Americká armáda vyvinula neletální energetickou zbraň Active Denial System, která na stovky metrů vysílá neviditelný paprsek milimetrových vln o frekvenci 95 gigahertzů. Zasaženému člověku během dvou sekund ohřeje povrch pokožky na 54 stupňů Celsia a vyvolá nesnesitelný pocit pálení, v praxi však systém narazil na obří spotřebu energie, šestnáctihodinové chlazení a obyčejný déšť.
Po zkušenostech z misí v Somálsku a na Balkáně v 90. letech hledalo americké ministerstvo obrany prostředek, který by dokázal zastavit nepřátelský dav nebo podezřelé osoby dříve, než se přiblíží na dosah střelných zbraní. Výzkumná laboratoř amerického letectva (Air Force Research Laboratory) na základně Kirtland v Novém Mexiku proto společně se zbrojovkou Raytheon zkonstruovala zařízení označované jako Active Denial System (ADS). Podle technické dokumentace na portálu GlobalSecurity trval utajovaný vývoj přes deset let a vyžádal si investici přesahující 40 milionů dolarů, než byl první mobilní prototyp na podvozku terénního vozidla Humvee v roce 2001 poprvé představen veřejnosti.
Hlavní myšlenkou projektu bylo vyplnit mezeru mezi slovním varováním a smrtící střelbou. Vojáci na kontrolních stanovištích v Iráku či Afghánistánu často čelili situacím, kdy se mezi civilisty pohybovali útočníci a klasické gumové projektily nebo slzný plyn měly příliš krátký dosah. Směrová anténa systému ADS naproti tomu umožňovala zacílit úzký neviditelný paprsek elektromagnetické energie na vzdálenost přesahující 500 až 700 metrů rychlostí světla.
Frekvence 95 gigahertzů a průnik do hloubky 0,4 milimetru kůže
Princip zbraně bývá v médiích často přirovnáván k mikrovlnné troubě, fyzikálně se však zásadně liší použitou frekvencí a hloubkou průniku. Běžná domácí mikrovlnka pracuje na frekvenci 2,45 gigahertzu s vlnovou délkou přibližně 12 centimetrů, takže elektromagnetické záření proniká několik centimetrů hluboko do tkáně a způsobuje vnitřní popáleniny. Jak popisuje reportáž z testů na základně Quantico publikovaná magazínem Wired, systém ADS využívá milimetrové vlny na mnohem vyšší frekvenci 95 gigahertzů, jimž odpovídá vlnová délka pouhých 3,16 milimetru.
Kvůli takto krátké vlnové délce pohltí více než osmdesát procent energie hned nejsvrchnější vrstva lidské pokožky do hloubky 0,4 milimetru (zhruba tloušťka tří listů kancelářského papíru). Právě v této mělké vrstvě škáry se přitom nachází hustá síť volných nervových zakončení vnímajících teplo a bolest, zatímco hlubší tkáně, cévy a vnitřní orgány zůstávají mimo dosah záření. Zatímco výkonné vojenské lasery proti dronům propalují kovové pláště soustředěným světelným paprskem, milimetrové vlny systému ADS pouze rozkmitají molekuly vody a tuku v povrchové vrstvě kůže.
Během pouhých dvou sekund od zasažení paprskem stoupne teplota na povrchu kůže na přibližně 54 stupňů Celsia. Lidský mozek tuto teplotu vyhodnotí jako bezprostřední hrozbu popálení a spustí neovladatelný obranný reflex, který člověka donutí okamžitě uskočit ze zasaženého prostoru. Dobrovolníci z řad vojáků i novinářů, kteří na sobě nechali systém během více než jedenácti tisíc zkušebních výstřelů otestovat, popisovali účinek jako náhlý závan žáru z prudce otevřené pece. Jakmile zasažený člověk vystoupí z kužele paprsku nebo operátor uvolní spoušť, pocit pálení během několika sekund beze stopy odezní.
Supravodivý gyrotron o výkonu 100 kilowattů a šestnáct hodin chlazení
Srdcem celého zařízení je vakuová elektronka zvaná gyrotron, která přeměňuje elektrickou energii na vysokofrekvenční elektromagnetické vlnění o výstupním výkonu až 100 kilowattů. Aby elektrony uvnitř gyrotronu kroužily po přesně definované dráze a generovaly vlnění o frekvenci 95 gigahertzů, musí být elektronka obklopena extrémně silným supravodivým elektromagnetem. Ten však funguje pouze tehdy, je-li nepřetržitě chlazen na kryogenní teplotu blízkou absolutní nule, konkrétně na zhruba minus 269 stupňů Celsia (4 kelviny).
Právě chlazení supravodivého magnetu a odvod odpadního tepla se v praxi ukázaly jako největší technická slabina zbraně. Pokud byl systém zcela vypnutý, trvalo kryogennímu chladiči přibližně šestnáct hodin, než magnet podchladil na provozní teplotu a umožnil první výstřel. Aby mohla být jednotka v bojové zóně připravena k okamžitému použití, musel pomocný spalovací agregát vozidla běžet nepřetržitě ve dne v noci a spotřebovávat stovky litrů leteckého petroleje či nafty jen na udržování nízké teploty magnetu.
Při samotném provozu v letních vedrech irácké a afghánské pouště navíc chladicí okruh prvního prototypu System 1 narážel na své limity. Konstruktéři proto museli vyvinout rozměrnější verzi System 2 zabudovanou do pancéřovaného kontejneru na podvozku těžkého osmikolového nákladního vozu Oshkosh HEMTT, který uvezl výkonnější turbínový generátor i zesílené klimatizační jednotky. Celá souprava však vážila přes patnáct tun a ztratila původní obratnost lehkého hlídkového vozidla.
Tiché stažení z Afghánistánu a pohlcování paprsku deštěm
V roce 2010 vyslal Pentagon systém ADS do Afghánistánu v naději, že pomůže při ochraně předsunutých základen a zvládání nepokojů bez civilních obětí. Podle shrnutí historie programu v encyklopedickém archivu Wikipedia však zbraň během několikaměsíčního pobytu v provincii Hilmand nebyla ani jednou nasazena v ostré akci a ještě v létě téhož roku ji velení nechalo potichu přepravit zpět do Spojených států.
Vedle logistické náročnosti a dlouhého spouštění omezovala nasazení systému také samotná fyzika milimetrových vln. Protože záření o frekvenci 95 gigahertzů je silně pohlcováno molekulami vody, klesá účinný dosah paprsku prudce za deště, sněžení, husté mlhy nebo v prašných bouřích. Vodní kapky ve vzduchu energii rozptýlí a absorbují dříve, než dorazí k cíli. Naopak za slunečného dne, kdy je povrch vozovky i lidská kůže již rozpálená na více než 40 stupňů Celsia, hrozilo při delším ozáření riziko vzniku puchýřů a popálenin druhého stupně.
Zkoušky odhalily také překvapivě snadné způsoby pasivní obrany. Zatímco běžné suché bavlněné oblečení nebo zimní kabát milimetrové vlny prostoupí bez odporu až ke kůži, jakákoliv souvislá vodivá vrstva paprsek spolehlivě odrazí. K odstínění 95gigahertzového svazku tak stačí obyčejná hliníková fólie pod oděvem, kovová síťka nebo dokonce silná vrstva mokré látky, která veškerou tepelnou energii pohltí do odpařující se vody.
Politické obavy z mučicího paprsku a hledání kompaktního nástupce
Neméně závažnou překážkou se stal psychologický a mediální obraz zbraně. Velitelé v Kábulu i ve Washingtonu se obávali, že jakmile americká armáda použije neviditelný paprsek způsobující palčivou bolest proti afghánským civilistům, tamní povstalci okamžitě obviní Spojené státy z nasazení mikrovlnného mučicího přístroje. Stejně jako jiné ambiciózní projekty vojenských exoskeletonů tak i systém ADS narazil na propast mezi laboratorními parametry a realitou asymetrické války.
Mezi lety 1998 a 2012 zaznamenalo americké letectvo při jedenácti tisících pokusech pouze osm případů lehkých popálenin s puchýři, z nichž nejzávažnější se stal v dubnu 2007 na základně Moody v Georgii. Tehdy operátor chybným nastavením výkonu a délky pulzu způsobil pokusnému letci popáleniny druhého stupně na obou nohách, které si vyžádaly dvoutýdenní léčbu v nemocnici. Od té doby dostala řídicí jednotka automatickou pojistku, která výkon pulzu odstupňuje podle vzdálenosti změřené laserovým dálkoměrem a po několika sekundách vysílání sama přeruší.
V posledních letech se výzkumníci amerického Společného ředitelství pro neletální zbraně (JNLWD) snaží těžkopádný kryogenní gyrotron nahradit polovodičovými zesilovači na bázi nitridu galia (GaN). Nová generace označovaná jako Solid-State Active Denial Technology nevyžaduje šestnáctihodinové podchlazování supravodivého magnetu a startuje okamžitě po zapnutí, kvůli nižšímu výkonu polovodičových prvků má však zatím výrazně kratší dosah kolem sta metrů a zůstává ve fázi polygónových zkoušek.
