Tidsskriftet Nature bragte den 12. september 2012 en artikel af Sharon Weinberger med overskriften "Microwave weapons: Wasted energy" [1]. Artiklen omtaler en række store projekter, som har haft til formål at udvikle kraftige mikrobølgevåben af forskellige slags, og som artiklens overskrift antyder, er det ikke ligefrem flatterende omtaler, de pågældende, fortrinsvis amerikanske, projekter får i Nature.
I samme nummer bragtes en ledende artikel med overskriften "Secret weapons" [2], hvori man efterlyser mere åbenhed omkring kostbare, svært gennemskuelige våbenprogrammer, som der her er tale om.
Jeg skal ikke her forholde mig nærmere til de konkrete systemer og beskrivelsen af dem i Nature, men artiklerne giver anledning til at se lidt nærmere på nogle mere fundamentale forhold og underliggende udviklingstendenser inden for områderne "high power microwaves" (HPM) og "radio frequency directed energy weapons" (RFDEW).
Når Nature tager et emne som mikrobølgevåben op, er det måske ret naturligt, at der fokuseres på de kraftigste af slagsen i relation til spektakulære forestillinger om heftige e-bomber på krydsermissiler og lignende i et veritabelt kapløb om spidseffekter og energiomsætninger. Et sådant kapløb har der også nok været tale om, og Sovjetunionen blev anset for at være førende med hensyn til generering af mikrobølger ved ekstreme effektniveauer. Gennem en årrække blev teknologien udviklet i en sådan grad, at det maksimale effektniveau øgedes med rundt regnet en faktor 10 per årti.
Den dag i dag anses Rusland fortsat for at være godt med, og et system, der ofte henvises til, er det såkaldte Ranets-E-system, som angiveligt er et mobilt system med en samlet vægt på fem ton. Spidseffekten angives at være 500 MW ved en frekvens på cirka 10 GHz (X-bånd). Med pulslængder på 10-20 nanosekunder og en repetitionsfrekvens på 500 Hz opnås en middeleffekt på 2,5-5 kW. Rækkevidden med en antennediameter på tre meter er anslået til at være 5-10 km for mål, som er sårbare over for en elektrisk feltstyrke på 1 kV/m (en del elektronisk udstyr kan forstyrres af væsentligt lavere feltstyrker [3]). Til sammenligning kan en magnetron fra en mikrobølgeovn med en effekt på 1 kW og en frekvens på 2,45 GHz frembringe en feltstyrke på knap 1 V/m i en afstand på 10 km med den samme antennediameter.
En fundamental egenskab ved radiobølger er, at feltstyrken (i fjernfeltet og i frit rum) aftager lineært med afstanden fra antennen, svarende til at effekttætheden aftager med kvadratet på afstanden. Effektniveauet, som skal benyttes for at opnå en rækkevidde på 100 m, skal således øges med en faktor 100, hvis man vil opnå den samme virkning mod et mål i en afstand på 1000 m. Tilsvarende kan man nøjes med et effektniveau på 1/100, hvis man i stedet for 100 m kan komme ind på en afstand af 10 m fra målet.
I modsætning til laservåben er mikrobølgevåben således begrænsede af den omstændighed, at en antenne har en betydelig strålebredde, som sætter grænser for antennens evne til at holde energien koncentreret som "directed energy" inden for et snævert afgrænset område. Antennens strålebredde er bestemt af og omvendt proportional med diameteren. Antennen i det ovennævnte eksempel har således en strålebredde på cirka 0,7 grader ved 10 GHz og 2,8 grader ved 2,45 GHz.
Uanset de mulige praktiske forhindringer, der måtte være forbundet med HPM-teknologien, vil ønsket om at være med i front (ikke mindst med hensyn til viden om muligheder og begrænsninger) givetvis holde gang i udviklingen blandt de førende på området en rum tid endnu. Parallelt hermed foregår en udvikling i retning af øget tilgængelighed af mindre systemer, som er i stand til at forstyrre elektroniske systemer med "intentional electromagnetic interference" (IEMI). I stedet for kraftige systemer som Ranets-E kan man som nævnt nøjes med væsentligt mindre systemer, hvis man kan komme tæt på målet, og til dette formål findes der nu om stunder massevis af "surplus radar equipment" på markedet, altså aflagte radarsystemer med de fornødne komponenter, som forholdsvis let kan skjules i varebiler og på lastvogne.
Beskyttelse af den kritiske infrastruktur nyder særlig bevågenhed på grund af de alvorlige konsekvenser, det kan have, hvis nøgleelementer sættes ud af kraft. Der benyttes elektroniske styringssystemer overalt, og udviklingen er gået støt i retning af mere kompakte systemer og lavere arbejdsspændinger. Den slags udstyr er grundlæggende sårbart over for kraftige elektromagnetiske felter. Dertil kommer tidsfaktoren, som er forbundet med at skulle genstarte computerbaserede systemer. I visse situationer vil en ønsket effekt af et elektromagnetisk angreb kunne opnås alene ved at forvolde kaos og tab af tid. Ødelæggelse af elektroniske komponenter og systemer er således ikke det primære formål med den type angreb.
Til trods for de erkendte potentielle trusler fra relativt lettilgængelige elektromagnetiske våben synes mere konkrete modforholdsregler fortsat at være i deres vorden i den civile verden, og det er da heller ikke nødvendigvis nogen nem opgave at implementere den fornødne beskyttelse.
Inden for EU indgår disse perspektiver i programmet "European Programme for Critical Infrastructure Protection" (EPCIP), og af særlig relevans skal her peges på det nyligt påbegyndte projekt under EU's 7. rammeprogram for forskning og teknologisk udvikling, "Protection of Critical Infrastructures against High Power Microwave Threats" (HIPOW) [4]. Projektet ledes af Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) i Norge og har deltagelse af i alt 14 partnere. Fra Danmark deltager Forsvarets Materieltjeneste via Sektionen for Værnsfælles Teknologi og Innovation.
I HIPOW-projektet vil der blandt andet blive gennemført eksperimenter med komponenter og systemer af relevans for kritisk infrastruktur, og der vil herunder indgå aspekter som beskyttelse af udstyret og detektering af angreb. Sidstnævnte aspekt er væsentligt, da det kan være svært at erkende, at et angreb med elektromagnetiske våben har fundet sted. I mange situationer vil fejltilstandene kunne være de samme, som også kan opstå "normalt" fra tid til anden eller via såkaldte cyberangreb.
Eksempel på en fejltilstand, som kræver genstart, og som diskret kan forvoldes med mikrobølgevåben. [5]
[1] S. Weinberger, "Microwave weapons: Wasted energy", Nature, 489, 198-200, 12 September 2012. [2] Editorial: "Secret weapons", Nature, 489, 177-178, 12 September 2012. [3] O.H. Arnesen et al., "High Power Microwave Effects on Civilian Equipment", URSI XXVIIIth General Assembly, New Delhi, India, 23-25 October 2005. [4] http://www.hipow-project.eu. [5] E. Krogager, "Mikrobølger mod elektroniske kredsløb", FOFT Nyt, nr. 2/2002, 12-15.
Kommentarer (1)