Mikrohullámú sütőből is készülhet elektromágneses fegyver

A 21. század hadviselésében a számítógépek legalább olyan fontos szerepet játszanak, mint a hús-vér katonák. Ha ez így van, akkor az emberek helyett az elektronikus rendszereket támadó csapásmérés is végzetes károkat okozhat - legyen szó akár katonai, akár polgári rendszerekről.

A BBC méltán népszerű, a hírszerzés világában játszódó Spooks című sorozatának egyik, 2010-ben vetített részében a londoni Parlament alatt elhelyezett elektromágneses fegyverrel állítottak meg két számítógépvezérelt torpedót a Temzén. A filmben egy úgynevezett EMP-bombát robbantatott fel a főszereplő. Lehetséges-e a valóságban olyan nagy erejű elektromos vagy mágneses mezőt létrehozni, amely komoly pusztításra képes?

Nukleáris robbantások melléktermékei

Sokáig csak a nukleáris és termonukleáris robbanótöltetek úgymond mellékhatásaként számítottak a tudósok és a katonák az elektromágneses lökéshullámokra. Az 1960-as években már voltak olyan, nagy magasságban végrehajtott kísérleti légköri atomrobbantások az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban, amelyek már kifejezetten az elektromágneses lökéshullámok kialakulását, erejét és viselkedését tanulmányozták. Bár az eredmények katonai szempontból biztatóak voltak, a mindennapok harcászatába érthető okokból nem került bele az ilyen jellegű hadviselés. Igaz, sok esetben felesleges is lett volna, hiszen az ellenfél nem rendelkezett olyan, említésre és persze rombolásra érdemes elektronikai, rádió- vagy számítógéphálózattal, amelyet képes lett volna egy ilyen csapás semlegesíteni.

Ha már nukleáris rakétákat és bombákat vetnének be a hadban álló felek, az valószínűleg az emberi civilizáció pusztulását is jelentené. Sokkal kevésbé drasztikus megoldás, ha a másodperc töredékéig tartó, de a fény sebességével terjedő elektromágneses lökéshullámot finomabb eszközökkel állítják elő.

Hogyan működik?

Meglepően hangzik, de az elektromágneses fegyverek elkészítéséhez olyan egyszerűen beszerezhető eszközök is felhasználhatók, mint az otthoni vagy nagyüzemi konyhai mikrohullámú sütők magnetronja, nagy tárolókapacitású akkumulátorok, vakuk vagy nagy teljesítményű, szabadon megvásárolható kondenzátorok. A szükséges tervrajzok és leírások is felkutathatók, és ne legyenek illúzióink: aki igazán kereste, már rég tudja, hol találja a szükséges információkat. Katonai szakértők szerint az elmúlt évtizedben az elektromágneses impulzusfegyverek új generációja fejlődhetett ki, akár a reguláris haderőknél, akár civil csoportok (esetleg bűnözök, csúcstechnikát is alkalmazó terrorszervezetek) kezében.

A lényeg: a fegyver energiatárolóját kell a tervezett mennyiségű energiával feltölteni, majd a kívánt helyszínen és időpontban ezt az energiát minél rövidebb, néhány nanoszekundumos idő alatt kisütni, akár távirányítással. Ekkor egy olyan elektromágneses impulzus keletkezik, amely hatásában hasonlít a nukleáris robbanófejek által keltett jelenségekhez, de erősségében messze elmarad azoktól.

A fegyverből kilépő, láthatatlan elektromágneses lökéshullám (impulzus) az eszközhöz csatolt antennákkal vezérelhető. Ezek segítségével lehet a felszabaduló impulzust vagy impulzussorozatot irányítani. A szűkebb területre így nagyobb, koncentráltabb lökéshullám zúdulhat, növelve a fegyver hatótávolságát is.

Az amerikai elnöki különgép védett az elektromágneses támadásokkal szemben

A fegyverek felépítésüktől függően lehetnek elektromos vagy mágneses jellegű impulzust kibocsátó eszközök, mely impulzusokat egyszer vagy többször (függően például a rendelkezésre álló energiától, annak utánpótlásától) bocsátják ki. A felhasználás céljától és területétől függően az EMP-bombával lehet egy szűkebb vagy tágabb frekvenciatartományban támadni, de lehetőség van több, különböző frekvencia lefedésére is. Így lehet több, előre meghatározott frekvenciát megtámadni vagy egy frekvenciatartományt folyamatosan változtatva "lefedni".

Természetesen itt is igaz az, hogy a "hivatalos" EMP-fegyverek, azaz a különböző, fejlett védelmi és elektronikai iparral, kutató-fejlesztő bázissal rendelkező országok haderőinél kifejlesztett fegyverek hatékonyabbak és pontosabban "hangolhatók" az adott feladatra, beleértve a hatótávolságot, a leadott teljesítményt és a megcélzott frekvenciákat. A civil felhasználóknak viszont elegendő lehet egy "egyszerű" EMP-fegyver is, hiszen a "láthatatlan csapásmérés" váratlansága és az előbb említett nem túl bonyolult beszerzési és megépítési folyamatok miatt nem is kell tökéletes rendszert alkotniuk.

Az elektromágneses impulzus is elektromágneses sugárzás, mert fotonokból áll (ha részecskeszemlélettel közelítjük), vagy Fourier-felbontással szinuszos összetevőkre bontható (hullámszemlélet). Nem létezik tiszta elektromos impulzus, mint ahogy tiszta mágneses impulzus sincs. Az előállítás mechanizmusa lehet inkább elektromos vagy inkább mágneses természetű (az előbbiben töltések gyorsulnak, az utóbbiban mágneses objektumok orientációja változik), a forrásától elszakadt impulzusban azonban a Maxwell-egyenleteknek megfelelően elektromos és mágneses terek is vannak, hiszen az egyik változása a másikat indukálja, és viszont.

Az a jelenség, mely az itt tárgyalt fegyverekhez hasonló hatást eredményez, nem más, mint a jól ismert villám. A fegyver is, a villám (ha nem közvetlen villámcsapás) is a szabadon mozgó töltéseket tartalmazó vezető anyagokra hat. Ebből adódik, hogy az ilyen fegyverek ellen a villámvédelem eszközeivel lehet védekezni. Ami pedig a közvetlen sugárral történt támadást illeti: egy közönséges fal minden elektromágneses sugárzást elnyel, kivéve a rádióhullámokat és a gamma-sugarakat. A rádióhullámok azonban leárnyékolja a Faraday-kalitka, a gamma-sugarak pedig nem indukálnak áramot a vezetőkben.

Milyen hatás van egy ilyen fegyvernek?

A nagyon rövid (10-100 nanoszekundum), nagyon nagy erejű elektromágneses hullám képes arra, hogy az elektromos szigetelésén keresztül is áramot indukáljon a vezetékekben, az áramkörökben. Ez a hatás elsősorban azokat a rendszereket, eszközöket érinti, ahol nagy elemsűrűségű áramköri elemek, alkatrészek vannak (processzorok, mikroáramkörök, memóriák). Számítógépek gyakorlatilag ma már mindenhol vannak, így a hatás is mindenhol jelentkezne. Így védekezni is mindenhol kellene, de ez gyakorlatilag nem lehetséges. Az egyetlen, valóban hatásos védekezés a tökéletesen zárt Faraday-kalitka. Ezt azonban képtelenség mindenhol megoldani, főleg a felmerülő költségeket figyelembe véve. Ráadásul az ilyen jellegű, elektromágneses lökéshullámot alkalmazó támadás eddig - legjobb tudásunk szerint - nem történt, így a szükséges "veszélyérzet" sem alakult még ki.

Az elektromágneses sugárzás a számítógépeket, a műholdas adóvevőket, a radarokat, a rádiókat, a modern gépkocsik fedélzeti rendszereit is képes lenne működésképtelenné tenni, a szerkezet erejétől függő hatókörben. Egy ilyen csapásmérés mérhetetlen károkat okozna egy ország védelmi képességeiben és mindennapi életében is. Kórházak, erőművek, közművek, közlekedési rendszerek "nullázódnának le" egy pillanat alatt.

Ha a támadó fél megelőző csapást mér egy ilyen fegyverrel a megtámadni szándékozott, fejlett társadalommal és informatikával rendelkező országra, óriási előnyt szerezhet. Ez a lehetőség természetesen nem kerülte el a fejlett védelmi iparral rendelkező országok figyelmét.

Az elektromágneses fegyverek alkalmazása sokrétű lehet: irányított siklóbombák, cirkálórakéták segítségével nagyobb távolságból, a támadó szempontjából is biztonságosan lehet megtámadni a kiszemelt katonai célpontokat, városokat, kommunikációs és légvédelmi rendszereket. A kisebb hatótávolságú és erejű eszközök akár tüzérségi eszközökkel, önjáró vagy vontatott lövegekkel, rövid hatótávolságú föld-föld rakétarendszerekkel is használhatók. Ezzel egy-egy támadó katonai egységet lehet semlegesíteni, vagy éppen a saját támadás célpontját lehet előzetesen megbénítani. Nem véletlen, hogy ezeket az eszközöket nem alkalmazzák ma még széles körben, hiszen nehéz olyan, megbízhatóan működőképes EMP-robbanószerkezetet összeállítani, amely például képes a tüzérségi lövegben, a kilövés közben ébredő erőket "túlélni".

Az, hogy a szén jól vezeti az elektromos energiát, minden fizikaórát járt ember számára ismerős. Az, hogy szénszálakkal már "ütöttek ki" elektromos hálózatokat, talán kevésbé ismert. A nem halálos fegyverek közé számíthatók azok a speciális robbanófejek és bombák, melyek a megcélzott területet nem robbanóanyaggal, hanem milliónyi, kisebb-nagyobb, speciális kémiai kezelést kapott karbonszállal támadják. A látványos robbanások helyett így a vezetékekre, transzformátorokra rakódó, a szellőzőrendszerbe is bekerülő szálacskákkal komoly rövidzárlatokat sikerült előállítani, melyek egy-egy nagyobb térség teljes energiaellátását is megszüntették. A módszer előnye az is, hogy a konfliktus lezárulta után nem kell a lebombázott erőműveket, elosztóállomásokat újraépíteni.

Az első ilyen támadást még az 1991-es Sivatagi vihar-hadművelet során szenvedte el Irak. Az ország elektromos hálózatának főbb csomópontjait Tomahawk cirkálórakétákra szerelt speciális robbanófejekkel támadták - a hivatalosan meg nem erősített értesülések szerint kiváló eredménnyel. 1999 májusában a szomszédos Szerbiában mutatkoztak be a BLU-114/B irányított bombák, melyek szintén karbonszál-felhőkkel támadták a szerb elektromos hálózatot.

A katonai felhasználás mellett nem szabad elfelejteni azt, hogy egy ilyen eszköz terroristák kezébe kerülhet, illetve ők is képesek lesznek összeállítani. Nem nehéz elképzelni egy olyan forgatókönyvet, ahol egy helikopteren vagy kisgépen egy nagyváros fölé repülő terrorista felrobbant egy házilag készített EMP-bombát. S nem nehéz azt sem feltételezni, hogy - hasonlóan a nagy pénzintézetek elleni, sikeres, de csak pletykaszinten "ismert" számítógépes támadásokhoz - már történhettek olyan EMP-eszközt felhasználó támadások, zsarolások, melyekről az érintettek mélyen hallgatnak.

Az elektromágneses erők gyorsítóképességét már a haditechnika több területén is használják. A számos lövöldözős játékból ismert railgun, azaz a fegyver lövedékét a robbanóanyag helyett elektromágneses mezővel felgyorsító rendszerek kutatása és fejlesztése elsősorban az Egyesült Államokban folyik. A cél: egy olyan, a mindennapokban is használható löveg megalkotása, melyet elsősorban a haditengerészet hajóira lehet telepíteni, ahol a működtetéshez szükséges nagy mennyiségű energia könnyebben biztosítható.

Egy másik, izgalmas felhasználási terület a repülőgép-hordozók katapultrendszere. Ezek azok a speciális eszközök, melyek a felszálló repülőgépekhez csatlakoztatva képesek a levegőben maradáshoz szükséges pluszsebességet biztosítani. A hirtelen, nagy sebességgel előrecsúszó "szánkókat" jelenleg a hajók turbináiból érkező gőz segítségével, mechanikus, pneumatikus és hidraulikus rendszereken keresztül gyorsítják fel. A jelenleg is zajló kísérletek során egy olyan, elektromágneses mezőt használó katapultrendszert tesztelnek, melyek kisebb tömeggel, gőz felhasználása nélkül, sokkal pontosabban adagolható erővel indítja majd a repülőgépeket.

Trautmann Balázs - Posztobányi Kálmán