DEW: Directed Energy Weapons
Foto: DragonFire et laservåben mod luftmål, Wikimedia Commons.
Målrettede energivåben (DEW) som lasere bruger energi, der affyres med lysets hastighed. Disse våben kan producere en kraft, der spænder fra afskrækkende til skadelig, til destruktiv.
Den øgede brug af droner f.eks. i konflikten i Ukraine og i Mellemøsten har skabt en stærk motivation til at udvikle laser- og radiofrekvent ildkraft, efterhånden som forskningen i direkte energiteknologi intensiveres.
Fordi Directed Energy Weapons bruger energi i stedet for kugler eller missiler, kan de være billigere pr. skud og have praktisk talt ubegrænset affyringskraft.
De langsigtede sundhedseffekter af disse våben er dog uklare.
De har også generelt en kortere rækkevidde end konventionelle våben, endvidere kan vejrforhold – såsom tåge og storme – kan gøre visse målrettede energivåben mindre effektive.
Der er en stigende interesse for målrettede energivåben fra flere nationer – herunder USA – primært til kontradronemissioner. Målrettede energivåben (DEW) bruger elektromagnetisk energi til at forårsage effekter lige fra afskrækkelse til ødelæggelse. De tilbyder kapaciteter, som konventionelle våben ikke har, men forskellige udfordringer har haft bremset en mere udbredt operationel brug.
Teknologien
Hvad er det? Directed energy weapons (DEW) bruger koncentreret elektromagnetisk energi til at bekæmpe fjendtlige styrker og aktiver. Våbensystemet omfatter højenergilasere og anden højeffekts elektromagnetisme – såsom millimeterbølge- og højeffekt mikrobølgevåben. I modsætning til våben, der affyrer kugler eller missiler, kan DEW’er reagere på en trussel på forskellige måder. For eksempel kan de midlertidigt nedbryde elektronikken i en drone eller fysisk ødelægge den. Se mere her om anti-drone-teknologi: 2022 Spotlight.
Hvordan virker det? Hver type DEW bruger et andet område af det elektromagnetiske spektrum (se fig. 1). Dette spektrum beskriver alle slags lys – inklusive dem, det menneskelige øje ikke kan se – og klassificerer dem efter bølgelængde. Forskellige typer elektromagnetisk energi har forskellige egenskaber. For eksempel påvirker bølgelængden, hvad den rettede energi kan trænge igennem – såsom metal eller menneskelig hud.
Alle DEW-lasere udsender energi med lysets hastighed og bliver ofte omtalt i forhold til deres effekt – den mængde elektromagnetisk energi, der overføres over tid. Mens DEW-lasere bruger elektromagnetisk energi svarende til hverdagsting, som f.eks. mikrobølgeovne i hjemmet, er deres effekt betydeligt højere, som beskrevet nedenfor.
Højenergilasere producerer en meget smal lysstråle, normalt i det infrarøde til synlige område, og bruges typisk på et mål ad gangen. Strålen kan være pulserende eller kontinuerlig og generere en effekt på mindst 1 kilowatt. Denne effekt er 200.000 gange større end en typisk laserpointer og er i stand til at smelte stål.
Millimeterbølgevåben har bølgelængder mellem 1 og 10 millimeter og genererer mere end 1 kilowatt effekt. Millimeterbølgevåben har en større strålestørrelse end højenergilasere og kan derfor påvirke flere mål på én gang.
Mikrobølgevåben med høj effekt producerer mikrobølger, som har længere bølgelængder end højenergilasere og millimeterbølgevåben. Disse våben kan producere mere end 100 megawatt effekt, hvilket er næsten 150.000 gange kraftigere end den gennemsnitlige husholdnings mikrobølgeovn. Ligesom millimeterbølgevåben kan de også påvirke flere mål på grund af deres større strålestørrelse.
Hver DEW kan producere en række effekter fra ikke-dødelig til dødelig, afhængigt af faktorer som varigheden på målet, afstanden til målet og endda den del af målet, som DEW er fokuseret på. DEW’er kan bruge denne række af effekter til at graduere reaktioner på en trussel. En gradueret reaktion kan starte med midlertidigt at forhindre brugen af et aktiv eller dets adgang til et område og øge til ødelæggelse af aktivet, hvis det er nødvendigt (se fig. 2).
DEW’er kan nægte adgang til et område eller forhindre fjendtlige styrker eller aktiver i at fungere inden for et område. DEW’er, der bruges til at nægte adgang, forårsager ikke langsigtet skade på mål, og når fjendtlige styrker eller aktiver forlader området, genvinder de typisk funktionen, eller effekten afbødes. For eksempel bruger USA’s forsvarsministerium (DOD) Active Denial System millimeterbølger, der interagerer med vand- og fedtmolekylerne i en persons hud for at skabe en varmefornemmelse. Under testen fik ubehaget enkeltpersoner til at bevæge sig væk fra området.
DEW’er kan også forringe effektiviteten af en fjendes aktiver. For eksempel kan højenergilasere midlertidigt overvælde en person eller en sensors evne til at se eller sanse ved at udsende et skarpt lys – kaldet blænding. Blænding kan fungere som en non-verbal advarsel, før du tyer til øget kraft.
Hvis der kræves en større mængde kraft, kan DEW’er også beskadige eller ødelægge fjendens aktiver. For at gøre det kan en højenergilaser udsende elektromagnetisk energi med en bølgelængde, som målmaterialet absorberer mest effektivt, og smelter materialet. Laseren kan fokusere på en sensor og beskadige en drone eller fokusere på en brændstoftank eller et batteri og derved ødelægge den.
Hvor udviklet er den? DEW’er varierer i udvikling fra forskningsprojekter til prototyper, der er testet i marken. DOD udnævnte DEW’er som en teknologi, der er afgørende for at muliggøre den nationale forsvarsstrategi fra 2018 og rapporterede, at de har brugt omkring 1 milliard dollars årligt i de sidste 3 år på forskning og udvikling. Det amerikanske militær har testet en række DEW-prototyper siden 2014, primært til kontra-dronemissioner. For eksempel har luftvåbnets prototype Tactical High Power Microwave Operational Responder (THOR) for nylig afsluttet 2 års test. Forsvarsministeriet forsker i måder at øge DEW’ernes effekt på for at kunne angribe mere kraftfulde mål – som missiler. Men som GAO for nylig rapporterede, står det amerikanske militær over for udfordringer med at bygge bro mellem DEW-udvikling og anskaffelse, hvilket potentielt begrænser udbredt operationel brug.
Hvorfor nu? DEW-forskning og -udvikling har været i gang i årtier i mange lande – herunder USA – og oplever i øjeblikket en stigning på verdensplan. Denne stigning stammer til dels fra teknologiske fremskridt og et ønske om at bevare konkurrenceevnen på slagmarken. Teknologiske innovationer, såsom udviklingen af mindre lasere, der er sikrere at betjene, gør moderne DEW’er meget mere bærbare og praktiske. For eksempel kan et firehjulet terrængående køretøj nu transportere en højenergilaser, der er kraftig nok til at beskadige droner. USA og 30 andre nationer udvikler DEW’er, de fleste til anti-dronemissioner, ifølge en rapport fra luftvåbnet fra 2021.
Muligheder
- Supplement til konventionelle våben. DEW’er bruger energi, der affyres med lysets hastighed, hvilket gør dem hurtigere og potentielt billigere pr. skud end missiler. Nogle DEW’er har stort set ubegrænset ammunition og kan skyde, så længe de har strøm.
- Nem gradueret respons. DOD kan skræddersy DEW’er til at imødekomme missionsbehov fra ikke-dødelige til dødelige reaktioner. For eksempel, jo længere en laser er fokuseret på målet, jo mere skade eller ødelæggelse vil der opstå.
- Fremme af andre anvendelser. Forskning og udvikling af DEW’er kan også gavne civile anvendelser. For eksempel kan udviklingen af lasere med højere energi hjælpe projekter, der bruger rettet energi til at transportere eller “stråle” strøm til fjerntliggende og dårligt stillede steder.
Udfordringer
- Teknologiske begrænsninger. DEW’er er generelt mindre effektive, jo længere de er fra målet, og atmosfæriske forhold samt kølekrav kan begrænse deres effektivitet. For eksempel kan tåge og storme reducere laserstrålens rækkevidde og kvalitet.
- Brug på slagmarken. Beslutninger om, hvordan og hvornår man skal bruge DEW’er eller konventionelle våben, kan være udfordrende. For eksempel påvirker DEW’er med bredere stråle, såsom mikrobølge- eller millimeterbølgevåben med høj effekt, alle aktiver i et område, uanset om det er ven eller fjende.
- Etiske og sundhedsmæssige bekymringer. Selvom der er potentielt relevante internationale love og retningslinjer, er deres anvendelighed på DEW’er ikke altid veldefineret. Usikkerhed omkring langsigtede sundhedseffekter af DEW’er på mennesker, der enten bevidst eller utilsigtet udsættes for rettet energi, har ført til bekymringer vedrørende etikken ved at bruge DEW’er.
Noter:
Artiklen her bygger på en artikel fra GAO’s hjemmeside fra maj 2023.
GAO, Den amerikanske regerings kontor for ansvarlighed , kaldes ofte for “kongresvagthunden”, og er et uafhængigt, upartisk agentur, der arbejder for Kongressen. GAO undersøger, hvordan skatteydernes penge bruges og giver Kongressen samt føderale agenturer objektiv, upartisk, faktabaseret information for at hjælpe regeringen med at spare penge og arbejde mere effektivt.
Læs mere her:
