Биологическое воздействие некоторых видов несмертельного оружия

В общих словах, это приложение к нелетальным технологиям — всемирное исследование Национального разведывательного центра (NGIC-1147-101-98) — посвящено некоторым из наиболее часто задаваемых вопросов относительно технологии несмертельного оружия: о физиологических реакциях, наблюдаемых в условиях клинической настройки биофизической связи, и чувствительности персонала к оружию несмертельных эффектов. Эти результаты раскрывают и подтверждают некоторые аспекты развивающихся несмертельных технологий, с которыми, вероятно, придётся иметь дело в будущем, и в которых будут использованы такие несмертельные исполнительные механизмы, как:
• Лазер и другие световые феномены;
• Радиочастотная направленная энергия;
• Слуховые биоэффекты.
Количество исследований в области электромагнитных полей и их влияния на биологические системы стремительно растёт. Большая часть этих работ появилась в связи с тревогой о здоровье. Например, особое беспокойство вызвали эффекты облучения оператора электромагнитными полями, генерируемыми устройствами коротковолновой диатермии, мощными микроволновыми печами, радарными системами, магнитно-резонансными томографами, и т. д. Кроме того, большое беспокойство вызвали крайне низкочастотные (частота сети 60 Гц) электрические и магнитные поля, порождаемые линиями передачи высокого напряжения, промышленного оборудования и бытовых приборов. В центре эпидемиологических исследований было длительное облучение, как производственное, так и бытовое. Исследования навели на мысли о возможности неблагоприятного воздействия на здоровье человека (например, рак, репродукция, и т. д.).
Продолжаются лабораторные изыскания, преследующие цель установления возможных механизмов взаимодействия. Однако, кроме теплового нагрева на микроволновых частотах, есть и всё ещё не установленный механизм действия. Как следствие, наша научная база развивается полностью на основе феноменологических наблюдений. Из-за этого невозможно предсказать, как нетепловые биологические эффекты могут отличаться при разных методах воздействия (exposure modality). Особенно трудно предсказать биологическое воздействие мощных импульсов чрезвычайно короткой длительности из-за недостаточной базы данных для быстрых импульсов.
Однако растет понимание того, что облучение микроволнами и воздействие низкочастотными полями могут быть вовлечены в широкий диапазон биологических взаимодействий. Некоторые исследователи даже начинают описывать общие черты влияния микроволнового излучения и медикаментов на биологические системы. Например, некоторые утверждают, что плотность мощности и удельный коэффициент поглощения микроволнового облучения можно считать аналогом концентрации инъецируемого раствора и, соответственно, дозировки вводимого препарата. Очевидно, воздействие микроволн на химизм и функции мозговой ткани является сложным и избирательным. Наблюдения за весом тела и поведением показали, что крысы, подвергнутые воздействию микроволн определенного уровня, едят и пьют меньше, имеют меньший вес тела в результате неспецифического стресса, который формируется в центральной нервной системе, и пониженную двигательную активность. Было найдено, что экспозиция животных к одной модальности радиочастотной электромагнитной энергии значительно снижает агрессивность во время экспозиции. Однако для другой методики экспозиции были показаны и противоположные эффекты воздействия микроволн, выражающиеся в увеличении подвижности и агрессии животных. В недавно опубликованных данных микроволны описаны как фактор, имеющий отношение к дефициту функции пространственной памяти. Подобный тип эффекта наблюдался при экспозиции к «резонансно настроенному» крайне низкочастотному магнитному полю. Таким образом, база знаний насыщена феноменологическими наблюдениями за биологическими системами, «нарушенными» экспозицией к энергии электромагнитного поля. (Тот факт, что биологическая система реагирует на внешнее воздействие, не означает, что можно легко или автоматически сделать вывод о его неблагоприятном влиянии на здоровье). Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы извлечь из этой развивающейся науки об электромагнитном воздействии на системы животных информацию, общую с биологической восприимчивостью людей. Ситуации, где две эти области пересекаются, дают возможность использовать подобную информацию в программах разработки нелетального оружия.
Эффект временного выведения из строя (инкапаситация): микроволновой нагрев
Сутью радиочастотной инкапаситации является нагрев тела, имитирующий лихорадку. Цель состоит в том, чтобы обеспечить нагрев высоко контролируемым способом с таким расчётом, чтобы тело получило почти однородный нагрев, но никакие органы не были повреждены. Для гомойотермного «ядра» (core) считаются пригодными температуры около 41° C. При такой температуре поведение человека претерпевает значительные изменения. Большинство людей в лихорадочном состоянии становятся намного менее агрессивными, некоторые могут стать более раздражительными. Субъективные ощущения, вызываемые подобным подъёмом температуры, намного неприятнее, чем сопутствующая лихорадка. При гипертермии все механизмы терморегуляции испытывают предельное напряжение, чего не наблюдается при лихорадке. Также вероятно, что микроволновая гипертермия (даже увеличение мозговой температуры всего на 1° C) может нарушать оперативную память, что приводит к дезориентировке.
Биологический объект/ Нормальное функционирование/ Болезненное состояние
Температура теплокровных (гомойотермных) животных, так же как и человека, остаётся практически постоянной, хотя окружающая температура может значительно изменяться. Нормальной температурой человеческого тела, измеренной во рту, обычно считается 37° C, ректальная температура на один градус выше. Оральная температура людей варьирует, как правило, от 35.8° C до 37.8° C. У каждого человека также происходят изменения с течение дня — разница между максимумом, поздно днем или рано вечером, и минимумом, между 3 и 5 часами утра, достигает 1.0° C или даже 2.0° C. Усиленная мышечная нагрузка вызывает временное повышение температуры тела, пропорциональное интенсивности нагрузки; уровень может достигать 40.0° C.
Экстремальный тепловой стресс, при котором превышена способность тела к теплоотдаче, вызывает патологическое повышение температуры тела. Субъективные ощущения, вызываемые этим нарастанием нагрева, намного более неприятны, чем сопутствующая лихорадка. При гипертермии все эффекторные процессы предельно нагружены, тогда как при лихорадках этого нет. Однако предельная температура тела, при которой человек может выжить, в обоих случаях одинакова — около 42 C. В течение короткого времени люди выдерживали температуры до 43° C.
В условиях длительной гипертермии, при температурах от 40° C до 41° C, мозг получает тяжёлое повреждение, которое обычно приводит к смерти. Периоды гипертермии сопровождаются мозговым отеком, который повреждает нейроны, и у пострадавшего начинаются дезориентировка, бред и судороги. Об этом синдроме в зависимости от обстоятельств обычно говорят как о солнечном или тепловом ударе. При продолжительной гипертермии поражение головного мозга взаимодействует с центральными терморегуляторными механизмами. В частности, прекращается секреция пота, и состояние усугубляется.
Принцип достижения желательных результатов
Данная концепция основана на почти 40-летнем опыте работы с тепловыми эффектами микроволн. Были проведены многочисленные исследования на животных, с тем чтобы установить характеристики, существенные для понимания энергетического воздействия на животных. Из физических соображений самым важным является соотношение между размером животного и длиной волны радиочастотной энергии. Рекомендации по воздействию на человеческий организм радиочастотным излучением фактически построены на теории избирательного поглощения как функции размера тела и частоты. Сложной задачей является сокращение времени воздействия, с тем чтобы достичь эффекта, не нанося необратимых повреждений ни каким-либо органам, ни телу в целом, и оптимизировать работу аппаратуры. Важна также ориентация падающей энергии относительно ориентации животного.
Для исследования влияния РЧ излучения на температуру тела у обезьян резус была специально выбрана частота 225 МГц, как депонирующая энергию в глубине тела животного. Мощность дозы облучения 10 Вт/кг вызывала повышение температуры тела до 42° C в короткий срок (10–15 минут). Чтобы избежать необратимых отрицательных эффектов, экспозиция была прекращена при достижении температуры 42° C. Более низкая мощность 5 Вт/кг вызывала подъём температуры до 41.5° C меньше, чем за 2 часа. Обратимый характер этой реакции был доказан быстрым понижением температуры тела, когда РЧ экспозицию завершили до достижения критической температуры 42° C. Было установлено, что поглощенная пороговая судорожная доза для крыс находится между 22 и 35 Дж/г при экспозиции продолжительностью от долей секунды до 15 минут. При 30-минутной экспозиции поглощенная пороговая доза снижения выносливости близка к 20 Дж/г, порог прекращения текущей деятельности равен приблизительно 9 Дж/г, а порог нарушения деятельности находится в диапазоне от 5 до 7 Дж/г. Все вышеупомянутые состояния, за исключением судорог, являются вариантами нелетальной инкапаситации.
Грубая оценка мощности, требуемой для нагрева по этой технологии человека, даёт порядка 10 Вт/кг при активации объекта от 15 до 30 минут. На практике уровни мощности зависят от климатических факторов, одежды и других факторов, влияющих на тепловые потери определённого человека. Метод выражения мощности дозы в терминах площади поверхности тела (ватт на квадратный метр), а не массы тела (ватт на килограмм), обеспечил бы более достоверный прогноз тепловых эффектов, несмотря на эти отличия. Однако экстраполирование терморегуляторных эффектов с лабораторных животных на человеческие существа связано с множеством погрешностей.
Эта технология — адаптация технологии, популярной уже много лет. Известно, что при помощи микроволн можно нагревать объекты. Кроме приготовления пищи, микроволновые устройства используются во многих индустриальных приложениях как направленный источник тепла. Несколько лет назад это было даже предметом проекта «Pound Proposal», идея которого состояла в подогреве не самих жилых помещений, а находящихся в них людей. Ввиду очевидно безопасного характера нагрева тела при помощи микроволновой техники проводятся исследования новых вариантов применения электромагнитной энергии для нужд человека. Несмертельное приложение должно заключать в себе чрезвычайно сложное микроволновое устройство, которое может использоваться для проецирования микроволн, чтобы обеспечить контролируемый нагрев людей. Этот регулируемый нагрев будет повышать внутреннюю температуру людей до заданного уровня, имитируя тяжёлую лихорадку, что позволит получить психологическое/физическое превосходство над противником без применения смертельной силы. Принцип нагрева прост; серьёзной задачей является определение и генерация соответствующей смеси частот и уровней мощности, необходимых для дистанционного нагрева, не вызывающего повреждений определенных органов у облучаемых лиц.
Привлекательности этой несмертельной технологии способствует множество факторов. Во-первых, в её основе лежит известный эффект — нагрев. Эффектам нагрева подвержен каждый человек, поэтому результат предсказуем с вероятностью 100 %. Время до начала реакции, вероятно, может быть выбрано между 15 и 30 минутами; однако расчёт времени требует дополнительного исследования, с тем чтобы добиться максимального повышения температуры при минимизации побочных эффектов локализованного нагрева. Начало может быть достаточно медленным и/или такой частоты, чтобы быть нераспознанным облучаемым человеком (людьми). Безопасность мирных жителей может быть повышена за счёт применения и дополнительного усовершенствования передовых сенсорных технологий. Время инкапаситации можно продлить на практически любой желательный период, совместимый с безопасностью. (Соответствие значений температуры или других показателей жизненно важных функций выбранным в процессе научно-исследовательских работ можно контролировать дистанционно, и температура может поддерживаться на минимальной эффективной точке).
Время до начала реакции (Time to Onset)
Время до начала реакции — функция используемого уровня мощности. Тщательно контролируемый однородный нагрев может, вероятно, иметь место в интервале от 15 до 30 минут. Время до начала реакции можно было бы уменьшить, но с увеличенным риском неблагоприятных эффектов. Минимальное время зависит от уровня мощности оборудования и эффективности устройства наведения.
Продолжительность эффекта
В предположении, что нагрев произведён правильно, инверсия повышенной температуры тела начинается сразу же после устранения источника тепла.
Возможность настройки
В этой концепции возможна настройка нагрева на любой уровень, вплоть до максимальной мощности источника. Таким образом, она пригодна для работы с постепенным наращиванием воздействия, при т. н. «реостатном» подходе. Если позволяет ситуация, а источник имеет достаточную мощность, есть возможность использовать эту технологию и в смертельном режиме. Длительная температура тела выше 43 o C, практически несомненно, повлечёт необратимое повреждение мозга и смерть.
Распределение людей по чувствительности к требуемым эффектам
Нет оснований утверждать, что кто-либо может оказаться неуязвимым к этой технологии. Личности с аномальными терморегуляторными механизмами могут оказаться восприимчивыми к более низкой плотности падающей энергии. В их число входят люди с органическим повреждением гипоталамуса — части мозга, который интегрирует автономные механизмы, контролирующие тепловые потери; а также люди с аномальными соматическими особенностями тепловых потерь (например, дыхания, водного баланса, и т. д.)
Методики, необходимые для проекта термической технологии, относительно хорошо развиты благодаря известному биофизическому механизму — универсальной чувствительности людей к законам нагрева, и благодаря хорошо проработанной технологической базе для возбуждения радиочастотного излучения. Поскольку человеческое тело неоднородно, отдельные органы, из-за их размера и формы, больше подвержены воздействию радиочастоты с одной длиной волны, чем с другой. Поэтому во избежание необратимых повреждений у подозреваемого или невиновного свидетеля может понадобиться изменить частоту, чтобы не допустить локального нагрева, и вследствие этого — повреждения какого-либо органа. К тому же будет необходимо избегать условий, которые предположительно могут вызвать катаракту. Таким образом, в то время как технология микроволнового нагрева в общем созрела, адаптация несмертельных технологий потребует сложных биофизических расчётов для определения надлежащего режима микроволновых частот и интенсивностей. Также будет необходимо оптимизировать существующие аппаратные средства для соответствия биофизическим требованиям.
Возможное влияние на объект(ы)
Если метод работает, как предполагают, незаметно, то человек-мишень может быть ограничен в возможностях в течение 15–30 минут. Поскольку эта технология ориентирована на относительно медленное начало, она должна применяться только в ситуациях, где скорость не имеет значения. Крайне неприятное ощущение высокой температуры тела может пригодиться при ведении переговоров с террористами, и, возможно, для контроля толпы. Эта методика будет эффективна как против отдельных людей, так и больших скоплений. Наблюдаются также признаки расстройства оперативной памяти; таким образом, из-за неспособности систематизировать воспоминания о недавних (происшедших минуты назад) событиях возможна дезориентировка.
Технический уровень генераторов/устройств наведения
Оборудование, необходимое для лабораторных исследований метода, сегодня доступно. Модель и конструкция генератора РЧ/микроволн зависят от ограничений, устанавливаемых расчетами, возможными устройствами генерации и структурами, направляющими энергию. Для нужд обоих видов оборудования имеется множество вариантов. Чтобы получить исчерпывающую оценку огибающей частотно /мощностно /временных профилей РЧ нагрева, потребуются продвинутые схем РЧ генерации и усиления с перестройкой частоты и модуляции. В продаже есть много оборудования, но могут понадобиться и специальные аппаратные средства и программное обеспечение, так как в доступных устройствах не предусмотрена настройка частоты/интенсивности, вероятно, необходимая для целей безопасности. Кроме того, при проектировании антенн и других направляющих энергию структур почти наверняка появятся уникальные конструкции. Поскольку эта технология основана на радиочастотной энергии, она может потерпеть неудачу при защите проводящими барьерами, такими как металл или металлизированный экран.
Эффект инкапаситации: слуховой эффект на СВЧ
Слуховой эффект — феномен, субъективно описываемый наблюдателями как ощущение звуков: гудения, тиканья, свиста или стука, источник которых находится в голове или непосредственно сзади неё. При этом отсутствует распространение звука сквозь воздух, как обычного звука. Эта технология в её черновом варианте пригодна для дезориентации людей; в усовершенствованном виде она позволила бы непосредственно общаться с заложниками или берущими заложников при помощи азбуки Морзе или других систем обмена сообщениями, возможно, даже речевой связи.
Биологический объект/ Нормальное функционирование/ Болезненное состояние
В этой технологии используется феномен, впервые описанный в литературе более 30 лет назад. В зависимости от конкретных характеристик импульса можно услышать различные виды звуков. Для исследования причин этого эффекта были проведены различные эксперименты на людях и лабораторных животных. В настоящее время практически все исследователи, изучающие данный феномен, признают, что механизмом акустического восприятия коротких импульсов РЧ энергии является термоупругое расширение мозга, волну давления которого воспринимает и обрабатывает кохлеарная микрофонная система. В исследовании, проведённом на людях-добровольцах в 1975 г., была найдена пороговая энергия микроволново-акустических реакций человека как функция ширины импульса для радиочастотной энергии 2450 МГц. Также было установлено, что требуется плотность падающей энергии приблизительно 40 Дж/см2 в импульсе.
Принцип достижения желательных результатов
После того, как феномен был обнаружен, слышимость импульсных РЧ полей предлагали объяснить несколькими механизмами. В первую очередь была изучена реакция на РЧ импульсы в виде термоупругого расширения внутри мозга, которую продемонстрировали на инертных материалах, и предложили в качестве принципа слышимости импульсных РЧ полей. Импульс РЧ энергии в большинстве твердых и жидких материалов возбуждает волну давления — волну давления, амплитуда которой на несколько порядков больше амплитуды волны, порождаемой радиационным давлением или от электрострикционными силами. Особенности индуцированного полем микрофонного эффекта улитки у морских свинок и кошек, соотношения длительности и порога импульса, физические измерения в воде и моделирующих ткань материалах, так же как и многочисленные теоретические расчеты, — всё указывает на то, что причиной слухового эффекта на СВЧ является термоупругое расширение.
Ученые определили пороговый уровень энергии для испытуемых людей, подвергнутых воздействию импульсных полей с частотой 2450 МГц (ширина импульса 0.5–32 мкс?). Они нашли, что у обычного человека, независимо от пиковой плотности мощности и ширины импульса, пороговое значение для отдельного импульса близко к 20 мДж/кг. Среднее повышение температуры мозга, соответствующее предельно различимому импульсу, оценивают в 5×10-6 С.
Время до начала реакции
В связи с физической природой этого термоупругого расширения ощущение звуков возникает сразу же после поглощения отдельных импульсов. Таким образом, это практически мгновенный эффект (в пределах миллисекунд). Люди подвергались воздействию РЧ энергии, что приводило к возбуждению звуков.
Продолжительность эффекта
Слуховой эффект на СВЧ имеет место только во время облучения. Никаких остаточных явлений после прекращения воздействия РЧ энергии нет.
Возможность настройки
Эффект обладает возможностью настройки, поскольку характерные звуки и интенсивность этих звуков зависят от особенностей поставляемой РЧ энергии. Поскольку частота слышимого звука зависит от параметров импульса РЧ энергии, представляется возможным довести эту технологию до уровня, позволяющего передавать слова так, чтобы они воспринимались как произносимые голосом, за исключением того, что их человек сможет их слышать только внутри головы. В одном эксперименте была успешно продемонстрирована передача от одного до десяти слов при помощи микроволновой энергии, «модулированной речью». Микрофоны, установленные рядом с человеком, слышащим голос, не восприняли звука. Дополнительные исследования могут открыть широкие перспективы.
Распределение людей по чувствительности к требуемым эффектам
Поскольку феномен непосредственно затрагивает кохлеарные процессы, то термоупругие волны давления возбуждают звуки переменной частоты. В результате ряда тестов выяснилось, что частоты этих звуков находятся в диапазоне 5 кГц и выше. Известно, что люди из-за повреждений улитки страдают разнообразными нарушениями слуха; поэтому вероятно, что некоторые из них могут слышать РЧ индуцированные звуки, а другие, глухие к высоким частотам, — нет. Таким образом, предположительно существует диапазон чувствительности, прежде всего зависящий от типа импульса и состояния улитки. Было показано, что при двустороннем разрушении улитки все РЧ индуцированные стимулы исчезают.
Возвращение к исходному состоянию/Безопасность
Люди были предметом данного исследования в течение многих лет. Энергетическое воздействие, необходимое для возникновения этого эффекта, настолько мало, что экспериментах по исследованию реакции на пороговых (just-perceptible) уровнях не считается опасным.
Возможное влияние на объект(ы)
Микроволновой эффект может упростить передачу конфиденциальных сообщений. Он способен дезорганизовать человека, не знающего об этом методе. Кроме того, что он мешает слуховому восприятию, внезапно зазвучавшие «голоса в голове» способны довести человека до психологического истощения (psychologically devastating).
Технический уровень генераторов/устройств наведения
Для оценки пригодности данного метода не нужно никаких экстраполяций. Микроволновая энергия может применяться дистанционно, а соответствующую технологию можно построить на основе существующих радарных систем. Устройства наведения также доступны, но в силу особых, крайней специфичных условий, может возникнуть потребность в дополнительных разработках. Для передачи сообщения исключительно заложнику, окруженному его похитителями, может потребоваться предельно острая направленность. При помощи современной техники можно передавать подобные сигналы на большие расстояния (сотни метров). В случае больших расстояний и более сложных видов сигнала потребуется более громоздкое оборудование, но представляется возможным передавать некоторые типы сигналов на меньшие расстояния при помощи переносного оборудования.
Радиус действия
Эффективный радиус действия достигает сотен метров. https://matrixlive.livejournal.com/25242.html