Armas de microondas: Energía malgastada

Artículo publicado por Sharon Weinberg el 12 de septiembre de 2012 en Nature News

A pesar de 50 años de investigación en microondas de alta energía, el ejército de los Estados Unidos no ha logrado producir un arma útil.

Para algunos funcionarios del Pentágono, la demostración de octubre de 2007 debió parecerles un sueño hecho realidad – una oportunidad de acribillar a los reporteros con un haz de energía que provoca un dolor agudo.

El evento, que tuvo lugar en Quantico, Virginia, fue una rara demostración pública del Active Denial System (Sistema de Rechazo Activo) del ejército de los Estados Unidos: un prototipo de control de masas no letal que emite un haz de microondas a 95 gigahertz. La radiación a esta frecuencia penetra menos de medio milímetro en la piel, por lo que el haz se supone que envía una intensa sensación de quemazón a cualquiera que se halle en su camino, forzándolos a apartarse pero, en teoría, sin causar un daño permanente.

Laboratorio de investigación del Ejército de Estados Unidos © by RDECOM


Sin embargo, el día de las pruebas era frío y lluvioso. Las gotas de agua en el aire hicieron lo que siempre hace la humedad: absorbieron las microondas. Y cuando algunos de los periodistas se presentaron voluntarios para exponerse al haz atenuado, encontraron muy placentero dicho calor en un día con tan mal tiempo.

Una demostración del sistema en un día soleado de marzo demostró tener un mayor éxito. Pero no ha cambiado una realidad fundamental de la única arma conocida completamente desarrollada por el Pentágono de microondas de alta potencia (HPM): nadie parece quererla. Aunque el Sistema de Rechazo Activo funciona (casi siempre) como se dice, su enorme tamaño, consumo de energía y complejidad técnica hacen que su uso sea muy poco efectivo en el campo de batalla.

La historia se repite en otras áreas del desarrollo de armas HPM, que empezaron como una carrera tecnológica entre oriente y occidente hace casi 50 años. En los Estados Unidos, donde el gasto en armas electromagnéticas ha bajado desde los niveles de la guerra fría, pero sigue en unos 47 millones de dólares por año, sigue habiendo poco progreso. “Hay mucho ruido y pocas nueces”, dice Peter Zimmerman, físico nuclear emérito en el King’s College de Londres y antiguo científico jefe de la Agencia Estadounidense de Desarme y Control de Armas en Washington DC. Aunque la futura investigación puede arrojar algo de avance científico, añade, “no veo que vayan a construir una arma útil y desplegable”.

Para muchos críticos, el programa estadounidense HPM se ha convertido en un estudio de voluntarismo, exacerbado por una cultura de secretismo que hace que el progreso real sea aún más difícil.

La búsqueda por construir un arma electromagnética — una bomba electrónica (e-bomb), en jerga militar — empezó el 8 de julio de 1962, cuando los Estados Unidos llevaron a cabo Starfish Prime, la mayor prueba nuclear a gran altura que jamás habían intentado. La cabeza termonuclear de 1,4 megatones, detonó a 400 kilómetros por encima del Océano Pacífico nueve segundos después de las 11 p.m., hora de Hawái, lanzando enormes oleadas de partículas cargadas a lo largo del campo magnético de la Tierra. Sus rotaciones generaron un pulso de energía de microondas que sacaron de su escala a los instrumentos de medidas. Las auroras artificiales iluminaron la noche de todo el océano. Y en Honolulu, a más de 1300 kilómetros del punto de detonación, el pulso activó las alarmas antirrobo, apagó el alumbrado público y  desató cortocircuitos en la red eléctrica.

No ha habido nada igual a Starfish Prime desde agosto de 1963, cuando el Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas eliminó las explosiones nucleares en cualquier sitio que no fuese sobre el terreno. Pero la prueba mostró a los militares de ambos bandos de la guerra fría la potencial destructividad de un pulso electromagnético, y los lanzó a una carrera para aprovecharla como arma usando una fuente no nuclear.

Cortes de energía

Las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos se han mantenido como principal patrocinador del programa HPM del país desde sus inicios. Al inicio, su objetivo era construir un arma capaz de desactivar los ordenadores enemigos, sistemas de comunicación y otros componentes electrónicos. En teoría, la idea sigue siendo convincente: una bomba electrónica, de ajustarse en las frecuencias correctas, desactiva sus objetivos sin daños colaterales. Los coches se pararían en la carretera, los radares quedarían ciegos y los ordenadores destruidos, sin necesidad de grandes cantidades de explosivos.

Pero este objetivo se ha venido a pique debido al principal desafío técnico de un arma HPM: generar un pulso lo bastante dirigido como para elegir un objetivo específico y ser lo bastante potente como para tener un efecto cuando llegue hasta allí, usando idealmente un generador que sea lo bastante pequeño y ligero como para elevarse en un aeroplano o misil.

Un dispositivo alimentado por una batería puede generar un pulso HPM, pero producir el tipo de energía tan concentrada necesaria para destruir los componentes electrónicos normalmente requiere detonar un explosivo convencional en el interior de un dispositivo que se destruye a sí mismo en el momento del pulso. Debido a que hacer esto dentro de una aeronave pilotada es demasiado arriesgado – “unos pocos kilos en el lugar adecuado derribarían cualquier cosa”, apunta Zimmerman — las Fuerzas Aéreas han trabajado los últimos años en armas HPM diseñadas para misiles de un solo uso.

Por ejemplo, el proyecto Counter-electronics High-power Microwave Advanced Missile Project (CHAMP – Proyecto de Misil Avanzado de Microondas de Alta energía Antielectrónico) es un misil experimental diseñado para desactivar objetivos electrónicos tales como zonas de armas de destrucción masiva. Ni las Fuerzas Aéreas ni Boeing, principal contratista de CHAMP, debatirán los detalles técnicos del programa. Pero el proyecto solo es un prototipo; cuando CHAMP realizó una prueba de vuelo el año pasado, no incluyó la carga HPM.

Es posible crear un generador de microondas lo bastante compacto como para introducirlo en un misil. Ingenieros de la Universidad de Texas Tech en Lubbock han desarrollado una fuente experimental basada en explosivos de menos de 2 metros de largo y 16 centímetros de diámetro (M. A. Elsayed et alRev. Sci. Instrum. 83, 024705; 2012). Pero el desarrollador principal Andreas Neuber señala que existen límites físicos: para maximizar la potencia de las microondas a la vez que se mantiene un sistema pequeño, los ingenieros tuvieron que aumentar el campo eléctrico interno. El resultado puede ser un fallo catastrófico en los materiales aislantes del sistema, que pueden cortocircuitarse antes de que el sistema acumule suficiente potencia.

Incluso si los militares tienen éxito al compactar el sistema HPM, hay serias dudas sobre la efectividad que tendrán los pulsos sobre sus objetivos. A finales de la década de 1980, un dispositivo llamado Gypsy desactivó con éxito un conjunto de ordenadores personales durante la primera prueba desclasificada de las Fuerzas Aéreas de un arma de microondas. Pero trabajar sobre dicho éxito “se convirtió en un proyecto de investigación increíblemente difícil”, dice Doug Beason, físico que fue director asociado para la reducción de amenazas en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México hasta 2008, y escribió The E-Bomb (Da Capo, 2005), un ensayo sobre las armas de energía dirigida. “Podrías entender cómo afectan las microondas a los componentes de los circuitos electrónicos — transistores, condensadores, inductores y demás. Pero cuando empiezas a unirlo todo en complejos circuitos, se convierte más en un proceso estocástico y no siempre tienes los mismos resultados cada vez”.

Hay una incertidumbre similar sobre cómo fluye la energía electromagnética a través de los espacios cerrados como edificios. El proceso es caótico, dice Edl Schamiloglu, ingeniero eléctrico de la Universidad de Nuevo México en Albuquerque que estuvo implicado en una iniciativa patrocinada por el departamento de defensa de los Estados Unidos para mejorar tales predicciones. “Cuando un rayo o haz de ondas electromagnético entra en el espacio cerrado”, dice, “rebotará por todos sitios y no repetirá su trayectoria”.

Brevemente, más de 20 años después de las pruebas de Gypsy, los científicos no pueden predecir fiablemente el daño que provocaría un arma. Y esto sin siquiera considerar las contramedidas que usaría el adversario, que podrían ser tan elementales como rodear los componentes electrónicos sensibles con una jaula de Faraday — el equivalente a la malla de aluminio usada para proteger los hornos microondas.

El trabajo para desactivar los componentes electrónicos ha permanecido mayormente en secreto. Pero en 2001, las Fuerzas Aéreas anunciaron públicamente que habían realizado sustanciales progresos en el desarrollo de armas de microondas con objetivos humanos, cuando desvelaron el Sistema de Rechazo Activo.

El desarrollo del sistema se inició en la década de 1990 con el trabajo de las Fuerzas Aéreas por explorar los efectos biológicos de las microondas. Un proyecto con nombre en clave Hello (Hola) estudió cómo modelar los crujidos y zumbidos que provocaba el calentamiento por microondas en el oído interno para producir ‘voces en la cabeza’ psicológicamente devastadoras. El proyecto Goodbye (Adiós) exploró el uso de microondas para el control de masas. Y Good Night (Buenas noches) estudió si se podía usar para matar personas.

Hello y Goodbye

Solo el efecto de Goodbye pasó a su desarrollo como arma. Las posteriores investigaciones de los efectos biológicos se llevaron a cabo en secreto en la Base de las Fuerzas Aéreas Brooks cerca de San Antonio en Texas, pero incluso tal programa quedó prácticamente parado cuando el arma estaba lista para pasar de las pruebas con animales a humanos. Hans Mark, ingeniero nuclear de la Universidad de Texas en Austin que era director de investigación e ingeniería de defensa del Pentágono, hizo una visita a Brooks en 2000 para comprobar el trabajo. “El Dr. Mark no creía en el efecto”, recuerda Beason, “y tuvo un encuentro a gritos con uno de los principales investigadores”. Pero se necesitaba la aprobación de Mark para continuar con el proyecto, por lo que estuvo de acuerdo en someterse al haz.

Las Fuerzas Aéreas pasaron a las pruebas con humanos. Los científicos de Brooks bromeaban con que “nunca se ha visto a un cargo político correr tanto”, dice Beason.

Mark dice que sus dudas sobre el efecto Goodbye tenían su raíz en lo que llama “afirmaciones extravagantes” realizadas por sus defensores. Aunque no fuese más que eso, dice, el electroimán superconductor que alimentaba el generador de pulsos del sistema requería un sistema de enfriamiento demasiado grande y pesado para usarse en el campo. Mark dice que permitió que el sistema pasara a las pruebas humanas no porque estuviese convencido de su funcionamiento, sino porque tras exponerse él mismo al rayo decidió que las pruebas humanas al menos no dañarían a nadie. “Casi todo este programa ha sido una pérdida de dinero”, comenta.

Las preocupaciones de Mark resultaron ser premonitorias: los esfuerzos por desplegar el arma han sido inútiles. En su presentación en 2001, el departamento de defensa promocionó el Sistema de Rechazo Activo para su uso en misiones de paz en lugares como Kosovo y Somalia. Pero tras la invasión de Iraq en 2003, cuando el Consejo Conjunto de Armas No Letales de Estados Unidos ofrecieron el despliegue del Sistema de Rechazo Activo en la región, fue rechazado.

“Sabíamos que no era fiable”, dijo Franz Gayl, asesor científico y tecnológico del Cuerpo de Marines, en una entrevista el año pasado. Aún peor, comenta, el generador de pulsos era tan grande que tenía que transportarse en su propio vehículo de apoyo. “Era la receta para un desastre”, dice Gayl, “debido a que los operadores iban a ser un objetivo”. Y peor aún, dice, antes de usar el sistema tenía que enfriarse a 4 kelvin — un proceso que necesita 16 horas.

El departamento de defensa trató de desplegar el arma en Afganistán en 2010, pero fue devuelta a casa sin usar. El mismo año, California rechazó una versión menor para su uso en prisiones. El dispositivo lo construyó el contratista de defensa Raytheon de Waltham, Massachusetts, que declinó hablar sobre el tema.

Otras armas han tenido un resultado algo mejor. El Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas desarrolló un sistema HPM llamado MAXPOWER para detonar artefactos explosivos de manera remota, pero tenía el tamaño de un camión articulado — demasiado poco manejable para desplegarlo en Afganistán. La Organización para la Derrota de los Artefactos Explosivos Improvisados, la agencia antibombas del departamento de defensa, rechazó debatir el sistema, alegando problemas de clasificación de seguridad. Pero dijo que, en lo que respecta a 2011, no hubo patrocinio para MAXPOWER.

En julio, el general Norton Schwartz, jefe de las Fuerzas Aéreas retirado el mes pasado, advirtió de que el servicio tendría que retirar algunos proyectos científicos debido a los recortes en el presupuesto, pero dicha tecnología HPM seguiría en marcha. “Claramente tiene potencial”, dijo a la revista de negocios Aviation Week & Space Technology, advirtiendo que países como Rusia podrían estar por delante de los Estados Unidos.

El hueco de las microondas

La preocupación de que otros países, o incluso terroristas, podrían estar trabajando en tecnologías similares  parece ser una de las principales motivaciones para que el ejército de Estados Unidos siga investigando en el armamento de microondas, a pesar de la aparente falta de progreso. De acuerdo con una reunión de 2009 sobre tecnologías no letales preparada por la Oficina de Investigación Naval y obtenida bajo el Acta de Libertad de Información, Rusia, China e incluso Irán persiguen programas HPM — y el Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa del Reino Unido en Fort Halstead patrocina un programa clasificado para detención de vehículos.

Pero tales programas no son necesariamente una prueba de que la guerra armamentística HPM de la guerra fría siga en marcha. Al menos algunos países pueden  – como Estados Unidos – estar llevando a cabo investigaciones debido al temor de verse vulnerables ante tales armas. Las tecnologías modernas como los teléfonos móviles son particularmente susceptibles a los HPM, dice Michael Suhrke, director de la Unidad de Efectos Electromagnéticos  y Amenazas en el Instituto Fraunhofer de Análisis de Tendencias Tecnológicas en Euskirchen, Alemania.

Sobre las armas HPM en manos de terroristas, muchos científicos consideran que esta amenaza es, en el mejor caso, poco probable. Incluso si los grupos terroristas llevan a cabo las pruebas necesarias, dice Yousaf Butt, físico de la división de astrofísica de alta energía en el Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, ¿por qué lo harían? Un arma de microondas de cualquier magnitud probablemente tendría que estar alimentada por explosivos. Y si tienen ese tipo de material, dice, “¿por qué no usarlo simplemente para hacerlo estallar?”.

“¿Es concebible?”, se pregunta Philip Coyle, que en 2010–11 trabajó como director asociado de seguridad nacional y asuntos internacionales en la Oficia de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca, y ahora miembro sénior en el Centro de Control y No Proliferación de Armas, un comité de expertos con sede en Washington DC. “Apenas, creo. No aseguraría que los terroristas no puedan hacerlo. Pero veo más a los terroristas invirtiendo su tiempo en coches bomba que en un arma HPM”.

Los expertos no están de acurdo sobre si las HPMs podrían finalmente ser armas útiles. Pero hay una cosa clara: la mítica bomba electrónica capaz de detener coches o aviones aún no se ha materializado en el campo de batalla. Al preguntar si las Fuerzas Aéreas habían producido algún arma operativa, su laboratorio de investigación solo dijo: “Debido a asuntos operativos, no podemos responder a esta pregunta”.

El secretismo que rodea la investigación en armas HPM parece haber aumentado enormemente los obstáculos técnicos del programa. En 2007, por ejemplo, un informe sobre armas de energía dirigida del Panel Científico de Defensa dijo que el Pentágono no había usado de manera efectiva los datos recopilados por los investigadores universitarios para comprender los efectos de las microondas. Las Fuerzas Aéreas afirman ahora que compartir es mejor. Pero trabajar en un campo rodeado de secretos sigue afectando a cómo se esparce la información. Neuber, por ejemplo, estuvo de acuerdo en responder a preguntas para este artículo solo si respondía por escrito, y solo después de que sus respuestas hubiesen superado el filtro de la oficina del Ejército de los Estados Unidos que patrocina el trabajo de su equipo.

“Trabajar en un área que en gran parte tiene interés miliar requiere jugar con unas reglas distintas hasta cierto punto”, escribe. “Parte del flujo de información no es libre, como tampoco lo es en otras áreas de la investigación científica”.

Para John Alexander, coronel retirado del ejército que fue jefe del programa de armas no letales en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, el secretismo refuerza el aire de fantasía alrededor de todo el trabajo. “Mi visión siempre fue: el trabajo en física y química siempre es el mismo para todo el mundo, y hay gente muy inteligente ahí fuera, por lo que, ¿a quién quieres engañar?”, comenta. “La gente que no conseguía la información adecuada eran nuestros propios comandantes”.


Nature 489, 198–200 (13 September 2012) doi:10.1038/489198a

Autor: Sharon Weinberg
Fecha Original: 12 de septiembre de 2012
Enlace Original

 

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Comments (5)

  1. [...] "CRITEO-300×250", 300, 250); 1 meneos Armas de microondas: Energía malgastada http://www.cienciakanija.com/2012/09/17/armas-de-microondas-ener…  por enxebere hace [...]

  2. Dr. Maxwell

    El señor Alexander es la demostración de que se puede llevar un uniforme y no estar descerebrado. A fin de cuentas, el tirar dinero a paladas es más culpa de otros que de ellos.

    Si el presupuesto de defensa de los EEUU se dedicase a investigación pura, probablemente casi todos los problemas de la Humanidad estarían solucionados o en vías de solución. No, no me estoy columpiando. Es que es una cifra de escándalo.

    Ya que estamos, es criminal tener los tendidos de alta tensión al aire como están, totalmente vulnerables a cualquier tormenta solar o fenómeno exterior. No deja de ser ironía de coña que se gasten una pasta en armas absurdas cuando todo su país es de una vulnerabilidad ante un desastre natural que espanta. El suyo y todos los demás, incluyendo los japos que ya le dan la patada en el culo a otro subproducto militar vendido como panacea civil.

  3. Información Bitacoras.com…

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  4. [...] en Fí­sica, Tecnologí­a. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web. [...]

  5. JAIME ECHEVERRIA GUTIERREZ.

    El calentamiento del Planeta esta mas afectado por las MICROHONDAS que por emanaciones de gases.

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