La maladie mystérieuse qui a affligé le personnel de l'ambassade des États-Unis et les agents de la CIA au cours des quatre dernières années à Cuba, Chine, La Russie et d'autres pays semblent avoir été causés par des micro-ondes à haute puissance, selon un rapport publié par les académies nationales. Un comité de 19 experts en médecine et dans d'autres domaines a conclu que dirigé, l'énergie radiofréquence pulsée est le « mécanisme le plus plausible » pour expliquer la maladie, appelé syndrome de La Havane.

Le rapport ne précise pas qui a ciblé les ambassades ou pourquoi elles ont été ciblées. 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 à haute puissance sont généralement conçues pour désactiver les équipements électroniques. Mais comme le montrent les rapports sur le syndrome de La Havane, ces impulsions d'énergie peuvent nuire aux gens, également.

En tant qu'ingénieur électricien et informaticien qui conçoit et fabrique des sources de micro-ondes de haute puissance, J'ai passé des décennies à étudier la physique de ces sources, y compris le travail avec le département américain de la Défense. 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 à haute puissance endommagent les équipements, en particulier l'électronique, sans tuer les gens à proximité.

Deux bons exemples sont le projet de missile avancé à micro-ondes à haute puissance de contre-électronique (CHAMP) de Boeing, qui est une source hyperfréquence de haute puissance montée dans un missile, et répondeur opérationnel tactique haute puissance (THOR), qui a été récemment développé par l'Air Force Research Laboratory pour éliminer des essaims de drones.

Les origines de la guerre froide

Ces types de dispositifs à 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 l'énergie pulsée dans les années 1960. La puissance pulsée génère des impulsions électriques courtes qui ont une puissance électrique très élevée, ce qui signifie à la fois la haute tension - jusqu'à quelques mégavolts - et les courants électriques importants - des dizaines de kiloampères. C'est plus de tension que les lignes de transport d'électricité longue distance à la plus haute tension, et sur la quantité de courant dans un éclair.

Les physiciens du plasma de l'époque ont réalisé que si vous pouviez générer, par exemple, un faisceau d'électrons de 1 mégavolt avec un courant de 10 kiloampères, le résultat serait 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 d'une technologie de tube à micro-ondes standard qui remonte aux années 1940 génère 1 gigawatt de micro-ondes. En comparaison, la puissance de sortie des fours à micro-ondes typiques d'aujourd'hui est d'environ mille watts, un million de fois plus petit.

Le développement de cette technologie a conduit à un sous-ensemble de la course aux armements américano-soviétique, un derby de puissance micro-ondes. Lorsque l'Union soviétique s'est effondrée en 1991, Moi et d'autres scientifiques américains avons eu accès aux accélérateurs de puissance pulsés russes, comme le SINUS-6 qui fonctionne toujours dans mon laboratoire. J'ai eu une décennie fructueuse de collaboration avec mes collègues russes, qui a rapidement pris fin à la suite de l'arrivée au pouvoir de Vladimir Poutine.

Aujourd'hui, la recherche sur les micro-ondes à haute puissance se poursuit aux États-Unis et en Russie mais 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 à haute puissance.

Beaucoup de puissance, peu de chaleur

Bien que ces sources hyperfréquences de forte puissance génèrent des niveaux de puissance très élevés, ils ont tendance à générer des impulsions courtes répétées. Par exemple, le SINUS-6 de mon laboratoire produit une impulsion de sortie de l'ordre de 10 nanosecondes, ou des milliardièmes de seconde. Ainsi, même en générant 1 gigawatt de puissance de sortie, une impulsion de 10 nanosecondes a un contenu énergétique de seulement 10 joules. Pour mettre cela en perspective, le four à micro-ondes moyen en une seconde génère 1 kilojoule, ou mille joules d'énergie. Il faut généralement environ 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 haute puissance ne génèrent pas de quantités notables de chaleur, sans parler de faire exploser les gens comme des pommes de terre au four dans des fours à micro-ondes.

Une 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 appareils.

Comment cela affecte les gens

Le rapport des National Academies relie les micro-ondes à haute puissance aux impacts sur les personnes par le biais de l'effet Frey. La tête humaine agit comme une antenne de réception pour les micro-ondes dans la gamme de fréquences du bas gigahertz. Les impulsions de micro-ondes dans ces fréquences peuvent amener les gens à entendre des sons, qui est l'un des symptômes rapportés par le personnel américain affecté. Les autres symptômes signalés par les personnes atteintes du syndrome de La Havane comprennent des maux de tête, la nausée, perte auditive, étourdissements et problèmes cognitifs.

Le rapport note que les appareils électroniques n'ont pas été perturbés pendant les attaques, suggérant que les niveaux de puissance nécessaires pour l'effet Frey sont inférieurs à ceux qui seraient nécessaires pour une attaque contre l'électronique. Cela serait cohérent avec une arme à micro-ondes de haute puissance située à une certaine distance des cibles. La puissance diminue considérablement avec la distance grâce à la loi du carré inverse, ce qui signifie qu'un de ces appareils 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 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 - pourrait rester un mystère, mais la technologie la plus probablement impliquée vient de la physique des manuels, et les puissances militaires du monde continuent de le développer et de le déployer.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.