Cette arme à micro-ondes de l’armée de l’air américaine est conçue pour abattre les drones en faisant frire leurs composants électroniques. Crédit : AFRL Directed Energy Directorate
Quelques-uns des cas du mystérieux malaise qui a touché le personnel des ambassades américaines et les agents de la CIA de façon intermittente depuis 2016 à Cuba, en Chine, en Russie et dans d’autres pays. ont très probablement été causés par l’énergie électromagnétique pulsée., selon un rapport d’un groupe d’experts convoqués par les agences nationales de renseignement.
Les conclusions du rapport sont similaires à celles d’un autre rapport de la Commission européenne. rapport publié par les Académies nationales en 2020. Dans ce rapport, un comité de 19 experts en médecine et dans d’autres domaines a conclu que l’énergie de radiofréquence dirigée et pulsée est le ” mécanisme le plus plausible ” pour expliquer la maladie, surnommée ““.Syndrome de La Havane.”
Aucun des deux rapports n’est définitif, et leurs auteurs ne disent pas qui a visé les ambassades ni pourquoi elles ont été visées. Mais la technologie derrière les armes suspectées est bien comprise et remonte à la course aux armements de la guerre froide entre les États-Unis et l’Union soviétique. Les armes à micro-ondes de forte puissance sont généralement conçues pour désactiver les équipements électroniques. Mais comme le montrent les rapports du syndrome de La Havane, ces impulsions d’énergie peuvent également nuire aux personnes.
Comme un ingénieur électrique et informatique qui conçoit et construit des sources de micro-ondes de haute puissance, j’ai passé des décennies à étudier la physique de ces sources, notamment en travaillant avec le ministère de la Défense des États-Unis. Les armes à micro-ondes à énergie dirigée convertissent l’énergie d’une source d’alimentation – une prise murale dans un laboratoire ou le moteur d’un véhicule militaire – en énergie électromagnétique rayonnée et la concentrent sur une cible. Les micro-ondes dirigées de forte puissance endommagent les équipements, notamment électroniques, sans tuer les personnes à proximité.
Deux bons exemples sont le CHAMP (Counter-electronics High-powered Microwave Advanced Missile Project) de Boeing, qui est une source de micro-ondes de haute puissance montée dans un missile, et le THOR (Tactical High-power Operational Responder), qui a été récemment développé par le laboratoire de recherche de l’armée de l’air pour détruire des essaims de drones.
Un reportage sur l’arme anti-drone THOR de l’armée de l’air américaine.
Les origines de la guerre froide
Ces types de dispositifs micro-ondes à énergie dirigée sont apparus à la fin des années 1960 aux États-Unis et en Union soviétique. Ils ont été rendus possibles par le développement de puissance pulsée dans les années 1960. L’énergie pulsée génère de courtes impulsions électriques de très haute puissance électrique, c’est-à-dire à la fois une haute tension – jusqu’à quelques mégavolts – et de grands courants électriques – des dizaines de kiloampères. Cela représente une tension supérieure à celle des lignes de transport d’électricité les plus élevées sur de longues distances, et un courant équivalent à celui d’un éclair.
Les physiciens des plasmas de l’époque ont réalisé que si l’on pouvait générer, par exemple, un faisceau d’électrons de 1 mégavolt avec un courant de 10 kiloampères, on obtiendrait une puissance de faisceau de 10 milliards de watts, ou gigawatts. La conversion de 10 % de cette puissance de faisceau en micro-ondes à l’aide de la technologie standard des tubes à micro-ondes, qui date des années 1940, génère 1 gigawatt de micro-ondes. À titre de comparaison, la puissance de sortie des fours à micro-ondes actuels est d’environ mille watts, soit un million de fois moins.
Ce générateur de micro-ondes à haute puissance construit en Union soviétique continue de fonctionner dans le laboratoire d’Edl Schamiloglu à l’Université du Nouveau-Mexique. Crédit : Edl Schamiloglu, Université du Nouveau-Mexique, CC BY-ND
Le développement de cette technologie a donné lieu à un sous-ensemble de la course à l’armement entre les États-Unis et l’Union soviétique : le derby des micro-ondes. Lorsque l’Union soviétique s’est effondrée en 1991, d’autres scientifiques américains et moi-même avons eu accès aux accélérateurs de puissance pulsés russes, comme le SINUS-6 qui fonctionne toujours dans mon laboratoire. J’ai eu une décennie de collaboration fructueuse avec mes collègues russes, qui s’est rapidement terminée après l’arrivée au pouvoir de Vladimir Poutine.
Aujourd’hui, la recherche sur les micro-ondes de forte puissance se poursuit aux États-Unis et en Russie, mais elle a explosé en Chine. J’ai visité des laboratoires en Russie depuis 1991 et des laboratoires en Chine depuis 2006, et l’investissement réalisé par la Chine éclipse l’activité aux États-Unis et en Russie. Des dizaines de pays ont désormais des programmes de recherche actifs sur les micro-ondes de forte puissance.
Beaucoup de puissance, peu de chaleur
Bien que ces sources de micro-ondes à haute puissance génèrent des niveaux de puissance très élevés, elles ont tendance à générer des impulsions courtes et répétées. Par exemple, le SINUS-6 de mon laboratoireproduit une impulsion de sortie de l’ordre de 10 nanosecondes, soit des milliardièmes de seconde. Ainsi, même si elle génère une puissance de sortie de 1 gigawatt, une impulsion de 10 nanosecondes ne contient que 10 joules d’énergie. Pour mettre cela en perspective, un four à micro-ondes moyen génère en une seconde 1 kilojoule, ou mille joules d’énergie. Il faut généralement 4 minutes pour faire bouillir une tasse d’eau, ce qui correspond à 240 kilojoules d’énergie.
C’est pourquoi les micro-ondes générées par ces armes à micro-ondes de haute puissance ne génèrent pas de quantité notable de chaleur, et encore moins de faire exploser les gens comme des pommes de terre cuites au four à micro-ondes.
La puissance élevée est importante dans ces armes car la génération d’une puissance instantanée très élevée produit des champs électriques instantanés très élevés, dont l’échelle est la racine carrée de la puissance. Ce sont ces champs électriques élevés qui peuvent perturber l’électronique, c’est pourquoi le ministère de la Défense s’intéresse à ces dispositifs.
Comment cela affecte les gens
Le rapport des National Academies établit un lien entre les micro-ondes de forte puissance et les impacts sur les personnes par le biais des éléments suivants Effet Frey. La tête humaine agit comme une antenne réceptrice pour les micro-ondes dans la gamme des basses fréquences gigahertz. Les impulsions de micro-ondes dans ces fréquences peuvent faire entendre des sons, ce qui est l’un des symptômes signalés par le personnel américain affecté. Autres symptômes Les personnes atteintes du syndrome de Havana ont signalé des maux de tête, des nausées, une perte d’audition, des vertiges et des problèmes cognitifs.
Le rapport note que les appareils électroniques n’ont pas été perturbés pendant les attaques, ce qui suggère que les niveaux de puissance nécessaires pour l’effet Frey sont inférieurs à ceux qui seraient nécessaires pour une attaque sur l’électronique. Cela correspondrait à une arme à micro-ondes de forte puissance située à une certaine distance des cibles. La puissance diminue considérablement avec la distance à travers le loi de l’inverse du carréce qui signifie que l’un de ces dispositifs pourrait produire un niveau de puissance au niveau de la cible qui serait trop faible pour affecter l’électronique mais qui pourrait induire l’effet Frey.
Les Russes et les Chinois possèdent certainement les capacités de mettre en service des sources de micro-ondes de haute puissance comme celles qui semblent avoir été utilisées à Cuba et en Chine. La vérité sur ce qui est réellement arrivé au personnel américain à Cuba et en Chine – et pourquoi – peut rester un mystère, mais la technologie la plus probablement impliquée provient des manuels de physique, et les puissances militaires du monde continuent à la développer et à la déployer.
Écrit par Edl Schamiloglu, professeur distingué d’ingénierie électrique et informatique, Université de New Mexico.
Une version antérieure de cet article a été publiée le 2 janvier 2021.
