به گزارش گروه دفاع و امنيت مشرق به نقل از همشهري دانستنيها، امواج مايکروويو، امواجي با طولموج کوتاه و انرژي فراوان هستند. از اين امواج در سامانههاي مخابراتي، سامانههاي راداري و لوازم خانگي مانند اجاقهاي مايکروويو استفاده ميشود. در اجاقهاي مايکروويو يا همان مايکروفر، انرژي زياد اين امواج باعث افزايش فعاليت مولکولها به خصوص مولکول آب ميشود و با افزايش دما، غذا را ميپزد. در کاربرد نظامي، همين توان و انرژي بالا براي آزار نيروهاي دشمن و ايجاد آسيب در تجهيزات آنها به کار ميرود.
هدف اصلي در بيشتر نبردهاي نظامي، نابودي و از بين بردن نيروهاي متخاصم نيست، چه بسا هدف، زنده ماندن، به اسارت گرفتن يا حتي متفرق ساختن آنها باشد. همين گزينه در کنار اوجگيري مخالفتهاي عمومي عليه ساخت، نگهداري و استفاده از سلاحهاي کشتارجمعي باعث شده که نسل جديدي از سلاحهاي نوين، با عنوان سلاحهاي غيرکشنده وارد ادبيات نظامي ابرقدرتها شود. اين سلاحها اگرچه ممکن است در برخي موارد حتي باعث مرگ شوند ولي عموما موجب زمينگيري، مشغوليت و آزار نيروهاي طرف مقابل خواهند شد.
نحوه عملکرد سلاحهاي مايکروويو بر اساس اينکه براي مقابله با نيروهاي دشمن يا تجهيزات آنها استفاده شود، متفاوت است. از جمله معروفترين سلاحهاي مايکروويو ضدنفر ميتوان «سيستم مانع فعال» را نام برد. اين سلاح طي دو ثانيه، انرژي مايکروويو متمرکزي را آزاد ميکند که با ايجاد سوزش شديد در پوست، فرد مقاوم را به فراري غيرارادي و ادار ميکند. آزمايشها نشان داده که درد سوزش پس از چند ثانيه غيرقابل تحمل ميشود.
از آنجا که اين امواج حداکثر تا عمق دو ميليمتري زير پوست نفوذ ميکنند، بهترين راه دفاع در برابر آن، پوشاندن سطح بدن و نقاط بيحفاظ است. لباس ضخيم، جليقه ضد گلوله، کلاههاي داراي تلق صورت، دستکش و نظاير آن ميتواند جلوي نفوذ امواج را بگيرد. همچنين فرد با حفاظت خود از تابش مستقيم، پناه گرفتن پشت وسايل يا درون سنگر، تحرک و جابهجايي ميتواند مانع از تمرکز امواج و تاثير سوء آنها شود. اما براي از کار انداختن تجهيزات دشمن، از امواج مايکروويو با قدرت بالا استفاده ميشود. سلاحهايي که از اين امواج پرقدرت استفاده ميکنند، با انتشار انرژي شديد در زمان بسيار کوتاهي موجب ميشوند که جريان ناپايداري به پتانسيل چند هزار ولت در ابزارهاي نيمهرسانا القا شود و مدارهاي الکترونيکي در اصطلاح بسوزند. تجهيزات الکترونيکي، رايانهها، رادارها و بيسيمها در همان لحظات نخست از کار ميافتند. در عين حال، بدن انسان به عنوان يک نيمهرسانا عمل ميکند و اين امواج را جذب ميکند.
پالس الکترومغناطيسي
در يک لحظه همه چيز در خاموشي فرو ميرود: بوي سوختن وسايل الکتريکي در فضا ميپيچد، پوشش سيمها ميسوزد، خطوط نازک تلفن قطع ميشود و مهمتر از همه، درون هيچ رايانهاي حتي يک بيت اطلاعات باقي نميماند. اين در حالي است که هيچ کس کوچکترين آسيبي هم نديده است!
به نظر شما چنين چيزي امکان دارد؟ اگر اهل تماشاي فيلمهاي اکشن باشيد، نمونهاي از اين پديده را در فيلمهاي ماتريکس يا 11 يار اوشن ديدهايد. تاثيرات پالس يک انفجار الکترومغناطيسي روي هر ابزار داراي مدارهاي الکترونيکي شبيه به توصيفات فوق است. اثر پالس الکترومغناطيسي براي نخستين بار طي آزمايشهاي هستهاي مشاهده شد. مشخصه اين اثر، توليد يک پالس الکترومغناطيس خيلي کوتاه (در حد صد نانو ثانيه) اما بسيار شديد است که از منبع انتشار ساطع ميشود. پالس الکترومغناطيس، ميدان الکترومغناطيسي پرقدرتي را به ويژه در محل انفجار توليد ميکند که توانايي توليد هزاران ولت جريان کوتاه مدت را روي مواد رساناي الکتريکي از جمله سيمها و صفحات مدار چاپي دارد. به همين دليل است که اهميت نظامي فراواني هم دارد و ميتواند اثرات تخريبي جبران ناپذيري را روي محدوده وسيعي از تجهيزات الکتريکي و الکترونيکي بهويژه رايانهها، راديوها يا سامانههاي راداري بر جا بگذارد. شدت ميدان توليدشده و سختي الکترومغناطيسي قطعات الکترونيکي که مقاومت تجهيزات را در مقابل اين اثر بيان ميکنند، مقدار تخريب ايجادشده روي تجهيزات را تعيين ميکند.
اثرات تخريبي
اثرات تخريبي امواج مايکروويو به عواملي همچون فاصله از مرکز انفجار، حساسيت تجهيزات و ميزان حفاظتهاي انجام شده بستگي دارد. مقدار تخريب ميتواند شامل تخريب جبرانناپذير و انهدام کامل الکتريکي و الکترونيکي در نزديکي انفجار تا تخريبهاي کمتر در نواحي دورتر باشد که تنها نيازمند جايگزيني برخي قطعات و بخشهاي آسيبديده است. در فواصل دورتر، تخريب ايجادشده با از کار افتادن موقت سيستم خودنمايي ميکند که معمولا پس از مدتي امکان استفاده مجدد از آن وجود دارد، اما معمولا قابليت اطمينان اين گونه سامانهها بهشدت کاهش يافته است.
تجهيزات رايانههاي تجاري از نيمهرساناهاي اکسيد فلزي ساخته ميشوند که به پالسهاي ولتاژ بالا بسيار حساسند؛ بنابراين اين سامانهها در مقابل اثر پالس الکترومغناطيس آسيبپذيري بيشتري دارند. رايانههاي مورد استفاده در سامانههاي پردازش اطلاعات، سامانههاي اطلاعاتي، نمايشگرها و رايانههاي متصل به تجهيزات نظامي از جمله پردازشگرها و سامانههاي ديجيتالي در مقابل اثر پالس الکترومغناطيس آسيبپذيرند. کابلهاي مسي بسيار بلند بين تجهيزات ارتباطات راه دور، ديودها و ترانزيستورهاي فرکانس بالا و مينياتوري موجود در گيرندهها، رادارها و تجهيزات نظامي الکترونيکي، ماهوارهها، تجهيزات UHF، VHF، HF و تجهيزات ارتباطات باند کوتاه نيز همگي در برابر پالس الکترومغناطيس، ناتوان و تخريبپذير هستند. تازه به اين توجه داشته باشيد که تجهيزات پيشرفته و جديد امروزي معمولا به شکل فشرده ارائه ميشوند و اگر بخشي از آن آسيب ببيند، امکان تعويض يا تعمير آن قسمت وجود ندارد و بايد ابزار جديدي را تهيه و جايگزين کرد. به زبان خيلي ساده، هيچ وسيله الکتريکي و الکترونيکي از قدرت نابودگر پالسهاي الکترومغناطيس در امان نيست.
دفاع در مقابل امواج مايکروويو
ساختمانها، ديوارهاي معمولي و حتي ديوارهاي بتني به دليل نداشتن خواص بازدارنده در مقابل پالسهاي الکترومغناطيسي، در برابر اين امواج مقاومتي ندارند. بنابراين لازم است که سامانههاي در معرض تهديد را از نظر الکترومغناطيسي مقاوم کرد. استفاده از پوششهاي سدکننده ميدان الکترومغناطيسي از مهمترين تدابيري است که ميتوان انجام داد.
براي اين منظور ميتوان تجهيزات را در يک پوشش هادي الکتريکي، موسوم به پوشش فاراده قرار داد. وقتي پالس الکترومغناطيس به اين پوشش برخورد کند، انرژي آن به وسيله مواد هادي پوشش جذب شده و لذا سامانههاي درون پوشش کاملا مصون ميماند. اين اثر مشابه زماني است که يک هواپيما به رعد و برق برخورد ميکند. در اين شرايط پوسته بيروني هواپيما انرژي را در بيرون بدنه جريان داده و تخليه ميکند، به گونهاي که هيچ سامانهاي درون هواپيما آسيب نميبيند.
براي محافظت صحيح يک سامانه بايد اطمينان حاصل کرد که تمام وروديهاي آن سامانه داراي پوشش بوده و بدون پوشش فاراده رها نشده باشد. همين موضوع نيز به عنوان ضعف عمده اين روش تلقي ميشود، زيرا غالبا سامانههاي تحت پوشش نيازمند ارتباط با محيط خارج از پوشش هستند. کابلهاي انتقال نيرو، سيمهاي ارتباطي و اطلاعاتي و حتي آنتنهاي فرستنده و گيرنده، از کانالهاي ارتباطي سامانه با محيط بيرون از پوشش ميباشند. در مجموع هر سيمي که به پوشش وارد ميشود يک کانال بالقوه براي انتقال موج قدرتمند انرژي و پالس الکترومغناطيس به درون پوشش فاراده و تخريب وسايل بوده و در عمل پوشش فاراده را بيتاثير ميسازد. علاوه بر اين، مقاومت سامانه درون پوشش به شدت پالس الکترومغناطيس و مقاومت پوشش فاراده روي سامانه وابسته است.