Armi ad energia diretta
Una carrellata su armi avveneristiche a cura di Andrea Raito
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Armi ad energia diretta
Scenari bellici sempre più complessi e la crescente necessità di sistemi d’arma più precisi, cioè in grado di colpire asset nemici in aree abitate da civili, ha portato l’industria militare a concentrare i propri sforzi sullo sviluppo di armi altamente sofisticate, la cui esistenza non è più un tabù visto che da un po' di anni a questa parte se ne discute in tavoli non più tanto riservati.
Come è risaputo, sia gli antichi che i moderni campi di battaglia hanno visto l’impiego di armi, o sistemi d’arma, che scagliano oggetti fisici contro bersagli nemici: sassi, frecce, lance, proiettili, bombe, missili; in parole povere, si ha a che fare con armi ad energia cinetica cioè sfruttanti la massa, la velocità ed eventualmente la carica esplosiva del proietto lanciato, per infliggere danni macroscopici. Proprio per evitare quest’ultimo aspetto, si è iniziato a concepire delle armi il cui scopo principale è produrre un danno si incisivo, ma contenuto e microscopico.
Nascono così le DEW, acronimo inglese per Direct Energy Weapons, cioè armi ad energia diretta. Le DEW, sfruttando molteplici forme di energia, sono in grado di produrre sui target effetti sia letali che non letali, divenendo in tal senso impiegabili sia in teatri di guerra che per svolgere attività di tutela dell’ordine pubblico. In base all’energia utilizzata le DEW possono suddividersi in:
Armi Laser
Armi al Plasma ed Impulsi
Armi a Microonde
Armi Laser
Il LASER, acronimo per Light Amplification by Stimulated Emission, è un dispositivo che genera ristretti fasci di radiazione elettromagnetiche, mono frequenza e coerenti, cioè uniformemente combacianti, comprese fra lo spettro del visibile (luce) dell’infrarosso o dell’ultravioletto.
Rimandando a specifiche tecniche consultabili in altra sede, si dirà semplicemente che un laser emette fasci concentrati di onde elettromagnetiche verso regioni target di piccolissime dimensioni; per questa sua caratteristica ha trovato molteplici impieghi nella vita di tutti i giorni: lettori CD, lettori DVD, bisturi chirurgici etc. La capacità di poter colpire un determinato bersaglio con massima precisione in aree ristrette ha portato i militari ad immaginarne un impiego bellico.
THEL
Le prime sperimentazioni Laser in ambito militare, di cui si ha ufficialità, furono intraprese nel 1996 dalla Northrop Grumman, nota multinazionale attiva in campo aerospaziale e difesa, con il progetto THEL. Il Tactical High Energy Laser è un dispositivo laser basato a terra di elevata potenza; è stato concepito per contrastare velivoli, missili e proiettili in volo, cioè in chiave antiaerea. Test iniziali ne hanno saggiato le potenzialità operative e l’efficacia ma, come era prevedibile, pure i limiti rappresentati soprattutto dall’ingombro dell’intero sistema d’arma, da un raggio ridotto e da una certa sensibilità alle condizioni metereologiche.
MTHEL
Versione “ridotta” del THEL, utilizzabile su veicoli. M nella denominazione sta per “Mobile”.
ABL (Air Based Laser)
Progetto Northrop Grumman finanziato dal Dipartimento della Difesa USA nel 1996, è un dispositivo laser aviotrasportato identificato anche con la sigla YAL 1. Questo laser chimico ad alta energia (Chemical Oxygen Iodine Laser-Coil) opera da un Boeing 747. Il progetto ha visto proprio la collaborazione della Boeing che ha modificato un suo velivolo per ospitare posteriormente l’intero corpo del sistema ed anteriormente un sistema di specchi, del diametro di 1,5 metri, necessario per indirizzare il raggio prodotto. Il primo test fu effettuato nel 2007 e in questa circostanza l’arma riuscì a distruggere un missile balistico dopo alcuni secondi di irraggiamento. Il progetto ABL fu interrotto nel 2014 ponendo però solide basi per lo sviluppo di nuovi sistemi laser.
LaWS (Laser Weapons System)
Progetto di arma laser commissionato dalla US Navy alla propria sezione NSWC (Naval Surface Warfare Center) e al fornitore Kratos Defense & Security Solutions nel 2010. L’arma prodotta è capace di generare un laser con classe di potenza compresa fra i 10 e i 50 kW, capace di distruggere piccoli velivoli ed imbarcazioni. Nel 2014 venne installato per testarlo su di una unità operativa della Marina Militare USA, la “USS Ponce”. Anche in questo caso, i modesti risultati dei test ne decretarono la sospensione. La US Navy, nel 2018, ha finanziato la Lockeed Martin per sviluppare un innovativo sistema d’arma laser denominato HELIOS (High Energy Laser with Integrated Optical-dozzier Surveillance).
Laser ZEUS
Sviluppato dallo Space and Missile Defense Command del US Army in sinergia con la società ingegneristica Sparta, è un laser termico a stato solido progettato specificamente per la neutralizzazione delle mine; il dispositivo relativamente di piccole dimensioni è stato installato su dei veicoli di tipo HUMVEE. ZEUS utilizza un raggio laser, con capacità termica da 10 kW, in grado di surriscaldare ordigni bersaglio provocandone una detonazione controllata, cioè in sicurezza; ha un raggio operativo oscillante fra i 25 ed i 300 metri e, secondo il New York Times, è stato già impiegato in teatri di guerra, nello specifico in Afghanistan nel corso dell’operazione Enduring Freedom nel 2003 e successivamente in Iraq nel 2006 come dispositivo sminatore.
Space Based High Energy Laser
Si tratta di dispositivi laser dislocati su piattaforme satellitari. La NASA insieme al Dipartimento della Difesa USA ha approntato dei laser “spaziali” per facilitare ed accelerare l’invio di dati e informazioni, da e verso la Terra per mezzo di satelliti; raggi laser invisibili all’occhio umano riescono a muovere terabyte di dati, immagini, video a stupefacente velocità. Badri Younes, vice amministratore e responsabile delle comunicazioni spaziali e la navigazione della NASA, in una recente intervista reperibile sul sito ufficiale dell’ente spaziale, ha dichiarato in merito: “Queste missioni e dimostrazioni inaugurano la nuova Decade di Luce della NASA che lavorerà con altre agenzie governative e il settore commerciale per espandere notevolmente le future capacità di comunicazione per l'esplorazione dello spazio e consentire opportunità economiche vibranti e solide".
Il 7 dicembre 2021 la NASA ha lanciato in orbita il Laser Communication Relay Demonstration, LCRD, un sistema satellitare di relè laser a due vie definito poi operativo ed in grado di condurre esperimenti nel maggio 2022. Rick Butler, capo progetto per il programma di sperimentazione LCRD presso il Goddard Space Flight della NASA nel Maryland, ha detto: ” LCDR risponderà alle richieste del settore aerospaziale sulle telecomunicazioni laser come opzione operativa per applicazioni ad alta lunghezza di banda”.
Contemporaneo al progetto LCDR la NASA ha messo a punto il Terabyte Infrared Delivery, TBIRD, letteralmente “consegna infrarosso di terabyte”, un laser che riesce ad inviare terabyte di dati in un unico passaggio, cioè senza l’ausilio di dispositivi ripetitori. Sua peculiarità è essere delle dimensioni di un pacchetto di fazzoletti.
Il 2023 vedrà il lancio di ILLUMAT-T, Integrated LCDR Low-Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal, più semplicemente definibile come up-grade di un terminale del LCDR.
Progetto futuro della NASA è un sistema di comunicazione laser Orion Artemis II, che permetterà agli astronauti che ritorneranno sulla Luna di ricevere e trasmettere immagini e video ad alta risoluzione.
In questo quadro di sperimentazioni, avviate o da avviare nei prossimi anni, non è difficile immaginare il futuristico impiego di satelliti laser in chiave bellica come proposto già nel 1983 dall’allora presidente americano Ronald Reagan in seno alla Strategic Defense Initiative (SDI), meglio conosciuta come progetto “Scudo Spaziale”. Armi satellitari laser garantirebbero, a chi le avesse, una notevole superiorità strategica poiché in grado di colpire dallo spazio obiettivi terrestri, velivoli, missili e altri satelliti in maniera invisibile e non intercettabile
Laser a Raggi Ultravioletti
L’azienda statunitense HSV Technologies, in collaborazione con l’Università della California, ha sviluppato un device laser ad ultravioletti capace di “paralizzare” un essere umano senza provocargli alcun dolore; il dispositivo crea, tramite i raggi UV, un “canale” ionizzato nell’aria in cui viene fatta correre una corrente elettrica che colpirà il bersaglio. Gli impulsi elettrici indotti imiterebbero i segnali neuro-elettrici che controllano i muscoli arrivando a paralizzarli momentaneamente senza alcun dolore da spasmo. Sia i raggi UV che le scariche elettriche usate sono definite “sicure” in quanto non interagenti né con i muscoli lisci del cuore e del diaframma, né con gli occhi dell’individuo bersaglio; questo perché l’irraggiamento dovrebbe durare pochissimi secondi. I limiti di questo dispositivo sono le dimensioni, simili a quelle di un piccolo frigorifero, tuttavia gli addetti ai lavori sono fiduciosi di poterne ridurre le dimensioni a quelle di un comune teaser.
Nel campo dello sviluppo di armi ad energia diretta non letali va citata la XADS (Xtreme Alternative Defense System), società privata, sita ad Anderson, Indiana. Dal 2002, anno della sua fondazione, la XADS sta sviluppando armi ad energia diretta per la protezione, la difesa e il mantenimento dell’ordine pubblico per le forze di polizia. Tra le sue creazioni di maggior successo vi è lo STUNSTRIKE, un’arma ad energia diretta che crea un canale ionico nell’aria in cui vengono indotte delle scariche elettriche modulabili ed orientabili, dalle dimensioni di una valigetta; esso è in grado di “inibire” gli esseri umani e può essere impiegato per far pre-detonare granate RPG (Rocket Propelled Granade) e i temibili IED (Improvised Explosive Device), ordigni esplosivi improvvisati.
La XADS ha anche creato il TALI, Threat Assessment Laser Illuminator, dispositivo laser dalla potenza di 105mW (milliwatt), funzionante a doppia batteria AAA e con portata di 350 metri, capace di causare ad individui bersaglio temporanea cecità, nausea e forti emicranie.
Armi al Plasma e Impulsi
Quando si parla di Plasma ci si riferisce al IV stadio della materia che si affianca ai più conosciuti stato solido, liquido e gassoso. Il plasma è una sorta di nube gassosa costituita da elettroni e ioni neutri altamente sensibili alle onde elettromagnetiche e ai campi magnetici. Queste caratteristiche hanno attirato le attenzioni dei progettisti di sistemi d’arma che ne hanno valutato le enormi potenzialità; infatti veicolando un raggio laser verso una nube di plasma questa si riscalderà al tal punto da esplodere. Si capì anche che, riuscendo a modulare il raggio a piacimento, si sarebbero ottenute esplosioni di diversa entità: da quelle paragonabili a dei petardi sino a quelle prodotte da bombe, con in più la precisione, garantita dal laser, ed un’ipotetica elevata cadenza di fuoco
MARAUDER
Il Magnetically Accelerated Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and Radiation fu il primo progetto di arma al plasma sviluppato nel 1990 dallo United States Air Force Laboratory. Si trattava di un cannone a rotaia (rail gun) in grado di generare degli anelli (toroidi) di plasma che venivano sparati ad altissime velocità, comprese fra i 3000 e i 10000 Km/s, causanti ai bersagli danni di tipo meccanico, termico ed elettromagnetico. La sperimentazione fu effettuata nel 1991 presso il Lawrence Livermore Laboratory dove venne accelerato un toroide plasmatico di 2mg tramite un cannone a rotaia capace di sprigionare un’energia compresa fra i 5 e i 10 MJ (mega joule). Purtroppo non si conoscono ulteriori dettagli circa questa arma e sue successive sperimentazioni.
Pulsed Impulsive Kill Laser (PIKL)
Prototipo di arma al plasma e probabile evoluzione del MARAUDER; consisteva anch’esso in un cannone elettronico grande pesante e fragile che, nel 1998, venne dotato di un laser chimico guidato dalla combustione ad elevata temperatura del deuterio con fluoro altamente corrosivo. I test non diedero i risultati sperati e si dovette aspettare il 2000 per degli aggiornamenti migliorativi
Pulsed Energy Projectile (PEP)
Gli aggiornamenti sul PIKL portarono allo sviluppo del Pulsed Energy Projectile che, sin dai primi test, risultava più promettente del suo predecessore. Il funzionamento di questo dispositivo si basava sull’emissione di un raggio laser infrarosso, generato dalla combustione del deuterio e fluoro, in grado di surriscaldare e, quindi, portare ad esplosione la nube plasmatica prodotta durante la fase iniziale dell’impulso; questo grazie alla capacità degli elettroni e ioni, contenuti nella nube plasmatica, di assorbire l’energia altamente concentrata del laser infrarosso. In fase sperimentale venne osservato che l’esplosione, anche ridotta, poteva produrre un’onda d’urto elettromagnetica; a quest’ultimo aspetto si interessò la Joint Non-Lethal Weapons Directorate che nel 2002 realizzò un dispositivo, simile per funzionamento al PEP, in grado di esercitare forza non letale su di un bersaglio, nello specifico stordimento e paralisi momentanea, simile a quella prodotta dalle granate flash-bang. Le proprietà non letali ma efficaci del dispositivo fecero auspicare un suo impiego operativo già a partire dal 2006; montato su degli HUMVEE, avrebbe dovuto svolgere compiti di presidio in checkpoint e/o mantenimento dell’ordine pubblico in teatri di guerra. In realtà il PEP non fu mai utilizzato operativamente e venne, invece, sottoposto ad ulteriori migliorie e prove su di altri mezzi come camion o elicotteri cercando di ridurne soprattutto il peso (pesava circa 220 Kg).
Dal 2010 lo United States Special Operations Command (USSOC) è impegnato nello sviluppo di un PEP anti-drone
Armi a microonde
Le armi a microonde (HPM, High Power Microwaves) hanno una storia concettuale che risale alla fine degli anni ’40; nel pieno della “guerra fredda”, sia gli USA che l’URSS intrapresero degli studi atti a sviluppare dei dispositivi militari in grado di irradiare onde elettromagnetiche ad alta frequenza su specifici bersagli.
Il funzionamento di un tale dispositivo si basa sull’emissione direzionale, continua o ad impulsi, di fasci ristretti di microonde con frequenze comprese fra i 10 e i 100 MHz (megahertz) che una volta colpito il target, corrispondente ad apparati elettronici nemici, causano sovraccarichi elettrici, “accecamento” di sensori, combustione delle componenti interne.
Nonostante le armi a microonde siano state concepite per annichilire i sistemi elettronici avversari hanno trovato applicazione anche contro bersagli umani; in fase sperimentale ci si accorse che un essere umano colpito da fasci ristretti di microonde sviluppa vertigini, stanchezza, emicrania e, nei casi più estremi, grave perdita di memoria e di udito. Insomma, un’arma multiruolo.
I progetti di sviluppo di tali dispositivi sono molteplici, così come numerose sono le società pubbliche e private interessate alla loro realizzazione; tra queste spicca la Raytheon di Tucson, Arizona, che nel 2004 ottenne commessa dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per lo sviluppo di un’arma a microonde.
La Raytheon, entro la fine della prima decade del 2000, riuscì a realizzare il “Silent Guardian”, un sistema d’arma capace di generare un fascio ristretto di microonde con frequenza d’onda di 95 GHz (gigahertz) e dalla portata utile di 550 metri; ribattezzato “raggio del dolore”, è classificato come arma non letale in quanto il fascio prodotto dal dispositivo, penetrando per pochi millimetri la pelle di un uomo, ne fa impazzire i recettori del dolore suscitandogli la sensazione di “andare a fuoco”. Il successo rappresentato da questo sistema d’arma portò i militari statunitensi ad installarlo su degli HUMVEE destinati ad operare in Afghanistan; a confermare la notizia fu il Tenente Colonnello John Dorrian, portavoce del comandante delle truppe NATO nel 2010, al giornalista di Wired Magazines Noah Shachtman. Dorrian confermò però solo il dislocamento e mai l’utilizzo dell’arma
THO
Non il dio mitologico norreno bensì acronimo per Tactical High-power Operational Responder. E’ un’arma a microonde, progettata e sviluppata dallo US Air Force Laboratory (AFRL), per contrastare gli sciami di droni sempre più presenti nei teatri di guerra. Facilmente trasportabile da un C-130, il sistema è configurabile in tre ore e richiede una formazione non strettamente specialistica dell’operatore; il costo è di circa 18 milioni di dollari. E’ previsto un suo futuro aggiornamento che sarà chiamato MJÖLNIR, nome del mitologico martello del dio Thor; l’up-grade sarà dedicato all’ampliamento della portata dell’arma e ad una sua più rapida dislocazione operativa.
RANETS E-
Rivelato per la prima volta nel 2001 dalla Rosoboronexport, agenzia statale russa che si occupa di import-export di tecnologie, servizi e sistemi militari, consisterebbe in un sistema d’arma a microonde ad alta potenza concepito per provocare ingenti danni elettrici ad asset e velivoli, pilotati e non, avversari. Non si conoscono, ad oggi ulteriori dettagli tecnici precisi ma indiscrezioni, non oggettivamente confutabili, descrivono il RANETS E come un cannone a radiofrequenza dalla portata utile di oltre 20 miglia, poco più di 30 Km.
E-Bomb (Electromagnetic-bomb)
Meno avveneristica ma di stessa declinazione funzionale dei precedenti sistemi d’arma, la E-Bomb è stata sviluppata sfruttando il conosciuto side-effect (effetto secondario) delle esplosioni nucleari, ovvero la massiccia emissione di microonde che si verifica a seguito della detonazione di una testata atomica; essa, infatti, è un ordigno concepito per colpire, uno o più bersagli nemici, con un potente fascio di microonde, causando ingenti danni ai sistemi informatici, elettrici, radio e TV senza, però, gli effetti distruttivi e catastrofici provocati da una testata nucleare. Non si trovano riscontri ufficiali circa la presenza di tali ordigni negli arsenali delle superpotenze, non esistono dettagli tecnici, eppure, il sito www.globalsecurity.org ne ha rivelato addirittura un suo impiego, da parte delle forze armate USA, durante la Guerra del Golfo del 1991.
NOTA FINALE
Il presente lavoro è frutto di ricerche condotte su informazioni di pubblico dominio verificabili tramite la seguente sitografia. L’elaborato ha mero ruolo divulgativo, motivo per cui si è cercato di utilizzare un linguaggio semplice, lontano dai tecnicismi che ne avrebbero reso ostica la comprensione
Siti di interesse e altri riferimenti:
HSV Technologies;
XADS (Xtreme Alternative Defense System);
“US withdraws “pain ray” from Afghanistan”- Dailymail.co.uk, 28 luglio 2010;
“US testing “pain ray” in Afghanistan”- wired.com;
“Direct Energy Weapon “ZEUS” now being deployed”- Berman Post Retrieved, 22 giugno 2010;
“Sci-fi Ray Gun debuts in Iraq”- Tierneylab blog, nytimes.com;
“What’s Next: the future of NASA’s Laser Communications”- nasa.gov;
“Phase 1b MARAUDER computer simulation” - International Conference on Plasma Science;
“Ring Accelerator Experiment” - International Conference on Plasma Science;
“Non-Lethal Weapons to gain relevancy in future conflicts” – National Defense, marzo 2002;
“Pentagon attacked for “Pulse” gun that inflicts long-distance pain” – The Independent, 5 marzo 2005;
“Navy new laser weapon works, ready for action” – London Brad, CNN, 11 dicembre 2014;
Andrea Raito
