gdje je S niža. Kod paraboličnih antena promjera 3 m, odgovarajuće vrijednosti su 712 m i 3900 m (što je 6 puta viši efektivni domet), ali bi se ta antena vrlo teško smjestila u sustavu na terenskom vozilu. Veličina mobilne VM – ADS parabolične antene čini se da je malo veća od 2 m, štoviše i sam Pentagon je naglasio da je efektivni domet sustava otprilike 640 m, što se slaže s proračunima.
Efikasnost konvencionalne kružne parabolične antene je 50-60%, i uglavnom ovisi o finoći izrade površine geometrije antene. Neravnine ne bi trebale premašivati 1 šesnaestinu valne duljine antene, što je u slučaju ADS 0,2mm. Razvoj i konstrukcija kružne parabolične antene promjera 2m-3m s takvom razinom izrade bili bi vrlo skupi i zahtijevali bi specijalne alate. Da bi se izbjegli ti problemi, ADS antena je bazirana na FLAPS tehnologiji (Ravna parabolična površina), koju je razvila tvrtka Malibu Research, a sastoji se od Fresnel ogledala konstruiranog od niza malih dipola. FLAPS reflektor antena nudi efikasnost od 95% s visokom dobiti i smanjene mehaničke tolerancije, i čak je moguće elektronički skenirati glavni snop do određene granice tako da mehanička rotacija nije nužna. Karakteristike FLAPS antene mogu se proračunati koristeći se istim metodama kao i za konvencionalnu paraboličnu antenu. VM-ADS će se koristiti sklopivom FLAPS antenom, koja je od velike prednosti za zračni prijevoz kao i za kretanje na cesti pri velikoj brzini ili za jakog vjetra.

Izbor frekvencije
Nekoliko je razmatranja odredilo izbor ADT-ove frekvencije rada pri 95 GHz:
• slabljenje elektromagnetskih valova kroz atmosferu je najmanje pri 95GHz kao i pri drugim frekvencijama (34GHz, 140GHz, 240GHz),
• tehnologija odašiljanja je već dosegla ove frekvencije,
• gotovo sve zemlje na svijetu koriste tehnologiju mjerenja do 50GHz, i dakle ne mogu otkriti i mjeriti signale frekvencije od 95GHz.
Ostale moguće frekvencije ili područja elektromagnetskog zračenja se ne bi mogle uzeti u razmatranje jer:
• frekvencija od 34GHz je već zauzeta i može se mjeriti u gotovo svim zemljama,
• infra-crveno ozračenje (0.78 do 100nm) je vidljivo i može se mjeriti,
• vidljiva svjetlost (0.39 do 0.78 nm) se može vidjeti,
• ultra-ljubičasto (UV) zračenje (0.2 do 0.38nm) je štetno za stanice i uzrokuje rak kože,
• laser (380 do 950nm) nije prikladan jer je ustanovljeno da razina zračenja koja uzrokuje bol može također oslijepiti metu.

Odašiljač
Od čega je izrađen ADT odašiljač? Nemoguće je koristiti poluvodiće (tranzistori, integrirani sklopovi) jer je ta tehnologija još daleko od toga da dosegne zahtijevane snage i frekvencije. Također ne mogu se koristiti ni cijevi sa putujućim valom (TWT-Traveling Wave Tubes), znane već nekoliko desetljeća i rabljene čak i u mikrovalnim pećnicama jer je njihova snaga barem 10 puta manja od potrebne. Kao posljedica navedenog, elektronske cijevi – koje su danas poznate kao elektronički uređaji “iz kamenog doba” – rabe se ali u moderniziranom obliku.
Posljednjih godina razvijene su specijalne cijevi zvane girotroni. Oni su rabljeni za cijeli niz primjena kao što su radari visoke razlučivosti, nuklearna fuzija i ubrzanje čestica, ali i kao izvori visokofrekvencijskog mikrovalnog zračenja velike snage. Načelo rada je sljedeće: elektronski top, obično magnetron, emitira elektrone. Primijenjeno električno polje privlači elektrone od negativne katode (elektronskog topa) prema pozitivnoj anodi. Vrlo jako magnetsko polje supravodljivih magneta u heliju (3 do 4 Tesla) uzrokuje rotaciju elektrona pri giro frekvenciji. Elektroni putuju kroz šupljinu gdje se elektronska zraka pojačava. Pri radiofrekvenciji, izlazni elektromagnetski valovi održavaju visoke frekvencije i velike snage.
Nedavno su razvijeni girotroni golemih snaga, rezultirajući također u dužim trajanjima impulsa. Potkraj 2001. godine, priopćeno je da je DoD ugovorio s CPI-em proizvodnju odašiljača, i malo poslije novi tip girotrona (VGB-8095) se pojavio na web-stranici tvrtke. Njegove karakteristike su: snaga 100 kW, frekvencija 95 GHz, odašiljanje kontinuiranim valom i najvjerojatnije je dio ADS odašiljača.

Utjecaji na ljude
Utjecaji ili efekti elektromagnetskog zračenja na ljude ovise o frekvenciji, jačini, obliku signala i vremenu izloženosti zračenju. S druge strane, jačina i oblik signala ovise o snazi odašiljača. Za svrhu ovog članka, ti utjecaji se mogu podijeliti na termalne i netermalne (toplinske i netoplinske).

Termalni utjecaji
Kao što je već rečeno, termalni utjecaji (preciznije, netolerancija toplinski stvorene boli) je ADT-ov operativni mehanizam. Testovi izvedeni na modelu čovjeka s prvobitnom temperaturom kože od 34 stupnja C pokazali su da je model osjetio promjene temperature od +0.1 stupnja C, što odgovara gustoći snage od 45 W/m2. Početak boli ili prag boli je dostignut kada se temperatura kože poveća na 45oC ili više, što znači Smin=12.500 W/m2, i maksimalizira se pri temperaturi kože od 55 stupnjeva C. Testiranja sa ADT demonstratorom su nadalje pokazala da je zračenje u trajanju od 2 sekunde dovoljno za podizanje temperature do 50 stupnjeva C, iako se nije navelo pri kojem dometu.
Kako je već naznačeno, ADS je dizajniran da ne zadaje nepotrebnu tešku patnju ni da uzrokuje trajno oštećenje, što je potvrđeno u više od 1600 testiranja izvedenih na 72 dobrovoljca. Postoji vrlo široka margina između razine izloženosti koja uzrokuje nepodnošljivu, ali trenutačnu bol, i razine koja uzrokuje trajna oštećenja; netko bi morao ostati u snopu 250 sekundi prije nego će mu izgorjeti koža.
Da se ostvari prag boli pri rubu ADS efektivnog dosega (640m), gustoća snaga bi trebala biti duplo veća – 25.000 W/m2. Ne postoji otvorena informacija o gustoći snage koja bi uzrokovala tako intenzivnu bol, da čak i najodlučnijeg/najotpornijeg neprijatelja prisili na povlačenje, ali bez zadobivenih permanentnih ozljeda. Nema sumnje, svakako, da su se izvela iscrpna testiranja u vezi s tim pitanjem. Jednostavan primjer može pomoći.
Maksimalna snaga sunčeva zračenja ima prosječnu vrijednost gustoće snage od 800 W/m2. U knjizi iz fizike iz srednje škole dan je primjer fokusiranja sunčeve svjetlosti koristeći se lećom promjera 5 cm. Kada se zraka sunčeve svjetlosti smanji do širine oko 8 mm, ona uzrokuje nepodnošljiv osjet boli u manje od jedne sekunde, dok se snaga elektromagnetskog zračenja vidljive svjetlosti fokusiranjem poveća od 800 W/m2 do 31.250 W/m2. Zbog toga, snaga zračenja pri frekvenciji 95GHz koja uzrokuje osjet boli trebala bi se barem udvostručiti da bi za duplo premašila svoju početnu vrijednost, i zbog toga uzrokovala jaku bol. Gustoća snage bi zato trebala biti barem 50.000 W/m2.
Kao posljedica, pri rubu ADS efektivnog dometa potrebno je dvostruko snage, tj. 83.000W. No opet, čak i ta snaga ne bi bila dovoljna. Da bi se prenijela energija od odašiljača do antene, koristi se valovod. Pri frekvenciji 95GHz, neizbježni gubici energije dosežu do oko 20%, čak i u slučaju uporabe visokotehnološkog konfokalnog valovoda. Uzevši u obzir sve navedeno, snaga odašiljača bi trebala biti barem 100kW. Dakako, Pentagon je objavio da snaga ADT odašiljača bude 100kW, iako se nije dalo daljnje rješenje.
Također, snaga može biti prosječna ili vršna. Prosječna snaga znači snagu koja zagrijava određenu količinu vode do određene temperature, ili u našem slučaju zagrijava kožu i uzrokuje osjet boli. U slučaju nižih frekvencija to se također naziva efektivna snaga odašiljača. Dosada se nije čulo ni vidjelo da bi mogao postojati odašiljač s efektivnom snagom od 100kW i frekvencijom 95GHz. Najvjerojatnije se brojka od 100kW zbog toga odnosi na vršnu snagu koja nastaje pri tzv. impulsnom načinu rada odašiljača, gdje odašiljač radi pri nosivoj frekvenciji 95 GHz i isključuje se i uključuje pri određenim intervalima.
Ako je trajanje jednog impulsa sekunda ili dulje, to je dovoljno dugo da se koža zagrije toliko da osjet boli postaje nepodnošljiv. Iza toga slijedi stanka od nekoliko sekundi, nakon čega se odašiljač ponovo uključi i šalje još jedan impuls.

Netoplinski utjecaji
U dostupnim Pentagonovim dokumentima, navedeno je da namjena ADT nije uzrokovanje nikakve trajne ili čak trenutačne ozljede ljudi. Zapravo, toplinski efekt bi trebao postići željeni rezultat odvraćanja i zastrašivanja neprijateljskih akcija, bez ikakvih popratnih efekata. Znatan je naglasak stavljen na tvrdnju da ADT oružja ne mogu oslijepiti ljude i da neće uzrokovati rak.
Svejedno, netoplinski utjecaji elektromagnetskog zračenja ne mogu se potpuno zanemariti. Oni se pojavljuju sa signalima koji su više nego 100 puta manji od ADT emisija i uključuju najvažnije aspekte kao što su mikrovalno slušanje i mikrovalno upravljanje umom.
Stručnjaci u tom području su dobro upoznati sa činjenicom, koja je također bila demonstrirana, da emisija specijalnih mikrovalnih impulsa pri niskim frekvencijama i regularnim intervalima uzrokuje određene percepcije kao što su slušanje valova iza glave, zujanje, zvonjenje, lupanje, vrtoglavica, proljev, itd. Kod nekih ljudi to također uzrokuje brzo kucanje srca ili viši krvni tlak. Za te utjecaje se zna da su bili promatrani i mjereni samo u frekvencijskom području od 300 MHz do 10 GHz i nisu dostupni pouzdani podaci za više frekvencije.
Mogućnost upravljanja ljudskim umom elektromagnetskim valovima je dosta kompleksna i vrlo tajna stvar. Poznato je da ljudski mozak šalje i prima alfa, beta i teta elektromagnetske valove frekvencija između 5 i 16 Hz unutar ljudskog tijela. Vanjska elektromagnetska polja koja stvaraju mikrovalne impulse sličnih frekvencija mogu kod ljudskih bića uzrokovati “specijalne efekte”. Pritom bi trebalo spomenuti “elektronsko bombardiranje” američkog veleposlanstva u Moskvi 1980. godine. U to vrijeme, Rusi sigurno nisu imali takvu tehnologiju koja bi slala elektromagnetske valove dovoljne snage da uzrokuje goreću bol, a čak i da su imali, uporabiti ju protiv osoblja veleposlanstva bilo bi vrlo glupo. Zato, jedini mogući zaključak je da su bili uključeni netoplinski efekti i signali manjih snaga. ADT FLAPS antena može raditi pri dvije potpuno različite frekvencije. Zbog toga, s tehničke točke gledišta, moguće je da ADS emitira pri frekvencijama i razinama koje bi uzrokovale dodatne netoplinske utjecaje.

Umjesto zaključka
Što se stvarno krije iza poruke “ADT/ADS – oružje 21. stoljeća – najrevolucionarnije novo oružje od izuma atomske bombe”? Je li cilj instalirati nesmrtonosni sustav oružja za vojne svrhe ili upravljanje masovnim prosvjedima? Osim mnogih pitanja postavlja se pitanje humanizacije i njegova utjecaja na um čovjeka. Na kraju iznošenja osnovnih značajki iz članka “ADT/ADS – Weapons of the 21st century?”, komentar na oružje koje će upravljati ljudima, bilo ono nesmrtonosno ili ne, nije humano jer je to zaprepašćujuće za čuti, a još gore primijeniti. Istraživanja u znanstvene svrhe su vjerojatno dopuštena ali primjena oružja ni u kojem slučaju. Posljedice bi mogle biti nesagledive.

Literatura:
1. Leopold Gregorač: ADT/ADS – Weapons of the 21st century?, Military Technology – MILTECH 5/2004
2. Jeff Hecht: Active Denial Technology (ADT) Microwave beam weapon to disperse crowds, New Scientist, www.mindfully.org/reform/microwave-Crowd-Dispersal.htm
3. K. E. Hackett, Air Force Research Laboratory s Directed Energy Directorate i Ch. W. Beason, Human Effectiveness Directorate: Active Denial Technology, www.afrl.af.mil/techconn/index.htm, Reference document DE-01-01.

Dinko MIKULIĆ, Zlatko BOŽINOVIĆ