La storia segreta delle armi al plasma

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….La guerra all’Ucraina ci deve insegnare che, se vuoi vivere in pace, 

devi essere sempre pronto a difendere la tua Libertà….

«Le scoperte e le prese di coscienza definitive avvengono solo dopo le grandi tragedie: si direbbe che l'uomo, per dare qualcosa di bello, abbia bisogno di piangere». Oriana Fallaci 

Quasi 30 anni fa, all'interno di una struttura classificata presso il Los Alamos National Laboratory, i ricercatori hanno testato un nuovo tipo di laser. L'obiettivo: un pezzo di pelle scamosciata bagnata destinato a simulare la pelle umana. L'intenso impulso durò solo pochi microsecondi, ma aveva creato un lampo brillante e un forte scoppio, come se la pelle fosse stata colpita da un proiettile esplosivo.

Quei test dei primi anni '90 facevano parte del piano del Pentagono per sviluppare un modo più efficace e non letale per coinvolgere un obiettivo, un'area in cui i servizi avevano subito carenze croniche. Nel 2008, ad esempio, l’US ARMY ha acquisito urgentemente pistole da paintball FN303 per aiutare a mantenere l'ordine nei campi di detenzione, sebbene tali proiettili fossero troppo deboli contro i soggetti infuriati. E, tragicamente, le armi "non letali" sono anche in grado di uccidere persone innocenti, cosa che è accaduta a Boston nel 2004.

Ora, dopo un quarto di secolo di ricerche e un numero sufficiente di armi esotiche utili per riempire un museo, il Pentagono ha sfruttato la sua miriade di fallimenti per creare lo SCUPLS, o Sistema laser a impulsi ultracorto compatto scalabile. È un'arma non letale più simile al phaser immaginario di Star Trek, con la capacità di avvertire, abbagliare, assordare, stordire o bruciare, a seconda di come modifichi le impostazioni. È un segnale promettente per le forze armate, che necessitano di un'arma efficace che non uccida, e motivo di preoccupazione per gli altri che temono che diventi un altro strumento di tortura.

Non appena i laser furono inventati negli anni '50, i militari iniziarono a trasformarli in armi. Ma un grosso problema di ingegneria divenne immediatamente evidente: ottenere energia sufficiente. Sebbene i laser siano stati rapidamente adottati come arma fantascientifica preferita, le sfide legate allo sviluppo di tali armi laser sono rimaste insormontabili nel mondo reale.

Avanzando rapidamente di 30 anni, i ricercatori hanno finalmente escogitato una soluzione alternativa: invece di sparare un raggio continuo, le armi devono emettere impulsi brevi ma intensi abbastanza rapidi da vaporizzare lo strato esterno di qualsiasi bersaglio. I ricercatori di armi speravano che questo metodo di "ablazione" potesse perforare un bersaglio.

Presto, però, la tecnologia ha raggiunto un altro vicolo cieco. Mentre l'inizio dell'impulso laser ad alta energia vaporizzava lo strato esterno del materiale bersaglio, produceva una sfera di gas surriscaldato nota come plasma. Questo plasma assorbe tutta l'energia dal resto dell'impulso laser, creando essenzialmente uno scudo in modo che il resto degli impulsi non raggiunga mai il bersaglio.

I progettisti di armi in seguito hanno capito come utilizzare questo plasma a proprio vantaggio. Una nuova iterazione del sistema utilizzerebbe un impulso laser che riscalda il plasma così rapidamente da farlo esplodere. Invece di bruciare e creare un buco, questo tipo di laser può produrre un'esplosione di plasma di qualsiasi dimensione, dalla pistola a cappuccio alla granata stordente, semplicemente variando la potenza.

La nuova arma offre una precisione laser a lungo raggio e un'elevata cadenza di fuoco. Fondamentalmente, consente "effetti scalabili", il che significa che potrebbe essere regolato solo per far cadere qualche “target”.

La nuova arma che controlla il plasma è stata soprannominata Pulsed Impulsive Kill Laser, o PIKL. Come solo un dispositivo di prova di principio, il cannone elettronico "grande, pesante, fragile" per creare il raggio iniziale è stato sostituito con hardware più robusto nel 1998 per creare il laser chimico pulsato (PCL). Come con PIKL, questo era un laser chimico guidato dalla combustione ad alta temperatura del deuterio con fluoro altamente corrosivo.

Ma anche questo aggiornamento non era ancora abbastanza potente, e un ulteriore aggiornamento è seguito nel 2000 con il Pulsed Energy Projectile, o PEP. Dopo quasi un decennio di sviluppo, la promessa di un'arma laser non letale sembrava possibile: ”È la cosa più vicina che abbiamo in questo momento ai phaser di stordimento", ha detto il colonnello George Fenton, allora capo del Joint Non-Lethal Weapons Directorate (JNLWD).

L’US ARMY voleva montare il PEP su di un veicolo 4x4 Hummer e colpire obiettivi da due chilometri di distanza. Tuttavia, un'analisi attenta ha mostrato che mentre i flash-bang potevano sembrare buoni, erano 100 volte troppo deboli per creare un'arma efficace, quindi quei "phaser allo stordimento" sarebbero stati molto meno che sbalorditivi.

Ma il PEP non aveva necessariamente bisogno di colpire duramente per avere un grande effetto. I test sugli animali hanno indicato che le esplosioni di plasma hanno causato "dolore e paralisi temporanea". I ricercatori hanno scoperto che gli effetti nervosi non erano causati da onde d'urto o calore, ma dall'impulso elettromagnetico prodotto dalla palla di fuoco al plasma in espansione. Questo ha agito direttamente sui nervi, come un'interferenza elettrica che colpisce una radio.

Questa scoperta inaspettata ha portato a perfezionare gli effetti sul sistema nervoso della PEP. Le cellule nervose che trasmettono il dolore sono conosciute come "nocicettori" e si pensava che un impulso potesse causare l'attivazione dei "nocicettori di picco", creando la sensazione di un dolore estremo senza danni reali. Sembrava il massimo in termini di deterrenti innocui ma efficaci. Oltre al dolore, un'esplosione di plasma potrebbe causare "effetti motori simili a taser" o paralisi a breve termine.

Ma anche con questi obiettivi elevati, il JNLWD alla fine ha concluso che il PEP "non poteva riprodurre la forma d'onda richiesta", il che è stato un sollievo per coloro che erano preoccupati che la tecnologia sarebbe stata adattata per la tortura.

"Questo lavoro mi sembra profondamente immorale", ha detto John N. Wood, professore di neurobiologia molecolare all'UCL nel 2009, notando il potenziale per la tortura. Era particolarmente preoccupato che la ricerca sui nervi per gli antidolorifici potesse essere distorta nella ricerca di modi per causare un dolore estremo.

Ma questa non era la fine delle armi al plasma: avrebbero semplicemente assunto un'altra forma.

I flash-bang al plasma non erano abbastanza potenti per creare un'arma, quindi i ricercatori si sono concentrati sull'uso della loro emissione di luce per lo screening visivo, e quello che è venuto fuori è stato il Plasma Acoustic Shield System, o PASS, nel 2013. Questa volta, l'obiettivo era concentrarsi il laser a mezz'aria e producono un lampo al plasma a rapida successione simile a fuochi d'artificio.

"Utilizza uno schema programmato di eventi plasma rapidi per creare una sorta di muro di luci brillanti e rapporti (bang) sull'area di copertura”.

Piuttosto che un laser chimico, il PASS utilizza un laser allo stato solido alimentato elettricamente. Ma ancora una volta, anche con la nuova tecnologia, i flash-bang non erano abbastanza forti da stordire o disabilitare. Invece, l'abbagliante muro di luci proteggerebbe le truppe amiche, rendendo impossibile per gli avversari puntare le armi contro di loro. Ma come altri tentativi precedenti, il PASS ha anch’esso fallito gli obiettivi e l’azienda produttrice del dispositivo, la Stellar Photonics, fallì subito dopo.

La JNLWD aveva anche una nuova applicazione per armi a impulsi corti. Questo veniva mirato ai parabrezza dei veicoli per impedire ai conducenti di avvicinarsi ai posti di blocco. L'esplosione del plasma spacca il parabrezza e produce una luce abbagliante, rendendo impossibile per il conducente procedere oltre.

La nuova arma supererebbe una limitazione fondamentale degli abbagliatori laser militari usati in Iraq: a lungo raggio erano troppo deboli per essere efficaci, ma a distanza ravvicinata potevano essere abbastanza luminosi da causare danni agli occhi. Il laser del parabrezza ottiene il medesimo effetto a qualsiasi distanza, perché l'esplosione di plasma avviene sempre alla stessa distanza dagli occhi del guidatore. Ma anche questo laser per parabrezza senza nome è presto scomparso, ma il lavoro sui laser a impulsi brevi è comunque continuato.

Un laser inquietante

All'inizio del 2018, la JNLWD mostrò un nuovo dispositivo LIPE (Laser Induced Plasma Effect), che produceva una rapida serie di impulsi di plasma, proprio come il PIKL nel 1998, ma poteva anche essere modulato per trasportare un segnale. Venne pubblicato sui media un video dimostrativo di una palla di fuoco laser che trasmetteva un messaggio parlato a malapena comprensibile, descritto come  "la cosa più inquietante che sentirai per tutta la settimana".

Questa cruda dimostrazione illustrava che un sistema più raffinato era in grado di trasmettere ordini o istruzioni a qualcuno a un chilometro di distanza, senza assordare nessuno a distanza ravvicinata.

Nel settembre 2018, il JNLWD avviò un progetto triennale per produrre finalmente un'arma al plasma laser non letale praticabile. L'ultima aggiunta alla zuppa alfabetica dei nomi delle armi laser è SCUPLS, per il sistema laser a impulsi ultracorti e compatti scalabili, e utilizzerà nuovi laser a impulsi corti.

Lo SCUPLS ha una triplice funzione, ricordando alcuni dei progetti precedenti: trasmettere messaggi vocali a lungo raggio, produrre assordanti flash-bang nell'aria o su un bersaglio e "ablazione termica per il dolore". A bassi livelli di potenza è in grado di produrre migliaia di detonazioni al secondo come il PASS.

Come con il PEP, lo SCUPLS sarà abbastanza piccolo da poter essere montato su di un veicolo tattico leggero 4x4, ma dovrà essere molto più potente delle versioni precedenti: ”Abbiamo bisogno di laser migliori con circa un altro ordine di grandezza di aumento della potenza per impulso", afferma David Law, scienziato capo del JNLWD del Pentagono. 

La maggiore potenza consentirà allo SCUPLS di trasmettere messaggi vocali intelligibili fino a 1.000 metri e i flash-bang produrranno un livello sonoro fino a 165 decibel, l'equivalente di stare all'interno di un motore a reazione. Inoltre, lo SCUPLS utilizzerà lunghezze d'onda "sicure per la retina", quindi non verranno assorbite dall'occhio, eliminando il rischio di esplosione dei bulbi oculari: ”Questo li renderebbe intrinsecamente molto più sicuri in caso di esposizione involontaria degli occhi", ha affermato Law.

I fenomeni dei laser a impulsi corti sono ora molto meglio compresi e i nuovi laser allo stato solido sono più economici, più affidabili e più robusti dei vecchi laser chimici. Lo SCUPLS, il laser non letale urlante, sparante, flash-bang-zap, sembra uscito dalla fantascienza, ma questa volta ci sono molte  possibilità che diventi realtà.

(Fonti: Web, Google, Popularmechanics, Wikipedia, You Tube)