ウイルス、ハードウェアおよびソフトウェアのトロイの木馬
Viruses, Hardware and Software Trojans

サイバー戦争情報戦・心理戦・第5世代戦争・神経兵器・オムニウォー気候改変・ケムトレイル黄金の10億

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Contents

Viruses, Hardware and Software Trojans

 

序文

ウイルス、ワーム、ソフトウェア、ハードウェアのトロイの木馬は、文字通り、現代国家の基本的なインフラストラクチャー全般、とりわけ国家安全保障の情報システム、銀行・金融機構、軍備・軍用ハードウェアの制御システム、ナビゲーション・通信、燃料・エネルギー複合体(原子力、火力、水力発電所、石油・ガス処理プラント、ガスダクト制御システム)に脅威を与えている。

歴史的に振り返ってみると、ソフトウェアやハードウェアのトロイの木馬を最初に使用したのは、国家的な犯罪集団(マフィア、ギャング、ロシアの「友愛会」、ヤクザ)であった。

中国、アメリカ、イスラエル、イギリスの特務機関、これらの国の軍隊は、この生まれたばかりの脅威のレベルと、後にジャーナリストたちによってサイバー兵器と命名されたこの現象の真に無限の可能性を認識することで、他国を圧倒した。

ウイルスやトロイの木馬プログラムを書き込んで陽動作戦を行う素人に代わって、サイバー犯罪者たちが恐喝や金銭窃盗を行うようになった現在、現代の情報システムを「戦場」としてしか見ていない者たちが現れた。

しかし、米国国防総省と特殊部隊はこの脅威に対し、多くの政府プログラム、科学的・応用的研究プログラム、ICセキュリティの分析に関する特別研究センターを設立し、複合的な指令(強制執行のための義務的な)立法・規範技術文書を開発・導入し、これを無条件に実施することで、「何者か」によるトロイの木馬を組み込んだ集積回路が米国の機密目的の電子システムに侵入する確率を直ちに数桁減少させた。

この10年間、ウイルス、トロイの木馬、サイバー兵器全体の問題を探ることは、何百もの記事や何十冊もの注目すべき本のテーマとなった。現状では、集積回路内のハードウェア・トロイの木馬の問題は、書籍の中で本格的な調査を受けている: Mohit Arora “The Art of Hardware Architecture Design Methods and Techniques for Digital Circuits”; Mishra, Prabhat, Bhunia, Swarup, Tehranipoor, Mark M. “Hardware IP Security and Trust”; Bhunia, Swarup, Tehranipoor, Mark M. 「ハードウェアIPのセキュリティと信頼」; Bhunia, Swarup, Tehranipoor, Mark M. 「Tehranipoor, Mohammad, Wang, Cliff “Introduction to Hardware Security and Trust”; Sadeghi, Ahmad-Reza, Naccache, David “Towards Hardware-Intrinsic Security”; Tehranipoor, Mohammad, Salmani, Hassan, Zhang, Xuehui Integrated Circuit Authentication Hardware Trojans and Counterfeit Detectionなどがある。

これらの問題に特化した新しい出版物はすでにかなり多く存在している。これらの著作の著者は、集積回路におけるサイバー兵器とハードウェア・トロイの木馬の領域において、実に権威があり、世界のコミュニティの研究者から高く評価されている。このように、サイバー兵器という複雑な問題の様々な個別的側面が、出版物の中で入念に検討されている: ポール・J・シュプリンガー

「Yager, Ronald R., Reformat, Marek Z., Alajlan, Naif “Intelligent Methods for Cyber Warfare”; Sushil Jajodia, Paulo Shakarian、」

V. S. Subrahmanian, Vipin Swarup, Cliff Wang “Cyber Warfare Building the Scientific Foundation “などがある。

しかし、基本的にこれらの著作はすべて、さまざまな状況に適用可能なサイバー戦争の個別具体的な概念、方法、手段、技術的解決策の包括的な記述に費やされており、これまでのところ、サイバー兵器の構成要素の相互作用メカニズムの詳細な記述や、システムレベルでの適用の特殊性の分析に特化した基本的な著作は不足している。現代のサイバーオペレーションでは、ウイルス、ソフトウェア、ハードウェアのトロイの木馬が、その作成者によって開発された洗練されたアルゴリズムに従って、互いを撃退し、補完し合いながら集団で行動している。図式的に言えば、これは孤独な木々の詳細な描写と同じように強力であり、読者は森の全体像を見るために多大な努力を強いられる。そこで、本書では、このような「森」(サイバー兵器)について、既知の記述を体系化し、個々の「木」(攻撃の概念、方法、手段)からなる可能な限り完全な全体像の記述を作成するという野心的な試みを行った。

当然ながら、いくら百科全書的な知識を持ち、巨大な能力を持つ共著者でも、この規模に十分に対応することは物理的に不可能である。

ここで著者らは、本書の執筆動機、方法論、創作の経緯について一言述べておきたい。

本書を執筆している現在、著者らは、年間3000種類以上のICと数百種類の電子機器・システムを扱う大手電子機器ホールディング「インテグラル」(ベラルーシ、ミンスク)のCEOである。例えば、東南アジア諸国では、携帯電話用のICチップを年間数千万個納入している。また、機密性の高いアプリケーション(宇宙船、ナビゲーション、通信、コンピューティング機器、原子力ステーションのセキュリティシステムなど)用のICも数百種類生産されている。ハードウェア・トロイの木馬は現実的な脅威であり、ICや電子機器に侵入された場合、信頼できるサプライヤーとしてのホールディングの評判は、大きな打撃を受け、あらゆる不利益を被る可能性がある。そのため、数年前、有能な企業専門家のグループに、この問題を検討し、従業員や学生に対する適切な社内指導を策定する任務が課された。

千を超える出版物から入手した膨大な量の情報を基に、当グループの専門家が体系化し、一連の記事や多数の書籍が出版された。ベラルーシでは、「ソフトウェアとハードウェアのトロイの木馬-サイバー兵器の技術的基盤」、「デジタル国家における情報セキュリティ」が出版された: 概念、手段、確保方法」(ゴメル国立大学)、ロシアでは「ソフトウェアとハードウェアのトロイの木馬-侵入の手段と対抗方法」が出版された。No.1技術百科事典2冊組」である。

これらの著作は、トロイの木馬を集積回路に組み込み、さまざまな無線電子システムや情報通信システムの電子ブロックの回路基板を破壊し、侵入者の命令によって、機密情報を送信するための秘密のチャンネルを「トロイの木馬ホスト」にルーティングし、さらにはこれらの機器やシステムの操作に干渉し、情報を文字化けさせ、技術的パラメータを悪化させ、信頼性を損ない、攻撃を受けているシステム全体を完全に破壊する方法を描いている。

読者に提案する本書では、上記の著作の資料と、サイバーセキュリティの問題に特化した新しいセクションの両方を使用した。例えば、重要インフラに対するサイバー攻撃は、プログラムコードの複雑なインフラから始まり、より明白でない影響力の結果に至るまで、より複雑な性質を持つようになると推測される。したがって、いわゆる「ダーティー」爆弾の製造を目的として、核分裂物質(例えば、原子力発電所の使用済み核燃料)を入手しようとするテロリスト集団は、原子力発電所への全面的な攻撃の過程で武力攻撃を計画するのではなく、輸送のロジスティクスを明らかにし、経路のスケジュールに変更を導入し、移送書類を偽造する、すなわち、機密要素を制限区域から持ち出すことを目的として、企業の企業ネットワークをハッキングしようとするかもしれない。技術プロセスの自動化が進むにつれ、このような一見ファンタスティックなシナリオのリスクが高まるのは明らかであり、その対策は事前に計算し、想定しておく必要がある。

実際、本書は本質的にサイバー兵器に関する技術百科事典であり、ここではこの高度な兵器の開発史、理論、応用の実際、技術的プラットフォーム(ウイルス、ソフトウェア、ハードウェアのトロイの木馬)、防御方法が分析されている。

世界で初めて、1つの複合的な出版物の範囲内で、科学技術文献が、新種の兵器であるサイバー兵器の開発と応用に関する理論と実践の複合的な側面全体にスポットライトを当て、包括的に進行中のものである。

本書で紹介されている内容は、細部にわたっているだけでなく、「概念-方法-手段-適用パターン」という階層構造で体系化されている。

第1章では、サイバー兵器の概念・手段・適用例、科学的実証、サイバー兵器の定義(用語)・分類、攻撃対象への影響の仕方について詳細に検討する。すなわち、種類別(単一、グループ)、タイプ別(受動、能動)、被害効果の性質別(高頻度、複雑)、適用対象別(攻撃、防御、探査)、実施方法別(アルゴリズム、ソフトウェア、ハードウェア、物理)である。

また、上記のタイプに分類される数多くの種類の特殊性もカバーしている。例えば、情報の機密漏洩、情報の完全性の破壊、情報アクセスの破壊、心理的影響などの攻撃型サイバーインパクトが分析される。サイバー影響の防御的な種類としては、暴露、打ち消し、偽の情報資源への迂回などに焦点が当てられている。この章は、次のセクションで締めくくられている。

「電力施設のサイバーセキュリティ: この章では、原子力発電所のサイバーセキュリティを確保するための問題点、すなわち、保護措置の概念、主要なサイバー脅威、その無力化の方法について述べる」

第2章では、危険なコンピュータウイルス、ソフトウェア型トロイの木馬、スパイプログラム、ソフトウェア型トロイの木馬によるコンピュータへの影響パターン、侵入の手段、攻撃対象(ハッカー、犯罪者、特殊機関の代理人)との相互作用のメカニズムについて述べている。

独立したセクションの枠組みは、ソフトウェア・キーボード・スパイ、ルートキット技術の機能原理、クッキー、マイクロソフト・ウィンドウズ・システムの標準PEファイルに埋め込まれたトロイの木馬の実際のインスタンスを示すスパイ・プログラムreginをここで明らかにする。

第3章は、遠距離通信システム、コンピュータ、移動体通信システム、自動車、さらには家庭用電子機器に潜むトロイの木馬の調査に特化している。実際、ここでは、かさばるキャビネット、箱、ケースから集積回路に至るまで、ハードウェア・トロイの木馬の進化の過程全体が描かれている。

第4章から第7章では、参考文献から知られている集積回路におけるハードウェア・トロイの木馬の主な種類、その設計原理、機能的メカニズム、侵入手段、マスク着用方法、検出方法、および保護と対策方法に集中的に取り組んでいる。

注目すべきは、第6章がハードウェア・トロイの木馬検出の基本的な方法である集積回路の逆設計(リエンジニアリング)の詳細な説明に当てられていることである。この章では、解析のための集積回路の準備に使用される方法、手順、装置、さらには化学試薬の組成まで記述されており、実際にリバース・デザインに関する実践的なガイダンスとなっている。ここでは、ベラルーシの「トロイの木馬バスターズ」の作業経験から得られた実践的な例を挙げている。

これらの章を準備する間、著者らは自らの調査結果に頼るだけでなく、300を超える信頼できる文献からの文字資料や図版資料も利用した。

図版資料の原本の著作権者を確認し、その複製に関する正式な許可を得るために最大限の努力をした。しかしながら、不注意で見逃してしまった方々にはお詫び申し上げる。

結論的な第8章は、現代兵器の技術的な可能性と限界に関する著者らの包括的な分析を表している。あらゆる種類の「古典的」現代兵器が、巨大な技術的可能性とともに、同様に重大な制限(欠点)を伴って存在していることが示され、その結果、同様の欠点から解放された先進的な兵器、すなわちサイバー兵器とニューロウェポンが出現した。

本書の著者は、「古典的な」兵器(化学兵器、核兵器、宇宙兵器、マイクロ波兵器)から「エキゾチックな」兵器(大気兵器、地震兵器、マイクロ波兵器、中性子兵器)まで、あらゆる主要な兵器の理論的可能性と限界の両方について、批判的分析を行った。本書の執筆にあたり、著者は以下の原則を参考にした。言葉にするのは簡単だが、実践するのはかなり難しい:

  • 1. 情報システムの設計技術者、情報セキュリティの専門家、学生、およびその教授陣は、サイバー兵器の問題やサイバー脅威からの防御方法に関する参考資料を体系化した一定のコレクションを常に「手元」に置いておくことができるようにすべきである。
  • 2. サイバーセキュリティの専門家、科学者、技術者、学生など幅広い層から支持される出版物となるためには、本書は、簡潔な参考書であると同時に、読み物として夢中になれるだけでなく、統合的な機能を備えた道具であり、古典的なマニュアルであるべきである。
  • 3. 本書は、数式や物理学の公式を多用した古典的な教科書とは異なり、大量の参考情報を提供するものであるが、サイバー兵器問題の主要な理論的側面と、基本的な種類のサイバー脅威への対抗策を整えるための主要な実践的側面の両方を、これまでにない平易な言葉で規定するよう努めるべきである。本書は、応用の実践によってその有効性が確認された方法、技術的、技術的解決策のみから構成されるべきである。
  • 4. 本文中では、様々な作業シナリオの効率性を反映し、可能な限り多くの図版を使用する必要がある。著者が成功したかどうかは、著者が判断することである。

ベラルーシ、ミンスクアナトリー・ベロウス

ヴィタリ・サラドゥカ

謝辞

本書の原稿を作成するにあたり、当グループの従業員から多大な技術的援助と精神的励ましをいただいた: アンティペンコ・オルガ、ビリュコワ・マリーナ、ガイヴォロンスキー・キリル、ゴルディエンコ・スヴェトラーナー、イグナトヴィチ・ルドミラ、イリエンコフ・ウラジーミル、マズリーナ・ナデジダ、モテヴィチ・リチャード、サハルク・ゲンナジー、シゾフ・ユーリー、チキレフ・ヴィクトール、シュヴェドフ・セルゲイである。

また、ベラルーシ国立科学アカデミーのアカデミシャン、ロシア連邦国立科学アカデミーの外国人選出アカデミシャンであるウラジーミル・ラブノフ氏、技術科学博士で「ベラルーシ国立情報・ラジオ電子大学」情報セキュリティー学科の教授であるレオニード・リンコフ氏には、本研究を検討する過程で貴重なご指摘をいただき、資料の内容や構成について有益な示唆をいただいた。

目次

  • 1 情報兵器:概念、手段、方法、応用例
    • 1.1 現代国家の情報セキュリティ
      • 1.1.1 情報セキュリティの出現と発展の歴史的側面
      • 1.1.2 国家の情報セキュリティの主な目標と項目
      • 1.1.3 情報セキュリティに対する脅威の原因
      • 1.1.4 情報セキュリティの主な任務
      • 1.1.5 情報セキュリティ技術
    • 1.2 情報戦争の基礎
      • 1.2.1 はじめに
      • 1.2.2 情報攻撃の種類
      • 1.2.3 情報戦の手段
      • 1.2.4 情報兵器の分類
    • 1.3 情報技術による影響の定義と分類
    • 1.4 情報技術影響の最も一般的な手段
      • 1.4.1 遠隔ネットワーク攻撃
      • 1.4.2 遠隔ネットワーク攻撃を用いた情報技術影響の実施例
      • 1.4.3 リモート攻撃を組織するために偽のオブジェクトを使用する
    • 1.5 情報漏えいの技術的経路
      • 1.5.1 分類と動作原理
      • 1.5.2 コンピュータ処理による情報漏洩の電磁的経路
      • 1.5.3 人工的な技術的情報漏洩経路
      • 1.5.4 音響と電磁波の分析に基づく高感度情報検索の方法放射
    • 1.6 ウイルスとトロイの木馬の代表例
      • 1.6.1 ネットバスウイルス
      • 1.6.2 トロイの木馬プログラム
      • 1.6.3 トロイの木馬を検出する方法
      • 1.6.4 テストとコード解析ソフトウェアの中和装置
    • 1.7 電力施設のサイバーセキュリティ: 過去、現在、そして未来
      • 1.7.1 はじめに
      • 1.7.2 電力設備のサイバーセキュリティ保証の基本原則
      • 1.7.3 燃料・エネルギー産業施設の主なサイバー脅威とその排除方法
      • 1.7.4 米国の電力施設のサイバーセキュリティ保証
    • 1.8 まとめ
    • 参考文献
  • 2 コンピュータウイルス、悪意のあるロジック、スパイウェア
    • 2.1 コンピュータウイルス
      • 2.1.1 用語と定義
      • 2.1.2 コンピュータウイルスの簡単な歴史
      • 2.1.3 コンピュータウイルスの分類
      • 2.1.4 サイバー兵器の一種としての Stuxnet ウイルスの具体的な使用方法
    • 2.2 インプラント: 種類、注入方法、防御方法
      • 2.2.1 ソフトウェア・インプラント問題の紹介
      • 2.2.2 インプラントの危険性
      • 2.2.3 ソフトウェア・インプラントの分類
      • 2.2.4 インプラントの種類
    • 2.3 ソフトウェア・インプラントのコンピュータへの影響モデル、導入、方法、侵入者との相互作用
      • 2.3.1 ソフトウェアインプラントのコンピュータへの影響モデル
      • 2.3.2 ソフトウェアインプラントの導入方法とコンピュータウイルス
      • 2.3.3 ソフトウェア・ライフサイクルの様々な段階におけるソフトウェア・インプラントの導入のシナリオ
      • 2.3.4 ソフトウェア・インプラントと侵入者の相互作用の方法
    • 2.4 ソフトウェア・キーボード・スパイ
      • 2.4.1 キーロガーの動作原理
      • 2.4.2 キーボード入力追跡方法
    • 2.5 ルートキット技術の基本動作原理
      • 2.5.1 ルートキット技術とは何か?
      • 2.5.2 ユーザーモードのAPI機能を傍受する方法
      • 2.5.3 カーネルモードにおけるルートキット機能の傍受方法
      • 2.5.4 システムにおけるルートキット検出の主な手法
      • 2.5.5 ルートキット型トロイの木馬がシステムに侵入する典型的なメカニズム
    • 2.6 クッキー・スパイウェア
      • 2.6.1 クッキーの主な機能
      • 2.6.2 クッキーの保存方法
      • 2.6.3 その他のクッキーの種類
      • 2.6.4 クッキーによるデータ漏洩経路と危険性
      • 2.6.5 クッキーを使った作業のパラメータ設定方法
      • 2.6.6 Reginスパイウェアプログラム
    • 2.7 ソフトウェアのインジェクションの例
      • 2.7.1 PEファイルの目的と構造
      • 2.7.2 PEファイルへのトロイの木馬ソフトウェア注入の主な方法
      • 2.7.3 トロイの木馬のコードのために利用可能なスペースを見つける問題の解決策
      • 2.7.4 現在の実行スレッドの傍受
      • 2.7.5 ハードウェア・トロイの木馬コードの導入
      • 2.7.6 実行スレッドの回復
    • 2.8 暗号通貨を扱う際のデータ保護組織の特殊性
    • 参考文献
  • 3 電子機器におけるハードウェア・トロイの木馬
    • 3.1 通信システムにおけるハードウェア・トロイの木馬プログラム
      • 3.1.1 ネットワーク機器におけるトロイの木馬
      • 3.1.2 ルーターにおけるトロイの木馬
      • 3.1.3 ファイアウォール
      • 3.1.4 無線ネットワーク
      • 3.1.5 作業用サーバーにおけるトロイの木馬
      • 3.1.6 通信システム運用者の作業現場の機器に潜むトロイの木馬
    • 3.2 コンピュータにおけるハードウェア型トロイの木馬
      • 3.2.1 システムユニット内のハードウェア型トロイの木馬
      • 3.2.2 USB接続のハードウェア型トロイの木馬
      • 3.2.3 キーボード入力傍受型トロイの木馬
      • 3.2.4 コンピュータのハードディスク内のトロイの木馬プログラム
    • 3.3 移動体通信システムにおけるトロイの木馬プログラム
      • 3.3.1 通信分野における特務機関とハッカーの対決の歴史における主なエピソード
      • 3.3.2 スマートフォンの部品の「バグ」はスパイのもう一つのチャンスである
      • 3.3.3 中国製スマートフォンNomuとLeagooにトロイの木馬が埋め込まれる
      • 3.3.4 特殊モジュールで広がる携帯電話の可能性
      • 3.3.5 携帯電話のミニスパイ
      • 3.3.6 携帯電話の会話を保護する主な技術ソリューション
    • 3.4 無線データ傍受のための電子機器
    • 3.5 トロイの木馬と乗り物
      • 3.5.1 GPSを利用して車両の移動経路を特定する装置
      • 3.5.2 新しいタイプの脅威-自動車ウイルス
    • 3.6 エキゾチック・スパイ機器
      • 3.6.1 コンピュータ・クーラーを通してデータを盗む
      • 3.6.2 ノートパソコンの画面からの画像傍受
      • 3.6.3 服やブーツに仕込まれた小型無線ビーコン
      • 3.6.4 マイクを使った4096ビットRSA鍵の抽出
    • 3.7 家電製品に潜むトロイの木馬
    • 参考文献
  • 4 マイクロ回路に潜むハードウェア・トロイの木馬
    • 4.1 クリティカルなアプリケーションのための安全な電子機器設計の基礎
      • 4.1.1 問題の導入
      • 4.1.2 マイクロ回路設計フロー段階の安全性評価
      • 4.1.3 ハードウェア・トロイの木馬を用いた攻撃の潜在的なエージェント(主催者)
      • 4.1.4 マイクロ回路の供給経路の安全性を確保する方法に関する既存の知識を体系化する著者の試み
    • 4.2 重要なマイクロ回路におけるハードウェア・トロイの木馬の検出に関する最初の文書化された事実の記述
      • 4.2.1 問題の紹介
      • 4.2.2 ProASIC3チップ・セキュリティ構造の特徴と重要ポイント
      • 4.2.3 A3P250Actelマイクロ回路におけるハードウェア・トロイの木馬の実験的検出方法の簡単な概要
      • 4.2.4 専用マイクロ回路ProASIC3におけるハードウェア・トロイの木馬の識別のための制御実験結果の分析
      • 4.2.5 市販プロセッサにおけるハードウェア・トロイの木馬
    • 4.3 チップにおけるハードウェア・トロイの木馬の分類
      • 4.3.1 問題の説明
      • 4.3.2 ハードウェア・トロイの木馬の一般的分類
    • 4.4 マイクロ回路へのハードウェア・トロイの木馬の実装方法
      • 4.4.1 問題の導入
      • 4.4.2 マイクロ回路へのトロイの木馬導入の階層レベル
    • 4.5 侵入したハードウェア・トロイの木馬を起動させるメカニズム
    • 4.6 高負荷マイクロ回路におけるハードウェア・トロイの木馬の検出方法
      • 4.6.1 問題の紹介
      • 4.6.2 ハードウェア・トロイの木馬の基本的な検出方法
    • 4.7 ハードウェア・トロイの木馬の開発と実装のケーススタディ
      • 4.7.1 正当化と動機付け
      • 4.7.2 攻撃者の階層的分類
    • 4.8 パッシブ無線周波数識別タグにおけるハードウェア・トロイの木馬導入の特殊性
      • 4.8.1 問題の紹介
      • 4.8.2 EPC C1G2 RF タグとハードウェア・トロイの木馬
      • 4.8.3 EPC C1G2 RF タグにおけるハードウェア・トロイの木馬の誘発メカニズム
      • 4.8.4 実験結果
    • 4.9 無線暗号ICにおけるハードウェア・トロイの木馬
      • 4.9.1 無線暗号化マイクロ回路からの情報漏えいの組織的特徴
      • 4.9.2 トロイの木馬の基本的な検出方法
    • 4.10 ハードウェア・トロイの木馬設計技術
      • 4.10.1 シーケンシャル・ハードウェア・トロイの木馬の設計
      • 4.10.2 追加ゲートを用いたハードウェア・トロイの木馬の設計例
      • 4.10.3 RON保護設計をバイパスするゲートレベルのトロイの木馬実装のケーススタディ
    • 4.11 マイクロチップ内のハードウェア・トロイの木馬を検出するための基本技術の分析レビュー
      • 4.11.1 はじめに
      • 4.11.2 量産後のICにおける基本的なトロイの木馬検出技術
      • 4.11.3 プリケイ素トロージャン検出技術
      • 4.11.4 トロイの木馬攻撃モデルの決定
      • 4.11.5 市販チップにおけるハードウェア型トロイの木馬検知技術
      • 4.11.6 トロイの木馬検知手法開発の展望
    • 参考文献
  • 5 マイクロ回路におけるハードウェア・トロイの木馬の検出方法
    • 5.1 重要なマイクロチップにおけるハードウェア・トロイの木馬の検出のための基本技術の簡単なレビュー
      • 5.1.1 問題の紹介
      • 5.1.2 サードパーティ・チャネルを利用した解析
      • 5.1.3 悪意のあるコンピュータ・システム
      • 5.1.4 トロイの木馬の検出確率を高める方法
      • 5.1.5 トロイの木馬を検出するための論理的要素の特徴付けの方法
      • 5.1.6 サイレント・トロイの木馬によるデータ送信
      • 5.1.7 トロイの木馬から保護された特殊なバスアーキテクチャの使用
      • 5.1.8 マルチコア・アーキテクチャにおけるトロイの木馬の検出
      • 5.1.9 侵入したトロイの木馬の識別とソフトウェア分離の方法
      • 5.1.10 追加スキャンチェーンの適用
      • 5.1.11 サイドチャネル解析手法の改善
      • 5.1.12 サーマル・コンディショニング方法
      • 5.1.13 隠しチャネルからのデータ漏洩を防止する方法
      • 5.1.14 サイドチャネル解析の複合手法の使用
      • 5.1.15 追加トリガーによるトロイの木馬の起動確率の増加
      • 5.1.16 マイクロ回路に侵入したトロイの木馬を無力化する方法
      • 5.1.17 トロイの木馬の検出にリングオシレーターを使用する
      • 5.1.18 マルチレベル・トロイの木馬攻撃のモデル
    • 5.2 電磁波スペクトル解析に基づくマイクロ回路のハードウェア・トロイの木馬検出方法
      • 5.2.1 マイクロ回路内のハードウェア・トロイの木馬を検出するための代替技術のレトロスペクティブ・レビュー
      • 5.2.2 電磁放射スペクトル分析に基づくハードウェア・トロイの木馬の検出方法
      • 5.2.3 手法の有効性を検証した実験結果
    • 5.3 TeSR法を用いたシーケンシャル型ハードウェアトロイの木馬識別の特徴
      • 5.3.1 問題の導入
      • 5.3.2 トロイの木馬識別法を実施する際に微小回路パラメータのプロセス変動を考慮することの特徴
    • 5.4 ベラルーシのトロイの木馬ハンターの経験からの具体例
    • 参考文献
  • 6 マイクロ回路のリバースエンジニアリング
    • 6.1 マイクロ回路のリバースエンジニアリング問題の紹介
      • 6.1.1 問題発生の背景、用語、定義
      • 6.1.2 リバースエンジニアリングプロセスの標準的な実装ルート
      • 6.1.3 現代の機械生産の特徴
    • 6.2 半導体微細回路の知的財産権付与の特徴
      • 6.2.1 特許権保護のためのリバースエンジニアリングプロセスの特徴
      • 6.2.2 米国半導体チップ保護法の特徴
    • 6.3 リバースエンジニアリング技術の基礎
      • 6.3.1 半導体産業におけるリバースエンジニアリングの役割と位置づけ
      • 6.3.2 マイクロエレクトロニクスデバイスのリバースエンジニアリングの古典的プロセスの主な実施段階
    • 6.4 マイクロ回路チップトポロジーのリバースエンジニアリングの複雑な方法論
      • 6.4.1 ICトポロジーの微視的手法の比較分析
      • 6.4.2 トポロジー断片のフレーム単位アライメント実装の具体的特徴
      • 6.4.3 画像トポロジーの2フレームを積み重ねる処理の実装方法
      • 6.4.4 画像フレーム群の整列処理の説明
      • 6.4.5 チップトポロジーのレイヤーを重ねる処理の説明
      • 6.4.6 ICトポロジー再現品質向上の具体的方法
      • 6.4.7 集積回路のリバースエンジニアリングの典型的なシステムの説明
    • 6.5 微小回路トポロジーから電気回路を復元する方法
      • 6.5.1 トポロジーのビットマップ画像に要素を配置するプロセスを自動化する方法
      • 6.5.2 トポロジーから電気回路を復元するソフトウェア実装の特徴
      • 6.5.3 回収された要素間の電気的リンクのトレースを自動化する方法
      • 6.5.4 トポロジーのソースビットマップ画像の品質に関する基本要件
    • 6.6 電気物理学的SEM法を用いたサブミクロン微小回路サンプルの作製方法
      • 6.6.1 SEMによるサブミクロン微小回路試料作製法の開発
      • 6.6.2 選択的自動処理システムによるトポロジー層の機械的・化学的連続除去中の電気物理学的手法による研究用チップ試料の作製の特徴
    • 6.7 微小回路リエンジニアリングプロセスの対策方法
      • 6.7.1 微小回路リエンジニアリングの主な対策方法の分類
      • 6.7.2 軍事用および特殊用途向けマイクロ回路のリバースエンジニアリングに対抗する設計および回路ベースの方法
      • 6.7.3 回路を利用したマイクロ回路のリバースエンジニアリング対策
    • 6.8 リエンジニアリングからマイクロ回路を保護する回路ベースの方法の実装の実例
      • 6.8.1 組み込み電源制御回路の統合実装
      • 6.8.2 電気的過負荷と静電気からバイポーラマイクロ回路を保護する非標準要素
      • 6.8.3 ショットキーダイオードによるマイクロ回路の出力段保護の非標準要素
      • 6.8.4 リエンジニアリングによる保護を強化したトリガー回路の設計例
    • 参考文献
  • 7 ハードウェア・トロイの木馬対策
    • 7.1 マイクロ回路におけるハードウェア・トロイの木馬対策のハードウェアとソフトウェアの方法
      • 7.1.1 データ保護
      • 7.1.2 RTLレベルで保護されたアーキテクチャ
      • 7.1.3 リコンフィギュラブル・アーキテクチャ
      • 7.1.4 レプリケーションとその他の保護方法
    • 7.2 トロイの木馬に耐性のあるシステムオンチップ・バス・アーキテクチャ
      • 7.2.1 問題の導入
      • 7.2.2 標準的なSoCバスの構造と動作原理
      • 7.2.3 アドレスマトリックスの構成と動作原理
      • 7.2.4 アービタブロックの構成と動作原理
      • 7.2.5 ハードウェア・トロイの木馬検知直後のシステムオンチップの動作説明
    • 7.3 システムオンチップの安全性を確保するためのIEEE規格1500の活用
      • 7.3.1 問題の紹介
      • 7.3.2 IPインフラの紹介
      • 7.3.3 IEEE 1500規格について
      • 7.3.4 IIPSモジュールの構造
      • 7.3.5 IIPS セキュリティ機能の設計
      • 7.3.6 IIPSユニットの追加機能
    • 7.4 安全なマイクロ回路を設計するために信頼性の高いプログラミングの古典的な方法を使用する
      • 7.4.1 問題の紹介
      • 7.4.2 典型的なマイクロ回路設計ルートの分析
      • 7.4.3 考えられる攻撃の種類
      • 7.4.4 安全なマイクロ回路の開発と安全なプログラムの開発の主な違い
      • 7.4.5 安全なソフトウェア開発のライフサイクル
      • 7.4.6 安全なマイクロ回路の設計手法
      • 7.4.7 HTDS法を適用した実験結果
      • 7.4.8 HTDSに類似した研究の概要
    • 7.5 SoCにおけるハードウェアトロイの木馬からの保護手法としてのサンドボックスの利用
      • 7.5.1 問題の紹介
      • 7.5.2 効果的なセキュリティツールとしてのサンドボックス
      • 7.5.3 SoC設計の安全性問題を解決するための類似の方向性の分析
      • 7.5.4 SoC設計段階におけるハードウェア・トロイの木馬サンドボックス手順の整理の特徴
      • 7.5.5 サンドボックスの主なソフトウェア手法
      • 7.5.6 ハードウェア・サンドボックスの典型的な構造
      • 7.5.7 保護されたSoC設計の典型的なプロセスの説明
    • 7.6 ゲーム理論の数学的手法と情報フォレンジック手法を使ってマイクロ回路のハードウェア・トロイの木馬に対抗する
      • 7.6.1 問題の紹介
      • 7.6.2 プログラムの技術的解決策
      • 7.6.3 攻撃モデリングの数学的装置
    • 7.7 不正な情報コピーからFPGAを保護するソフトウェアとハードウェアの方法
      • 7.7.1 敵味方識別方式による保護
      • 7.7.2 アルテラ社のリファレンスデザインマイクロサーキットシリーズ
    • 7.8 生産後のマイクロ回路の安全管理手法
      • 7.8.1 問題の紹介
      • 7.8.2 生産されたマイクロ回路の安全性を監視するモデル
      • 7.8.3 マイクロ回路のパッシブ測定
      • 7.8.4 微小回路の能動的ハードウェア測定
      • 7.8.5 本質的(集積的)マイクロ回路の能動的ハードウェア測定
      • 7.8.6 微小回路の外部アクティブ・ハードウェア測定
    • 参考文献
  • 8 現代兵器: 可能性と限界
    • 8.1 兵器の簡単な歴史
      • 8.1.1 はじめに
      • 8.1.2 ナイフの進化
      • 8.1.3 化学兵器と戦闘化学剤
      • 8.1.4 原子(核)兵器とその他の兵器
    • 8.2 現代の宇宙兵器: 技術的可能性と限界
      • 8.2.1 はじめに
      • 8.2.2 ミサイル防衛の宇宙層における兵器の構築と使用の重要な科学技術的・軍事戦略的側面
    • 8.3 地上マイクロ波兵器
      • 8.3.1 マイクロ波放射による無線電子機器への主な被害要因と影響方法
      • 8.3.2 マイクロ波兵器の分類と適用方法
      • 8.3.3 非致死性の地上兵器
    • 8.4 大気と宇宙用マイクロ波兵器
      • 8.4.1 RF 宇宙兵器
      • 8.4.2 新しい物理原理に基づく空間兵器
      • 8.4.3 レーザー兵器
      • 8.4.4 マイクロ波ビーム兵器
      • 8.4.5 精密誘導弾に対抗するマイクロ波複合兵器
    • 8.5 高周波アクティブ研究プログラム HAARP
      • 8.5.1 HAARPを気象制御に利用する理論的メカニズムの理論的メカニズム
      • 8.5.2 大気兵器としてのHAARP利用の可能性
      • 8.5.3 世界(アメリカ、ヨーロッパ、ソ連、ロシア)で作られたHAARPタイプのシステムの比較
      • 8.5.4 化学音響波-地震兵器の基礎
    • 8.6 神経兵器
      • 8.6.1 軍事神経科学
      • 8.6.2 軍事神経薬理学
      • 8.6.3 脳刺激
      • 8.6.4 脳コンピューター・インターフェース
      • 8.6.5 生物化学的神経兵器
      • 8.6.6 情報/ソフトウェアベースの神経兵器
      • 8.6.7 神経兵器の脅威
      • 8.6.8 神経兵器競争におけるアメリカ、ロシア、中国の特徴と利点
    • 8.7 著者はマイクロ回路のハードウェア・トロイの木馬について何を学んだか?
      • 8.7.1 著者はハードウェア・トロイの木馬について何を知ったか?
    • 8.8 マイクロエレクトロニクスにおける安全制御技術
    • 8.9 サイバーセキュリティを確保する国家戦略の基本
    • 参考文献
  • 索引

チャプター

現代兵器可能性と限界

8.1 兵器の簡単な歴史

8.1.1 はじめに

人類の歴史はすべて、武器の発展の歴史と切り離すことはできない(図81)。人類の黎明期には、原始的な道具が武器として使われ(棍棒、石、粘土、骨製のナイフ)、その後、槍、弓、矢が登場した。これはパラドックスである。現代の武器にとって、武器は商売道具にすぎない。

最初の武器は原始社会で生まれた(棍棒、木の槍、弓など)。その後、ナイフ、青銅、鉄の剣や槍が作られた(いわゆるコールドアーム)。火薬の発見により、12世紀にはアラビア諸国で、14世紀にはロシアと西ヨーロッパで火器が作られた。16世紀には、ライフル銃(アルクバス、ライフル銃など)の最初のサンプルが作られた。19世紀半ばには、機雷や魚雷が軍隊や艦隊に採用された。19世紀後半には速射兵器が登場し、自動小銃(大砲、機関銃など)や迫撃砲がそれに続いた。第一次世界大戦では、戦車、飛行機、航空機兵器、航空爆弾、潜水艦爆弾などが使われた。戦争中、ドイツ軍は化学兵器(塩素、マスタードなど)を使用した。第二次世界大戦中は、自走砲、ロケットランチャー(「カチューシャ」)などが使われた。1944年、ドイツ軍はV-1誘導ミサイル機とV-2弾道ミサイルの使用を開始し、1945年8月、アメリカは初めて核兵器を使用した。

今日、軍事専門家は「兵器」という用語を、敵を打ち負かしたり破壊したりするために使われる装置や手段を指す言葉として使っている。たいていの場合、兵器とは、直接的な破壊手段(弾丸、発射体、爆弾など)と、それを目標に運搬する手段(拳銃、大砲、飛行機、ミサイルなど)、さらには制御・誘導手段や装置の組み合わせである。

軍事専門家は、近代兵器を次のような特定の特徴に基づいて分類している:

  • 破壊効果の性格と規模-通常兵器と大量破壊兵器(核兵器、化学兵器、生物兵器);
  • 解決される軍事的課題の深さ-戦略的、作戦的、戦術的;
  • 標的の目的-単目標(対戦車、対空など)および多目標(多目的);
  • サービススタッフの人数-個人およびグループ;
  • 射撃の自動化レベル-自動、半自動、非自動。
図81 人類の進化は兵器の進化と切り離せない

あらゆる古典的戦争の具体的な内容は、武力闘争、すなわち、特定の政治的・軍事的目標に到達することを目的とした、対立する側の軍事行動の組み合わせである。

前世紀の過去2回の世界大戦の経験が示すように、この闘争には、あらゆる種類の数トンの武器を装備した数百万の軍隊が使用された。古典的兵器を特徴づける主な基準は、その高い有効性(目標に命中させる能力)であった。この基準は、装薬威力と精度(精密誘導弾)という2つの主な要素によって決定された。

人類の歴史を通じて、軍事技術の発展と戦争のパラダイムの進化的変化は、敵を撃破する距離と単位時間当たりに撃破できる敵の数によって決定された。軍事衝突の結果は、まず個別的破壊手段(ナイフ、短剣、弓)の有効性によって決まり、次に集団的破壊手段(銃、大砲)によって決まり、最後に大量破壊手段(機関銃、航空機、戦車、ロケットなど)によって決まった。軍事技術の急速な発展により、20世紀後半には、強力で致命的な兵器や軍備を次々と生み出すことが可能になった。

同時に、軍事ドクトリンも変化していった。伝統的な軍事ドクトリンでは、すべての情報は下層部で収集され、上層部(司令部や指揮所)に運ばれ、そこで処理され、命令という形で戻ってくる。このようなシステムの対応速度は、敵から守られた通信路の能力と、司令部の作業速度の両方によって決まる。通信チャネルや司令部が破壊されると、このようなシステムは凍結し、敵は成功を収める。

このドクトリンはプラットフォーム中心戦争として知られている。ここでの成功は、ほとんどが指揮官の個人的な可能性と兵器の技術的な可能性に依存しており、そのようなプラットフォームをネットワークに統合することは、提供されたとはいえ、それほど顕著な戦闘効果をもたらすものではなかった。

しかし、情報技術の時代には、軍事分野へのその導入は、個々のプラットフォームの火力、操縦、その他の技術的特性だけでなく、まず戦闘(紛争)中の軍事管理サイクルの期間の短縮によって、軍隊の戦闘能力を大幅に向上させるのに役立つだろう。単一ネットワークへの統合は、軍事管理、通信、情報、監視、コンピューティング機器のシステムだけでなく、兵器を搭載する戦闘プラットフォームにも適用される。

プラットフォーム中心の概念を捨て、ネットワーク中心の概念の導入に移行することによる相乗効果は、ほとんどの先進国の軍隊の発展において優先事項となっている。例えば、オランダ、イギリス、オーストラリア、スウェーデンでは、それぞれネットワーク・セントリック・オペレーション、ネットワーク・イネーブル・ケイパビリティ、ネットワーク・セントリック・ウォーフェア、ネットワーク・ベース・ディフェンスのコンセプトが導入されている。

しかし、素人考えだが、この問題で(米国に次いで)議論の余地のないリーダーは中国であり、中国独自の複雑なネットワーク・セントリック・コンセプトを「指揮(Command)、統制(Control)、通信(Communications)、認識(Recognizance)、殺傷(Kill)」という長い名前で実施している。

ロシアに関しては、オープン・プレスの出版物から、ロシア軍もプラットフォーム中心戦争ドクトリンからネットワーク中心戦争ドクトリンへの移行過程にあると結論づけることができる。ネットワーク中心戦争のコンセプトは、卓越した通信を確保し、すべての軍事ユニットを単一のネットワークに統合することによって、勝利が保証されるという前提に基づいている。これにより、生存性、敵に与える砲撃の効果、自己同調(相互作用)のレベルが向上する。素人である我々が理解する限り、これは戦争の新しい形態ではなく、単に軍事作戦を組織し実行する新しい方法にすぎない。ネットワーク中心部隊とは、ネットワーク中心戦争(NCW)に参加できる部隊、武器、軍備の組み合わせである。NCWの情報空間の技術的基礎は、グローバル・インフォメーション・グリッド(GIG)-航法衛星、情報衛星、通信衛星の組み合わせ-によって形成される。

情報対抗のもう一つの形態はネットワーク戦争である。国家の正規軍を攻撃するネットワーク中心戦争とは異なり、この種の戦争では、破壊活動(軍事的領域よりも外交、経済、心理的領域において)に組織と統制のネットワーク技術が関与する。このような手法は、テロリスト、ネオナチ、イスラム過激派、犯罪集団、そして特殊部隊によって(時折)広く用いられている。

以上のことから明らかなように、ネットワーク中心戦争の概念で重要なのは、情報技術と保護された通信経路の利用である。

この文脈では、トロイの木馬(情報技術)からの防御の問題と、情報戦の手段(通信チャネル)の重要性が増していることが特に強調される。最も基本的な例を挙げよう。戦車師団の戦闘中に、参加者の一人が相手の情報システムに導入されたハードウェアまたはソフトウェアのトロイの木馬を起動させる。この場合、戦場での2台の戦車の決闘は、2人の強力なボクサーの戦いと表現することができ、そのうちの1人が突然失明する(意識を失う)。このような戦いの結果は明らかだ。

前の章では、まったく新しいタイプの兵器である情報技術兵器と、その技術的基盤(プラットフォーム)であるウイルス、ソフトウェアおよびハードウェアのトロイの木馬、スパイウェアの組織概念、適用方法について詳しく概観した。

本書の資料に取り組む過程で、われわれは、ソフトウェアとハードウェアのトロイの木馬という現象は、現代兵器の進化の新たな段階にほかならないという確固とした結論に達した。

読者を説得するために、以下に、著者らがこの予想外の結論に至った経緯を示す資料を紹介する。

この目的のために、化学兵器や戦闘化学剤から、宇宙兵器、気候兵器、地震兵器、マイクロ波兵器、神経兵器に至るまで、最もよく知られた種類の大量破壊兵器の技術的能力と既存の主要な限界について考察する。この分析は、最も単純な兵器であるナイフの進化の歴史を振り返ることから始める。

人類の進化の予測可能な全期間にわたるナイフの進化は、この武器の開発がいかに新しい技術や材料(冶金、材料加工、技術設備、設計思想の開発など)の開発を刺激したかを示すだろう。

8.1.2 ナイフの進化

人類文明の発展は武器の発展と不可分である。ナイフほど人類に身近な武器はないだろう。長い間、ナイフは自由人の証だった。ナイフを持たなかったのは奴隷だけだった。石、青銅、鉄、鋼、合金、プラスチック、セラミック製のナイフは、新石器時代から人類に寄り添い、即席の道具として、また最後のチャンスの武器として忠実に機能してきた。

当初、ナイフに用途の区分はなかった。最初の石製ナイフは、刺したり切ったりするのに不便だったが、それ以上のものは存在しなかった。しかし、傷ついた動物を寝かせ、服を着せ、皮を剥ぐのに同じナイフを使うのは非常に難しいという根本的な事実が理解されると、人間の脳は必然的に、ある特定の作業を解決するのに最適な、さまざまな種類のナイフを作り出すようになった。その結果、素材、形状、比率を目的意識的に追求するようになり、冶金技術が急速に進歩した。

当初、この種の近接武器は、カッティング(またはチョッピング)ナイフと刺突ダガーの2つのサブタイプに分類された。

この分類は非常に大雑把なものであることが判明した。形状や用途が多様化した結果、先が尖り、同時に刃が付いた中間的な武器が出現したのである。理論的には、どんなナイフでも刺すことができ、どんな短剣でもこれに加えて切ることができた。しかし、そのどちらか一方だけを目的とした武器も存在した。

尖ったナイフの最も鮮明な例はスティレットである。当初は武器ともナイフとも考えられていなかった。スティレットの起源はよく知られている。当初、スチロスは蝋の台に文字を書く(ひっかく)ための道具だった。最初は骨製で、後に金属製になり、片方の端に先端が、もう片方には書いた文字を消すためのヘラが付いていた。蝋のテーブルが羊皮紙に取って代わられ、ガチョウの羽が筆記に使われるようになると、スタイラスは第二の人生を手に入れた。スタイラスは、書家、役人、学生たちが常に持ち歩いた。後者は、不吉で悪名高い小剣という武器の誕生に貢献した。中世からルネサンスにかけてのヨーロッパの学生たちは、飢えた怒れる暴徒であり、自分たちの掟に従って生き、可能な限りの手段で抵抗した。その手段はしばしば犯罪的なものであった。しかも、市民と学生との間の激しい喧嘩は日常茶飯事だった。普通の喧嘩はしばしば本当の戦いに発展した。もちろん、先端のとがった金属棒はすぐに乱闘者の武器庫の一部となり、状況を救うのに役立った。当時、学生の手にあるスタイラスほど自然なものがあるだろうか!それ以来、小剣は全世界で凱旋パレードを始めた。

この新しい武器がもたらす可能性の真価を最初に知ったのは暗殺者たちだった。小型の武器(長さ15~35センチ、幅1.5センチ以下)は、布のひだやコートの下、フラップの裏などに簡単に隠すことができた。暗殺者が標的の射程距離まで近づくと、すぐに小剣がその手に現れ、哀れな犠牲者にわずかな可能性しか残さなかった。このような状況で防御することはほとんど不可能だ。布の下の鎖帷子(くさりかたびら)ですら、被害者を救えないことがよくある。細い刃はリングの間を深く貫通する。小剣の殺傷力をさらに高めるために、鍛冶屋は断面が凹んだ三芒星や四芒星に似た武器を鍛え始めた。このような刃物で受けた傷は癒えることはなく、傷口から皮膚が剥がれ始めると、星の縁が再び開き、敗血症が始まり、犠牲者は苦しみながら死んだ。この銃剣はロシアの有名な銃剣の原型となり、敵はロシア軍兵士との銃剣戦を避けるようになった。

防具を作る技術の発達は、小剣のデザインに変化をもたらした。単純な一撃では鋼鉄の装甲を切り裂くことはできなくなった。しかし、接近戦での小剣は依然として極めて有効な武器であった。しかし、以前は小さなボタンに似ていた柄の先端は、今では大きな釘の頭に似ている。新しい武器はロンデルと呼ばれるようになった。ファイターは、騎士の鎧の継ぎ目のひとつに狙いを定め、鎧の溝に当てた後、手のひらで頭を打ち、短剣を犠牲者の体に突き刺した。

小剣のもうひとつの後世の改良型が、砲撃用小剣フセッティである。その刃には特殊な目盛りが付いており、持ち主は武器や砲弾の口径を素早く判断することができた(当時は大砲の規格などなかった)。さらに、この小剣は煤を除去するために使われた。必要であれば、大砲を素早く無力化するためにも使われた。そのためには、あらかじめフセッティの刃をノコギリで切り落とし、フィラーの穴の中で折って、数回の打撃でリベットを外した。

翻って、学生と乱闘する市民もまた、おとなしい子羊には見えず、犠牲者の役にはふさわしくなかった。しかし、将来の弁護士や神学者や医者と違って、まともでいる必要はなく、彼らには彼らなりのナイフ戦の手段があった。バロック・ナイフは、洗練されたスティレットへの返答としてふさわしいものとなった。この短剣のガードは2つのボールのようで、長い柄と組み合わさって非常に独特な形をしていた(図82)。当初、バロック・ナイフは戦闘用の武器とは考えられていなかった。居酒屋で肉を切ったり、馬具を直したり、暗い路地で強盗と戦ったりするのに適した、シンプルな家庭用ナイフだった。

このナイフに関する最初の記述は14世紀初頭にさかのぼる。バロックの人気がピークに達したのは15世紀である。この時期、バロックは社交界の獅子たちの注目を集めた。このナイフの明らかな男根のシンボルによって、バロックはたちまち貴族の間で人気となった。ブレードには特に変化はなかったが、バロック・ナイフのハンドルはすぐに真の芸術品となった。この 「高貴な」武器は、ドイツやフランスではごく一般的なものだった。イギリスにはそのまま渡ったが、ここでは良識の観点からキドニー・ダガーとして知られるようになった。

スコットランドに渡ると、バロックナイフは少し変わった形になった。この短剣はダークと呼ばれ、今では有名な「スカート」であるキルトと同様に、スコットランド高地人の伝統的な衣装の一部となっている。ダークには、小さな鞘の中に小さなナイフとフォークが添えられており、家庭での用途を思い出させる役割を果たしている。

チンクエデア(図83)は、ダガーとナイフの長い列の対極にある。その名はイタリア語で「5本の指」または「神の手」と訳される。しかし、武器に詩的な名前をつけることを好まないランドスクネヒトたちは、もっと単純に「牛の舌」と呼んでいた。チンクエデアの形は、実際、長くて幅の広い舌に似ている。その後、チンクエデアの先端が尖った形状になったのは、すでにあった切断の性質に刺す性質を加えようとしたためである。しかし、そのほとんどは刃物であり、現代の塹壕掘りのシャベルに似ていた。幅広の刃(クロスガード付近の指は5本)は、斬りつけるだけでなく、チンクエデアを盾にして刃を平らにして敵の攻撃を防ぐことも可能にしていた。

当初、チンクエデアは市民の武器でもあった。チンクエデアが普及したのは15世紀と考えられているが、そうとは言い切れない。イタリアの都市リパトランツォーネ近郊で発見された青銅製の刃物(紀元前1800年から1500年の宝物)から判断すると、この形は、前方にカットされた十字まで、古代にはこれらの場所で使用されていた。ヴェローナは流通チンクエデアの実際の首都であった。この幅広の刃は、マントの下に刃先を上にして着用し、後ろから刺される可能性から持ち主を部分的に守っていた。持ち主が攻撃を仕掛けたい場合は、素早くマントを脱いで敵の頭を覆い、ヴェロネーゼのもう片方の手で致命的な一撃を加える。ヴェロネーゼのもう片方の手は一撃の致命傷を与えた。刃の鋭さと幅を考慮すると、敵に勝ち目はほとんどなく、大量出血で死んだ。チンクエディアを使ったフェンスは不可能だった(図84)。

図83 バロック・ナイフ-14世紀の最もポピュラーな武器

当初は戦うために作られたものではなく、もっぱら切るために使われたもう一つの本当に民間的な武器は、伝説的なナバハであった。今では、スペインのどの店でも、ありとあらゆるサイズの土産用ナバハを買うことができる。しかし、この威嚇的な(正当な理由のある)武器は、かつてはまったく平和的な目的を持っていた。ナバハの祖先は、通常のラソール=ノバキュラである。ローマ帝国の時代、ヒゲは非常に長い間、野蛮の印とみなされていた。そのため、最も貧しい山羊飼いでさえ、常にカミソリを携帯していた。時が経つにつれ、このシンプルな日用品は大きく変化し、開くときに特徴的なガラガラという音を出す変わった錠前を持つようになった。ナバハが戦闘に使われなくなった今でも、どのメーカーもナイフを開くときに出る独特の音を誇りに思っている。他のカミソリと同様、ナバハも切れ味は抜群だった。ペンを削るのにも、パンを切るのにも、髭を剃るのにも十分だった。必要であれば、敵を王国へ送ることもできた。マッチョと呼ばれる熱血のストリートファイターたちは、互いに血を流させることに大きな喜びを感じていた。しかし、16世紀にスペイン国王が非貴族に剣の携帯を禁ずるまでは、ナバハはストリートファイトに適した家庭用ナイフでしかなかった。

図84 チンクエデア-15世紀の市民の主な武器

ナバージャは非常に目立つようになり、急速に成長し始めた。ナバハを武器として使う技術は、16世紀から18世紀にかけて実際の武術へと変化した。開いた状態のナバジャの長さが、通常の25センチから1メートル以上に伸びたのはこの時期である。刃渡りの長い武器にも対抗できる。湾曲し、研ぎ澄まされた柄は、ナバジェロによって弱点を突いたり、握ったりするのに積極的に使われた。スパイクの代わりにボールのカウンターウェイトを柄に取り付けることもあり、ナバハはナイフとメイスを同時に使うことができた。

ナバハはナポレオン戦争でもゲリラ・パルチザンにうまく使われた。しかし、ナバハを携帯することは、後に秩序に対する直接的な脅威とみなされるようになった。事件現場近くでナバハを所持している者が発見されると、罪状も裁判もなしに処刑されたほどである。

一般に、短刃武器(図85)は戦闘状況下でしばしば大型化する。それは世界の様々な場所で、あらゆる状況下で起こっていた。例えば、オスマン帝国では、ジャニサリー隊は軍隊の中で最も戦いに適した部隊の一つと見なされていた。しかし、ヤニサリー部隊が、多くの場合、従属地域から連れてこられたスラブ系の子供たちで構成されていたことは、あまり知られていない。スルタン(軍団の指導者)に近かったにもかかわらず、ジャニサリーたちの立場は奴隷に近かった。彼らは宮殿の兵舎で暮らし、たまにしか市内に出ることは許されなかった。しかし、個人的に有名なトルコのサーベルを持っていくことは許されなかった。彼らが身につけることが許されたのはナイフだけだった。

図85 刃物の美しさと危険性

トルコ人自身がジャニサリーを愛していなかったため、ジャニサリーの街を訪れると、しばしば血みどろの戦いが繰り広げられた。このような状況下で、ナイフは成長し始め、次第によく知られたヤタガンへと変化した。ヤタガンは戦場で非常に有用であり、それまで使われていたサーベルよりも歩兵に適していることが証明された。

同じようなことが、彼らの永遠の敵であるコーカサスの高地民族にも起こった。長い間、サーカスの人々は、つる草を扱うための長いナイフを持っており、現地語で「サシュカ」と呼ばれていた。しかし、その名前とは裏腹に、サーベルやヤタガンで武装した敵と戦うには短すぎた。しかし、高地民がそれを伸ばすことを妨げるものは何もなかった。そのとき、不愉快なことが明らかになった。そう、生まれたばかりのシャシュカは、サーベルよりもフェンシングには不向きなのだ。しかし、ストラップのデザインのおかげで、取り出すのも一撃の準備をするのもずっと簡単なのである。そのため、当時のことわざによれば、「サーベルは戦うためにある: 「サーベルは戦うためにあり、シャシュカは殺すためにある。敵がサーベルを取り出している間に、敵は肘で手を切ってしまうからだ。

ロシアでは、コーカサス戦争でこの事実が明らかになった。その結果、数個連隊を除くほとんどすべてのロシア騎兵がサーベルからシャシュカに持ち替えた。第一次世界大戦と第二次世界大戦の戦闘でも、内戦でも、ワイン生産者の大型ナイフはその有効性をかなり証明した。このナイフは、現在でもカラー衛兵の服装の一部として使用されている。

8.1.3 化学兵器と戦闘化学剤

化学兵器は軍事手段であり、その死傷者発生能力は、人体に対する化学剤とタンパク質毒素の毒性効果に基づいている。化学兵器は、敵の住民や軍人を大量に破壊したり無力化したり、地域や軍備、その他の物質資源を汚染するために使用される。

化学兵器の利点は、敵の物資を破壊することなく、人手に選択的に影響を与えることができることである。潜在的な敵が化学兵器を使用するという現代の概念は、戦闘用化学兵器を単独で使用するだけでなく、通常兵器、核兵器、その他の兵器と組み合わせて使用する可能性を示唆している。

専門家たちは、化学兵器の基礎となる毒性剤を、戦術的目的と人体への生理学的影響に基づいて分類している。戦術目的の観点から、毒性物質は致死性、一時的無力化、刺激性、訓練性に分けられる。

人体への生理学的影響に基づき、以下のCAタイプが特定される:

  • 1. 神経-GA(タブン)、GB(サリン)、GD(ソマン)、VX。
  • 2. 皮膚水疱-N(テクニカル・マスタード)、HD(蒸留マスタード)。NTおよびHQ(マスタードレシピ)、HN(ナイトロジェンマスタード)。
  • 3. 一般毒性-AC(青酸)、CK(クロロシアン)。
  • 4. 窒息-CG(ホスゲン)。
  • 5. 刺激性-CN(クロロアセトフェノン)、DM(アダムサイト)、CS、CR。

破壊作用の発現速度から、潜伏期間を持たない速いCA(GB、GD、AC、AK、CK、CS、CR)と、潜伏期間を持つ遅いCA(VX、HD、CG、BZ)がある。

破壊作用の持続期間に基づいて、致死性CAは2つのグループに分けられる:

  • 1. 局所破壊作用を数時間から数日間持続する持続性CA(VX、GD、HD)。
  • 2. 非持続性CA:使用後数十分間、破壊作用が持続する(AC、CG)。

以下、これらの兵器の開発の歴史を紹介する。この節の最後に、その主な欠点と限界について詳しく検討する。

歴史的には、毒ガスは当初、血を吸う寄生虫と闘うという極めて平和的な目的で使用されていた。中国やエジプトの居間は、この目的で燻蒸されていた。中国は、この家庭用発明品を戦争用に改良した最初の国である。

紀元前4世紀の文献には、敵が要塞の城壁を破壊するのを防ぐために有毒ガスを使用した具体例が記されている。防御側は、鞴(ふいご)と兵馬俑(へいばよう)を使って、からし種とヨモギを燃やした煙を地下トンネルに送り込んだ。有毒ガスが攻撃者を窒息させ、死に至らしめた。

古典的な時代には、軍事作戦中に化学剤(CA)を使用する試みもあった。紀元前431年から404年のペロポネソス戦争の時代には、有毒ガスが使われたことが知られている。スパルタ人はタールと硫黄を丸太に入れ、城壁の下に置いて火をつけた。

その後、火薬が出現すると、毒、火薬、タールを混ぜた爆弾を戦場で使おうとした。カタパルトから放たれた爆弾は、燃焼する導火線(現代の遠隔導火線の原型)の助けを借りて爆発した。炸裂した爆弾は、敵部隊の上に有毒な煙の雲を発生させた。そのガスは、ヒ素を使用した場合には鼻出血、皮膚の炎症、水ぶくれを引き起こした。

中世の中国では、厚紙に硫黄と石灰を詰めた爆弾が作られた。1161年の海戦で、この爆弾は海中に落下し、轟音とともに爆発し、有毒な煙を大気中に放出した。水と石灰や硫黄が接触してできた煙は、現代の催涙ガスと同じ効果をもたらした。

以下の物質が、爆弾の充填用混合物の成分として使用された:コショウ科植物、クロトン油、ソープツリーのさや(煙を発生させる)、硫化ヒ素と酸化ヒ素、トリカブト、桐油、スパニッシュフライ。

16世紀初頭、ブラジルの市民は、赤唐辛子の燃焼時に発生する有毒な煙を利用して、征服者たちに対抗しようとした。この方法はその後、ラテンアメリカの反乱の際に何度か使われた。

中世以降も、化学的手段は軍事的課題を解決する目的で注目され続けた。例えば、1456年、ベルグラード市は、攻撃者に有毒な雲を発生させることでトルコ軍から守られた。この雲は、市民がネズミにかぶせた有毒な粉塵が燃焼した結果発生したもので、その後、ネズミに火をつけて攻撃者に放った。

ヒ素系化合物や狂犬の唾液など、あらゆる化合物がレオナルド・ダ・ヴィンチによって記述された。

第二次世界大戦中、大量の化学薬品が使用された。約40万トンの軍隊が、1万2千トンのマスタードガスに冒された。第一次世界大戦の数年間で、合計180,000トンの様々な種類の弾薬に有毒物質が充填され、そのうち125,000トンが戦場で使用された。40種類以上のCAが軍事テストに合格した。化学兵器の犠牲者の総数は130万人と推定されている。

19世紀に化学兵器を大規模に使用したのはドイツである。早くも1914年9月のマルヌ川とアイン川の戦いで、両軍は自軍への弾薬供給に大きな困難を経験した。10月から11月にかけて陣地戦に移行した後、特にドイツにとっては、深い塹壕に守られた敵を通常の砲弾の助けを借りて打ち負かす望みはなかった。CAは逆に、最も強力な投射砲でさえ近づけない場所にいる人手に影響を与える能力を持っている。ドイツは、化学工業が最も発達していたため、世界で最初に軍事用CAを広く使用し始めた国である。

1917年、戦勝国はガス投擲機(地雷投擲機の原型)を使い始めた。最初に使用したのはイギリス人だった。1個の地雷には9~28kgの毒物が含まれており、ガス発射器の装薬は主にホスゲン、液体ジホスゲン、クロルピクリンで構成されていた。

化学兵器の使用における新たな段階は、ベルギーの都市イーペル近郊でドイツ軍が最初に使用した、持続性の毒を発する有毒物質(B、B-ジクロロジエチルスルフィド)の使用から始まった。

第一次世界大戦後、第二次世界大戦に至るまで、ヨーロッパでは化学兵器の使用に反対する世論が強かった。しかし、自国の防衛力を確保するヨーロッパの実業家たちは、化学兵器は戦争に不可欠なものだと考えていた。

1920年代から1930年代にかけての局地紛争では、大量の化学兵器が使用された: 1925年にはスペインがモロッコで、1937年から1943年にかけては日本軍が中国軍に対して使用した。

日本における毒性物質の研究は、1923年にドイツの協力を得て始まった。1930年代の初めまでに、最も効果的な化学薬品の製造は、多度津見と佐谷の兵器廠で組織化された。

日本軍の大砲一式の約25%、航空弾薬の約30%が化学剤を装備していた。

イタリアはエチオピアで化学兵器を使用した(1935年10月から1936年4月まで)。1925年にイタリアがジュネーブ議定書に加盟したにもかかわらず、イタリア軍はマスタードを非常に効率的に使用した。イタリア軍のほとんどすべての軍事行動は、航空隊と大砲を使った化学攻撃によって支えられていた。液体化学剤を散布する航空機装置もあった。

1936年、タブンが合成され、1943年5月に大量生産が開始された。1939年、タブンより毒性の強いサリンが発明され、1944年後半にはソマンが開発された。これらの物質は、ファシスト・ドイツにおいて、新しいクラスの非致死性神経CAの出現を意味し、その毒性は第二次世界大戦の毒性剤を何倍も上回った。

第二次世界大戦後、CAは多くの地域紛争で使用された。米軍がPRK(1951-1952)とベトナム(1960年代)に対して化学兵器を使用した事実が知られている。

南ベトナムのランチハンド作戦では、米軍は15種類の様々な化学剤とレシピを使用して、穀物、耕作植物のプランテーション、樹木や灌木の植物を破壊した。

戦闘用CAは、長く続いたイラン・イラク戦争でも広く使用された。1991年まで、イラクは中東で最大の化学兵器の埋蔵量を誇り、その兵器をさらに改良するために大規模な作業を行った。

イラクが使用可能な化学剤には、一般的な毒性剤(青酸)、皮膚水疱剤(マスタード)、神経剤(サリン(GB)、ソマン(GD)、タブン(GA)、VX)がある。イラクの化学弾薬には、スカッド弾頭25発以上、空中爆弾約2,000発、発射体15,000発(迫撃砲地雷、MLRSミサイルを含む)、地雷が含まれていた。

マスタードガスは、イラン・イラク戦争でイラクが広く使用した。イラクはイラン・イラク戦争でCAを使用した最初の当事国であり、その後、対イラン戦と対クルド作戦の両方で使用した(ある資料によると、エジプトやソ連で購入されたCAが、早くも1973年から1975年にかけて対クルド戦で使用されたとのことである)。

戦闘用CAには3つの世代がある:

第一世代の化学兵器には、4つの毒性剤グループがある:

  • (1)皮膚水疱剤(持続性剤:硫酸および窒素マスタードガス、ルイサイト)
  • (2)一般毒性剤(非持続性剤:青酸)(3)窒息剤(非持続性剤:青酸);
  • (3) 窒息剤(非永続性剤:ホスゲン、ジホスゲン);
  • (4) 刺激剤(アダムサイト、ジフェニルクロロアルシン、クロロピクリン、ジフェニルシアナルシン)。

第二世代。これは、すでに知られている3つのCAグループに新しいCAグループが加わっていることで区別される:

  • (5) 神経化学剤。

第3世代は、新しい毒性剤、いわゆる一時的無力化剤の出現によって特徴づけられる。1960年代から1970年代にかけて、第3世代の化学兵器が開発された。その中には、予期せぬ破壊メカニズムを持ち、毒性が極めて高い新種の化学剤だけでなく、クラスター化学弾やバイナリー化学弾など、より高度な使用方法も含まれていた。

バイナリー化学兵器の技術的な考え方は、2種類以上のソース・コンポーネントを装備し、それぞれのソース・コンポーネントは無毒性または低毒性物質であるということである。発射体、ミサイル、爆弾、その他の弾薬が目標まで飛行する間に、元の成分がその中で混合され、化学反応の最終生成物として戦闘化学剤が形成される。ここで、発射体の殻が化学反応炉の機能を果たす。

第二次世界大戦中、ドイツもソ連も同盟国も化学兵器を使用しなかった。第二次世界大戦後、20世紀後半の複数の局地的な軍事紛争でも化学兵器は使用されなかった。もちろん、試みはあった。しかし、これらの個別の散発的な事例は、化学兵器による攻撃の実績が常にゼロに等しかったか、あるいは非常に低かったことを示しているに過ぎず、現在の紛争で再び化学兵器を使おうという誘惑に駆られることはなかった。

国防軍将官だけでなく、ソ連軍将官、女王陛下軍将官、アメリカ軍将官、その他すべての将官が化学兵器に対してこのような冷淡な態度をとった真の原因を詳しく理解しよう。より具体的に言えば、この真に脅威的な兵器の主な欠点について考えてみたい。筆者たちはこの問題については素人なので、ソ連の技術部隊で長年にわたって技術職や指揮官を務めてきたソ連陸軍の退役軍人を取り上げた[1]。

すべての国の軍隊が化学兵器の使用を実際に拒否している第一の、そして最も重大な理由は、化学兵器が天候に左右されることである。

この問題を詳しく考えてみよう。

まず第一に、ACは気塊の動きの特徴に依存する。ここでは、水平方向と垂直方向の2つの要素が区別される。

水平方向の空気の動き(簡単に言えば風)は、その速度と方向によって特徴づけられる。

風が強すぎると、CAをすばやく分散させ、その濃度を安全なレベルまで低下させ、標的地域から早々に遠ざけてしまう。

風が弱すぎれば、CA雲はその場に停滞し、必要な地域を覆うことができなくなる。

したがって、戦闘で化学兵器の使用を決定した指揮官は、必要な風速を待つことになる。しかし敵は待ってはくれない。必要な瞬間の風向きとその挙動を予測することは不可能に近い。風は非常に広い範囲で急激に向きを変えることができる上に、厳密には正反対であり、同じエリア(数百平方メートル)内でも一度に様々な方向を持つことができる。さらに、レリーフやさまざまな建物、構造物も風向きに大きな影響を与える。風の強い日の風が顔面を直撃し、角の奥の側面に当たり、通りの端では背中を押される。このようなことはヨットマンにはよく知られていることで、彼らの操船術は風の方向と力の変化に気づき、それに適切に対応する能力に基づいている。例えば、丘の上とふもとでは風向きが違うことがある。

つまり、船舶から数百トンのガスを放出したり、化学投射砲で地域の一部を攻撃したりした後では、CA雲がどこにどのような速度で移動し、誰に影響を及ぼすかを、誰も自信を持って言うことができないのである。指揮官は、敵にどのような損害を与えることができるのか、また、いつ、どこで、どのような損害を与えることができるのかを正確に知っていなければならない。何らかの理由でわが軍が前進できない地域で、敵軍の連隊全体、あるいは師団を毒殺しても意味がないし、化学攻撃の結果をまったく利用することもできない。ガス雲の影響を受ける可能性のある時間や場所に合わせて計画を調整することに同意する指揮官はいないだろう。何万人もの兵士、何百台もの戦車、何千台もの兵器が、AC雲の後を追って戦線を縦横無尽に走り回ったり、そこから逃げ回ったりすることはできない。

ここまでは、気団(およびそれに伴うCA)の移動の水平方向の要素だけを考えてきた。垂直方向の成分もある。

鉛直方向の空気の動きには、対流、逆転、等温の3種類がある。

対流は、地面が空気より暖かいときに起こる。空気は地面付近で温められ、上昇する。CAの雲はすぐに上昇し、その速度は温度差とともに速くなるからだ。これは、人間の身長が1.5~1.8mしかないことを考えればわかることだ。

等温性:空気と地面が同じ温度である。この場合、上下動はほとんどない。このモードはCAにとって最適である。少なくともCAの垂直方向の挙動は予測可能になる。

逆転現象は、地面が空気より冷たいときに起こる。地上の空気の層は冷やされ、重くなり、地面の近くにとどまる。交流雲は地面の近くにとどまるので、これは通常、交流にとって良いことだ。同時に、重たい空気が下に浮き、高い場所が空いてしまうので、かなり悪いことでもある。早朝、霧が地面や水の上を漂うとき、誰もがこれを観察することができる。これは、地面付近の空気が冷やされすぎて結露し、霧が発生するのだ。CAも結露にさらされる。もちろん、塹壕や壕の中に敵軍がいれば、化学剤の作用を最も受けやすい。しかし、これらの兵士に対してCAが役に立たないようにするには、より高い場所に陣取ればよいのである。

ここで注意しなければならないのは、大気の状態は時期や日、さらには太陽が照っているか(地面を温めているか)雲に覆われているかによって大きく左右されるということだ。

武器の使用は戦闘の目的ではない。武器は、勝利(成功)を得るために敵に影響を与える手段にすぎない。戦闘における成功は、様々な最適な種類の武器と弾薬を使用する部隊と編隊の、空間的・時間的に非常に正確に調整された行動によって達成される(これはソ連軍の戦闘憲章からの引用である)。ここでの目標は、できるだけ多くの敵部隊を撃破することではなく、敵に攻撃側の望む行動(特定の場所から離れる、抵抗をやめる、戦争から撤退するなど)をとらせることである。

これはパラドックスにつながる。化学兵器は、指揮官が戦闘で成功を収めるために必要な時と場所で使用することはできない。そのため、化学兵器は指揮官に適応させる必要があり、その逆はできない(他の兵器の場合と同様である)。結論として、戦闘サービス支援を担当する兵站将校の実務的観点から、この種の兵器の主な欠点を整理してみよう。

まず第一に、これは単なる化学薬剤であり、武器ではない。その使用には、飛行機、砲兵武器、兵士と同じように、空気爆弾、噴霧装置、エアゾール発生装置、スティックなどが必要である。化学兵器の使用に大きな火力を割くことで、指揮官は、通常の砲弾、爆弾、ミサイルなどによる火力攻撃を大幅に制限せざるを得なくなり、つまり、部隊の通常火力を大幅に削減せざるを得なくなる。さらに、化学兵器を使用できるのは、好天に恵まれた条件下だけである。このような条件は、必要な期間内にまったく現れないままであることもある。

読者は、気象条件は航空、大砲、戦車にも影響すると言うことができる。もちろんそうだが、化学兵器に対する影響ははるかに大きい。指揮官は、悪天候や航空機の使用不能のために進軍開始の延期を余儀なくされるが、そのような遅れは数時間から数日を超えることはない。さらに、特定の地域で通常見られる一般的な気象条件だけでなく、1年の時期も考慮して軍事作戦を計画することは可能である。しかし、化学兵器は天候に左右される。天候を予測することはほとんど不可能だ。

また、化学兵器の使用には多くの火力が必要であることは間違いない。数百トン、数千トンの化学兵器を可能な限り短期間で敵に放つ必要がある。

指揮官は、数千人の敵部隊を毒殺するという問題と引き換えに、そこまで火力を落とすことに同意するだろうか?上層部や政府は、具体的に指定された時間に特定の場所で敵を攻撃することを要求するが、化学者はそれを保証することはできない。

第二に、化学剤の製造と弾薬への充填の特殊性である。他の軍事生産とは異なり、化学剤の生産と弾薬の装填は非常に高価で、さらに有害で危険である。化学弾薬の完全な気密性を達成することは極めて困難であり、他の種類の弾薬で可能なように、取り扱いや保管の際に十分な安全性を確保することは不可能である。例えば、荷電した砲弾を信管なしで保管・輸送すれば、鉄のダミーと同じように危険であり、ひび割れたり錆びたりしていれば、簡単に引き抜いて埋立地で爆発させることができる。これらの行為は、化学弾丸の場合には不可能である。一旦ACが充填されると、廃棄されるまで致死性のままであり、これも深刻な問題である。つまり、化学弾薬は敵にとっても味方にとっても危険なのだ。敵軍に到達することなく、攻撃側の民間人を殺し始めることもしばしばある。

第三に、スライディングブロックからミサイルに至るまで、さまざまな備蓄品が毎日何千トンも支援施設から前線に供給されている。これらはすべて即座に消費され、通常、軍部隊にはこれらすべての砲弾、爆弾、ミサイル、弾薬の目立った備蓄はない。一方、化学弾薬は、使用するには好条件を待たなければならない。したがって、軍隊は、取り扱いが極めて危険な化学弾薬を大量に在庫しておき、絶えずあちこちに移動させ(現代戦は部隊の機動性が高いという特徴がある)、その保護のために特別な部署を配置し、その安全のために特別な条件を整えることを余儀なくされる。化学兵器を使った戦術的成功が極めて限定的である(第一次世界大戦中でさえ、化学兵器の使用が即座に結果をもたらしたことはない)という曇った見通しのもとで、これら数千トンの危険物すべてを輸送することは、どの指揮官にとっても魅力的なことではないだろう。

最後に、軍隊が知っているように、兵器を使用する目的は、できるだけ多くの敵兵を破壊することではなく、敵を抵抗できない状態にすることである。これは多くの場合、兵員を殺すことによってではなく、物的資源(戦車、飛行機、銃、ミサイルなど)や施設(橋、道路、企業、住宅、掩体など)を破壊し、無力化することによって達成される。敵の部隊や師団が戦車、銃、機関銃、手榴弾を失い、補給を受けられなくなると、この部隊や師団は必然的に撤退するか降伏することになり、これが戦闘の目的である。同時に、十分な弾薬のストックを持つ一人の生き残りの機関銃手でも、かなりの面積を長時間保持することができる。化学剤では、戦車はおろかバイクすら破壊できない。通常の弾薬が多用途で、戦車に損傷を与えたり、機銃掃射や家屋を破壊したり、1人または数人の兵士を殺したりすることができるとすれば、化学剤は後者しかできない。つまり、化学弾薬は多用途には使えないのだ。したがって、単純な結論として、どんな指揮官も100発の化学弾薬よりも12発の通常弾薬を好むだろう。

戦争科学の観点からは、化学兵器は兵器ではない。

そして最後に、戦争手段の歴史はすべて、攻撃手段と防御手段の間の技術的闘争である。盾は剣に対抗するために、騎士服は槍に対抗するために、鎧は大砲から身を守るために、塹壕は銃弾から身を守るために生まれた。より洗練された防御手段の出現は、より洗練された攻撃手段で対抗し、それに呼応するように防御手段も近代化された。化学兵器を除けば、どんな種類の兵器に対してもだ。

化学兵器に対する防護手段は、ほとんど一瞬にして誕生し、瞬く間にほぼ絶対的なものとなった。最初の化学兵器による攻撃のときでさえ、兵士たちは効果的な対抗策を見つけることができた。防御側はしばしば塹壕の外側の斜面で焚き火をし、塩素の雲は単に塹壕の上空に流されたことが知られている(これは、兵士たちが物理学や気象学を知らなかったことを考慮に入れてのことである)。兵士たちはすぐに、自動車用メガネで目を保護し、ハンカチで呼吸器を保護することを学んだ。

数週間もしないうちに、基本的な綿のガーゼマスクに脱気液の入ったボトルが前線に供給されるようになり、すぐにカーボンフィルターを装備したゴム製ガスマスクに取って代わられた。

いわゆる酸素呼吸式ガスマスクがすぐに登場し、着用者を環境から隔離するのに役立ったからである。

成功した攻撃はすべて、新しいタイプの兵器に気づかず、まったく備えがなく、防御手段を持たない敵を狙ったものだった。CAが目新しいものであったときは、成功を収めることができた。しかし、化学兵器の黄金時代はあっという間に終わってしまった。

そう、人々は化学兵器を恐れた。今日でも恐れられている。軍隊で新兵に最初に手渡されるのがガスマスクであり、新兵が最初に習うのがガスマスクを素早く装着する方法であるのには理由がある。誰もが恐れているかもしれない。しかし、誰も化学兵器を使いたがらない。第二次世界大戦中、あるいは大戦後に化学兵器が使用されたケースはすべて、実験的なものか、十分な知識も防御手段も持たない民間人を対象としたものだった。化学兵器を使用した指揮官は、そのような兵器の使用が非現実的であることにすぐに気づいたのである。したがって、本書の出版時点では、CAは情報戦の構成要素のひとつとなっている。例:イラク攻撃前に国連の演壇から映し出された「白い」物質の入った試験管、シリアの化学攻撃に関する情報メッセージ、イギリスのスクリパリ親子毒殺事件など。

8.1.4 原子(核)兵器とその他の兵器

著者の考えによれば、本書にこの章を設けた主な目的は、物理的・技術的な限界のために、いかなる古典的な兵器も、たとえ最新の兵器であっても、対戦相手のいずれにも勝利を保証するものではないという事実を、著者が体系化した周知の情報に基づいて、技術的に確かな方法で読者に伝えることであった。

想定される読者層がかなり広いことを考慮し、著者は本章の成果を技術用語ではなく、技術専門家や軍将校だけでなく文学者にも理解できる言葉でまとめたいと考えた。

そして、科学の普及者であり、才能ある作家、哲学者、権威ある未来学者であるスタニスワフ・レムの著作『二十一世紀の兵器システム、あるいは逆さまの進化』を参考にするのが、私たちが思いついた最善の選択肢だった。

哲学者であり作家でもあるレムが行った21世紀の兵器システムの分析結果が、この分析章の上記の技術資料とどのように相関しているかを読者に判断してもらうために、以下にこの著作からの主な引用と文章の断片を紹介する。

レムによれば、広島と長崎が破壊された直後、アメリカの核研究者たちは『原子科学者会報』を設立した。その6年後、水爆実験が初めて成功した後、彼らは分針を5分近づけ、ソ連が熱核兵器を獲得した時には分針を3分近づけた。次の動きは文明の終焉を意味する。会報のドクトリンはこうだ: 世界はひとつか、ひとつでないかだ。世界は団結して救われるか、滅びるかのどちらかである。海の両側で核兵器が増強され、プルトニウムとトリチウムの積載量がますます大きくなり、より精度の高い弾道ミサイルに搭載されるようになった今、「原爆の父」である科学者たちの誰も、局地的な通常戦争に悩まされる平和が今世紀末まで続くとは考えていなかった。原子兵器は、クラウゼヴィッツの有名な定義(「戦争とは……他の手段による政治活動の継続である」)を修正した。こうして、後に「恐怖の均衡」として知られる対称的抑止のドクトリンが生まれた。アメリカのさまざまな政権が、さまざまなイニシャルでこれを提唱した。例えば、「第二撃」の原則(攻撃された国の武力報復能力)に基づく相互確証破壊(MAD)があった。破壊の語彙は次の数十年で豊かになった。全面的な核戦争を意味する「戦略的交換(Total Strategic Exchange)」、複数の核弾頭を同時に発射し、それぞれが異なる標的に照準を合わせるミサイルであるMIRV(Multiple Independent Targetable Reentry Vehicle)、相手のレーダーを欺くためのダミーミサイルであるPENAID(Penetration Aids)、対ミサイルを回避し、プログラムされた「ゼロ地点」から50フィート以内の標的に命中させることができるミサイルであるMARY(Maneuvrable Reentry)などがあった。

重要な概念には、弾道攻撃を発見する時間が含まれ、それはまた、そのような攻撃を認識する可能性に依存していた。「平等」が損なわれれば損なわれるほど原爆戦争の危険は増大するのだから、多国間の監視のもとで平等を維持するのが合理的だと思われたが、拮抗する国々は交渉を重ねても合意に達しなかった。

その理由はたくさんある。主な理由としては、国政における伝統的な思考スキルが挙げられる。伝統は、平和を求めつつも戦争に備え、優勢になるまで既存のバランスを崩すべきであると定めてきた。第二のグループには、政治やその他の分野での国民の考え方に依存しない要因が含まれていた。つまり、戦争に使用される主要技術の開発動向についてである。

兵器の技術改良の新たな可能性は、「我々がやらなければ、向こうがやる」という原則のもと、現実のものとなった。一方、核戦争のドクトリンは変化を遂げた。ある時は、限定的な核攻撃の応酬を提唱し(ただし、限定的であることの保証が何であるかは誰も正確には知らなかった)、またある時は、敵の全滅を目標とし(敵の全住民がある種の「人質」となった)、またある時は、敵の軍産の潜在力を破壊することを最優先した。

古代の「剣と盾」の法則は、兵器の進化においても依然として支配的であった。盾はミサイルを格納するサイロを硬化させるという形をとり、盾を貫く剣はミサイルの精度を高め、後には自己誘導システムと自己操縦能力を持たせることになった。原子力潜水艦にとっての盾は海であり、海中探知方法の改善が剣となった。防衛技術の進歩は、軌道上に電子の「目」を送り込み、発射の瞬間にミサイルを発見できる世界的な偵察のハイフロンティアを作り上げた。このシールドを破るのが、新型の「殺人衛星」である。衛星はレーザーで防御の「目」をくらませるか、飛行中のミサイルそのものを破壊するはずだった。

しかし、このような高度な紛争を構築するために何千億ドルも投じられたが、結局のところ、明確な、つまり価値ある戦略的優位性を生み出すことはできなかった。

第一に、これらすべての改良と革新は、攻撃的であれ防衛的であれ、戦略的安全保障を高めるどころか、安全保障を低下させるだけであった。安全保障が低下したのは、各大国のグローバル・システムがますます複雑化し、陸・海・空、そして宇宙空間におけるさまざまなサブシステムの数が増えていったからである。軍事的成功には、作戦の最適な同期を保証するために、確実な通信が必要だった。しかし、高度に複雑なシステムはすべて、それが工業的であれ軍事的であれ、生物学的であれ技術的であれ、情報を処理するものであれ原材料を処理するものであれ、システムを構成する要素の数に数学的に比例する程度に、故障しやすいものである。

レムによれば、軍事技術の進歩は独特のパラドックスを伴っていた。高度な兵器を作れば作るほど、その兵器の使用成功における(計算できない)偶然の役割は大きくなる。

このようなシステムの誤作動に対抗するため、技術者たちは冗長性を導入した。例えば、予備電源や、コロンビア号のようなアメリカ初のスペースシャトルのように、並列に搭載されたコンピュータを2倍、4倍にすることである。完全な信頼性は達成不可能である。システムに100万個の要素があり、各要素が100万個のうち1回だけ誤作動を起こすとすれば、故障は確実である。動物や植物の体は何兆もの機能部品で構成されているが、生命は不可避の故障という現象に対処している。

どんな方法で?専門家はそれを、信頼できない部品から信頼できるシステムを構築することと呼んでいる。自然進化は、生物の欠陥に対抗するために様々な戦術を用いる。自己修復や再生の能力、余剰臓器(腎臓が1つではなく2つある理由、半壊した肝臓が身体の化学処理工場としてまだ機能する理由、循環系に多くの静脈や動脈がある理由など)、身体的プロセスと精神的プロセスの制御センターの分離などである。この最後の現象は、脳の研究者を大いに悩ませた。重傷の脳はまだ機能しているのに、わずかに損傷したコンピューターがそのプログラムに従おうとしない理由を理解できなかったのだ。

20世紀の工学で使われていた制御センターや部品を2倍にしただけで、実際の建造物では不条理なことが起きていた。遠い惑星に向かう自動宇宙船を、シャトルのようにパイロット・コンピュータを増殖させるという指令に従って作るとしたら、飛行時間を考えると、4,5台ではなく、50台ものコンピュータを搭載しなければならないだろう。それらは「線形論理」ではなく「投票」によって作動する。個々のコンピューターが同じように機能しなくなり、その結果もばらばらになれば、大多数が出した結果を正しいものとして受け入れなければならなくなる。しかし、このような工学的議会主義は、矛盾した見解、計画、行動という民主主義国家の典型的な苦悩を背負った巨人を生み出すことになった。

一方、20世紀後半の軍拡競争の局面では、予測不可能な偶然の役割が増大した。敗北と勝利が数時間(あるいは数日)、数マイル(あるいは数百マイル)で分かれ、その結果、予備役の投入や撤退、反撃によって指揮の誤りを是正できるようになれば、偶然の要素を減らす余地が生まれる。

この点について、哲学者であり作家でもあるレムはこう結論付けている:

しかし、マイクロミリメートルやナノ秒が勝敗を決定するとき、偶然は戦争の神のように入り込み、勝敗を決定する。最速で最高の兵器システムは、ハイゼンベルグの不確定性原理に直面する。衛星による偵察や、弾頭がレーザー光線で防御を妨害するミサイルにおいて、コンピューターが故障する必要はない。一連の電子的防御インパルスが、同様の一連の攻撃インパルスに出会うのが10億分の1秒でも遅ければ、それはサイコロを投げて最終決戦の結果を決めるのに十分なのだ。

非常に大規模で非常に複雑なシステムにおいて、エンジニアはどのようにしてエラーを最小限に抑えるのだろうか?試運転をしてテストし、弱点や弱点を探すのだ。地表ミサイル、潜水艦ミサイル、航空ミサイル、衛星ミサイル、対ミサイル、複数の指揮通信センターで構成され、巨大な破壊力を波状的に放ち、原子爆弾の相互攻撃に備えるシステムである。このような戦闘の実際の状況を惑星規模で再現することは、いかなる作戦もコンピューター・シミュレーションも不可能である。

8.2節で説明するように、新しく登場した兵器システムは、意思決定(攻撃が必要かどうか、攻撃の場所と手段、危険度、予備として残す兵力など)から始まる作戦速度の増大が特徴であった。この作戦速度の増大は、計算不可能なランダム性の要素を再びゲームに持ち込んだ。レムは言う:

電光石火のシステムは電光石火のミスを犯した。秒の何分の一かが、ある地域、大都市、コンビナート、大艦隊の安全か破壊かを決定するとき、軍事的に確実性を得ることは不可能であり、レム自身が書いているように、勝利は敗北と区別できなくなった。

しかし、20世紀の地球の原子兵器を歴史的観点から見ることは価値がある。70年代でさえ、地球上の全住民を数回にわたって殺すのに十分な兵器があった。

この状況は専門家の間ではかなり知られていた。この過剰な破壊力を考えると、専門家たちは予防攻撃、つまり自国を守りつつ敵の備蓄を再攻撃することを好んだ。住民の安全は重要だが、優先順位は2番目だった。

一方、新世代の兵器は飛躍的に値上がりしていた。第一次世界大戦の飛行機はキャンバスと木とピアノ線でできており、機関銃が2,3門ついていた。第二次世界大戦の同程度の飛行機は、自動車30台分の値段がした。世紀末には、ジェット迎撃機や「ステルス」タイプのレーダー探知機付き爆撃機の価格は数億ドルになっていた。このままでは、今後80年間で、各大国は20~25機しか新型機を購入できない計算になる。戦車はもっと安かった。そして原子空母は、砲火を浴びた前時代的なブロントサウルスのようなもので、何十億ドルもかかった。空母はF&Fスーパーロケットの一撃で撃沈される可能性があった。スーパーロケットは目標上空で特殊な弾頭群に分裂し、それぞれが海のリバイアサンの異なる神経中枢を攻撃することができた。

引用した作品の結論として、レムはこう書いている:

歴代の情報理論家やコンピューター科学者は、人間の脳の機能をコンピューターに模倣しようと無駄な努力を重ねてきた。神経学と神経解剖学を研究した21世紀半ばの専門家たちは、すぐに素晴らしい成果を得た。

その結果、科学技術革命が起こり、地球の戦場は完全に、そして不可逆的に一変した。

スタニスワフ・レムの素晴らしい引用文献に感銘を受けた著者たちは、30年以上前に予言されていた神経兵器を含む新兵器の可能性と限界について、より詳細な検討を行った。研究の結果は以下の節で紹介する。

8.2 現代の宇宙兵器: 技術的可能性と限界

8.2.1 はじめに

本書の著者たちは、ソ連時代から宇宙というテーマを扱ってきた。彼らは、宇宙船搭載電子制御システム用の高信頼性マイクロ回路と半導体デバイスの開発者として、宇宙研究に関するソ連(およびロシア)のほぼすべてのプロジェクトの実施に参加した。

そのため、平和宇宙と軍事宇宙の両方の問題に十分精通している。この科学技術分野における私たちの主な研究成果は、一連の論文や書籍にまとめられている: 「宇宙エレクトロニクス」2冊、モスクワ2015年、Tekhnosfera-1184(ロシア語);「宇宙マイクロエレクトロニクス第1巻:現代宇宙船の分類、故障、電気部品の要件」ロンドン、Artech House、2017年、P. 440、ISBN: 9781630812577、「宇宙マイクロエレクトロニクス第2巻:宇宙アプリケーションのための集積回路設計」ロンドン、Artech House、2017年、P. 720、ISBN: 9781630812591;「宇宙における高速微粒子」Springer Nature Switzerland AG 2019-390、ISBN: 978-3-030-04157-1)。

ハードウェアとソフトウェアのトロイの木馬は、宇宙船と宇宙飛行制御の地上複合施設の安全性に現実的な脅威をもたらすため、ロシア、インド、その他の国に宇宙船用マイクロ回路を1,000個も供給しているベラルーシの持ち株会社「インテグラル」の経営陣である著者らは、トロイの木馬の問題の研究に取り組む必要があった。

これらの研究の主な結果は、トロイの木馬の問題が宇宙兵器の問題と密接に関係していることを示した。

第一に、宇宙兵器は、本書が出版された時点で最も有望な兵器の一つである。世界の主要国では、政府がその近代化と有望な開発のために複数のプログラムに資金を提供している。

第二に、トロイの木馬という現象が出現した理由の一つは、原子兵器とその他の兵器の重大な制限(欠陥)にある。

第三に、現代のトロイの木馬は、宇宙兵器の制御システムを含む、すべてのミサイル機器と地上制御点の電子制御システムに現実の脅威をもたらす。

従って、このセクションでは、宇宙兵器の巨大な技術的能力がいかにオープン・プレスの出版物から知られているかを詳細に検証し、(オープン・プレスで初めて)広範な専門家に実質的に知られていないこれらの兵器の欠点と限界について論じることにする。

我々が考える限り、これらの制限や利点は、上記で詳述した様々なタイプのトロイの木馬の出現と急速な発達に大きな影響を与えた。

8.2.2 ミサイル防衛の宇宙層兵器の構築と使用に関する重要な科学技術的・軍事戦略的側面

8.2.2.1 弾道ミサイルの潜在的破壊手段の技術的可能性と限界

ミサイル防衛システム構築の主要問題は、大陸間弾道ミサイル(ICBM)および潜水艦発射弾道ミサイル(SLBM)をその全領域で破壊する効果的なサブシステムを構築することである。

周知のように[1]、発射から始まる攻撃弾道ミサイルの軌道の主な要素は、以下の4つの区間に分けられる(図86):

  • 1. 活動区間:ミサイルは、第1段のエンジンの作動により、秒速6~7kmの速度まで加速される;
  • 2. 分離区間:個々の標的弾頭と偽目標を分離する;
  • 3. 弾道セグメント。ミサイルによって発射されたすべての物体が自由飛行軌道を描く;
  • 4. 弾頭が高密度の大気圏に突入し、目標に向かって移動する(偽目標は大気圏内で燃焼する)。

効果的なミサイル防衛システムは、以下の明白な理由により、アクティブ・セグメントで兵器を作動させる:

  • 1. 破壊すべき対象の数が最小:弾頭はまだ分離されておらず、偽目標も発射されていない;
  • 2. 燃えた燃料の強力な炎のため、攻撃ミサイルは監視手段によって非常に容易に探知される;
  • 3. 図86 大陸間弾道ミサイルの軌道要素
  • 4. 図86 大陸間弾道ミサイルの軌道要素 4. ミサイルは最も脆弱である。なぜなら、ミサイル本体は実際には燃料タンクの壁を形成しており、ミサイルよりもはるかに熱や機械的(衝撃)負荷から保護されているからである。

一方、軌道のアクティブ・セグメントは、2つの主要なパラメータ-最終速度に到達するのに必要な時間と、この速度に到達する高度-によって特徴づけられる。

最初のパラメータは、ミサイル防衛システムの対応するレイヤーの行動準備に必要な速度と、大量ミサイル攻撃の場合に兵器が持つ従来の発射速度を決定する。

第二のパラメータは、標的の殺傷に使用できる技術的手段の構成と特性を決定する。

ここで重要なのは、この高度が大気圏内なのか大気圏外なのかということである。

軍事専門家は通常、このような計算には100kmに相当する有効高度を使用する。

前世紀の弾道ミサイルの場合、有効区間での標準的な飛行時間は3分以内、対応する高度は250~350km以内だった。

専門家によれば、現代のミサイルでは、これらのパラメータは大幅に減少している。これは、ミサイルがこの軌道のセグメントで効果的に固定できるのは宇宙からだけであることを示している。

8.2.2.2 ミサイル防衛の宇宙層

アクティブ・セグメントで敵ミサイルを破壊するために設計された、いわゆる宇宙戦闘ステーション (SBS)の最も重要な特徴の一つは、そのようなステーションに設置された兵器の行動半径である。

さらに、砲兵用語でSBSの弾薬備蓄や発射速度と呼ばれる、同様に重要なパラメーターが他にも数多くある。

これらの特性を上記のパラメータと組み合わせ、どの時点においても潜在的な敵の軌道上のどの地点(または敵の潜水艦ロケット運搬船が位置しうる水域)も、少なくとも1つのSBSの視野に入らなければならないという要件に従って、戦闘ステーションの必要総量と地球近傍空間におけるその分布構造を決定する。

個々の弾頭がロケット本体(以下、プラットフォーム)から分離される際、低推力エンジンが短時間作動する。

通常、弾頭は一度に分離されないため、SBSのオペレーターは一定時間、理論的には一回の攻撃でプラットフォームの全戦闘ストックを無力化することができる。

弾道セグメントの重要な特徴は、その最大長さと最大目標数(真の目標と偽の目標)である。発射されたミサイルはそれぞれ10個の弾頭と、大気圏突入時に弾頭を完全に模倣した同数の偽目標、さらにこの軌道セグメントでミサイル防衛システムを飽和させるために100個以上の簡易偽目標を搭載することができる。

この場合、すべての標的を破壊するか、事前に標的の選択を行うかというジレンマが生じるが、どちらの選択肢も技術的にかなり複雑な作業となる。

1990年代後半に発表された軍事専門家による多くの研究では、米ソ間で大規模な核ミサイル紛争が発生した場合、主な攻撃の応酬は北方空間を通じて行われるとされている。これらの研究では、地上ミサイル防衛システム(弾道弾の弾頭と戦う)の構築の可能性が考慮されていたとはいえ、宇宙ベースの手段がより効果的であると考えられていた。これらは、高度約1000kmの極軌道(または極軌道に近い軌道)に位置するSBSでなければならない。

軌道上でのSBSの移動方向によって、敵の攻撃弾頭に向かって飛ぶ(相対速度は約10~20km/s)か、ゆっくりと追尾する(相対速度は1~3km/s)かのどちらかになる。

第一のタイプのステーションは目標を破壊するのに優れ、第二のタイプのステーションは目標を選択するのに優れている。

弾頭(または偽ターゲット)が大気圏外に到達した場合、その移動軌跡は高性能複合計算機を使って簡単に計算できる。軌道の最終区間では、攻撃目標の数は桁違いに減少するが(偽目標は高密度の大気圏で燃焼する)、残りの実目標(弾頭)は最終区間を非常に速く、1分以内に通過する。さらに、現代の弾頭はこの区間で機動できるため、ある種の兵器の追跡や使用が複雑になる。

この場合、最も効果的なのは、大気圏外の地上ベースまたは航空ベース(宇宙ベース)の兵器システムであるというのが、すべての専門家の結論である。しかし、これらの兵器の作用は局所的なものでしかない(この軌道区分でのみ作用する)ことを理解する必要がある。一方、軌道の能動区分と弾道区分のミサイルは、防衛側の全領土のグローバルな防護を確保しなければならない。

表81 は、上記の弾道ミサイルの飛行軌道の個別セグメントの特徴を体系化したリストであり、近代的ミサイル防衛システム構築の詳細を理解する上で重要である。

8.2.2.3 防空兵器の主な種類の分析

複数の文献資料の分析によると、世界の主要国の軍事専門家は、ミサイル防衛兵器の主な種類を以下のように考えている:

表81 弾道ミサイルの弾道区分のミサイル防衛基地化手段の選択の観点からの比較分析[1]。

地上発射または宇宙発射

  • レーザー兵器(エネルギーは標的の比較的薄い表面層で放出される);
  • ビーム兵器(エネルギーが標的の物質に深く浸透する);
  • 運動兵器(極端な速度まで加速し、目標に機械的損傷を与える弾道またはホーミング発射体);
  • 電磁波兵器(EMP、ミリ波、粒子流)。

専門家は、ミサイル防衛要素としてのレーザー兵器の利点を次のように挙げている:

  • (a)ほぼ即座に衝撃を与える(エネルギーは光速で伝達される);
  • (b) 地球の重力場はエネルギー豆の軌道にほとんど影響を与えない;
  • (c) 破壊距離が長い。

これらの要素はすべて、理論的にはミサイル防衛の課題を最善の方法で解決するために利用できる。

しかし、公開されている資料に記載されているすべてのタイプのレーザー兵器には、非常に大きな欠点もある。レーザー光線は標的物質の表層にしか影響を与えないため、一般に、ミサイル燃料タンクの壁、航空機(飛行機やヘリコプター)のメッキ、戦略的燃料貯蔵施設(石油やガスの貯蔵所)の壁など、壁の薄い障壁を熱や衝撃(パルスレーザーの場合)の効果で効果的に破壊することができる。

したがって、これらの兵器は、理論的には、宇宙から地上や上空の標的を攻撃するためにも、軌道のアクティブ・セグメントにあるミサイルを攻撃するためにも使用することができる。

周知のように、大気は約0.3~1.0μmの波長域のレーザー光に対して透明である。しかし、理論的には大気を自由に伝染するレーザー光線は、雲、塵、霧、様々な自然のエアロゾルなどに非常に激しく分散される。

しかし、ミサイルの開発者も安穏としているわけではない。例えば、レーザービームによる熱損傷の閾値を高めるために、ミサイル(戦闘用弾頭プラットフォームの砲弾)の表面は熱伝導率の低い物質の層(アブレイティブ・コーティング)で覆われている。この場合、ミサイル本体に降り注ぐエネルギーは、この特殊な薄いコーティングの層に完全に吸収され、加熱され、完全に蒸発するが、本体の主要な基本構造は損傷を受けない。

弾頭はまた、大気の高密度層(10kJ/cm3から200MJ/cm3まで)を高速で移動する際の制動用に設計されているため、堅固な外殻とより優れた断熱性を持っている。

SBSにレーザー兵器を使用する可能性を制限する不利な要因は、他にもたくさんある。

したがって、このようなレーザー銃の1発のエネルギー量は、少なくとも200MJ(これはトリニトロトルエンのチャージ50kgの爆発に相当する)でなければならない。

また、原子や分子の遷移で動作するレーザーの効率は非常に低い(現在は10%以下)ため、レーザー放射自体で放出されるエネルギーは非常に高く、活発なレーザープロセスが行われる活性媒体は、最初のショット後に瞬時に崩壊し、複数のアクションのレーザー光源について話すことは問題である。

ここで、もう一つの仮想的な例を挙げよう:多数のICBMがある地方の敵の領土から同時に発射される。つまり、この戦闘任務の計算において、いくつかのSBSは、数百のターゲット(ミサイル偽ターゲット)と対戦することになる。したがって、標準的な SBS は、最低限、以下の要件に適合することを保証しなければならない:

  • 弾薬備蓄-少なくとも1000発分;
  • 発射速度-少なくとも毎秒12発。

公開された科学技術報道では、ミサイル防衛の課題に関連して、4つの主要なタイプのレーザーも検討された:

  • (a)フッ化水素をベースにした化学レーザー;
  • (b) エキシマレーザー
  • (c) 核爆発によって励起されるX線レーザー;
  • (d)自由電子に基づくレーザー。

しかし、これらのレーザーにはそれぞれ特有の特徴があり、SBSへの実装を複雑にしている[1]。

例えば、化学レーザーは、その動作の技術的な特殊性から、大量のガスを放出する。さらに、宇宙空間でのガスジェットの異方性は、SBSの対応する動きやターンを引き起こすジェット推進と同等であり、その補正には、そのようなレーザーの動作に必要な混合ガスの重量に匹敵する燃料備蓄が必要となる。

パルス多重動作レーザーのグループに属するエキシマレーザーでは、活性ジェットは様々な不活性ガスの化学化合物の不安定な励起状態によって形成される。

ここでの問題の一つは、ほぼ毎ショット後に燃料混合物を冷却する必要があることであり、SBSタスクに対応するエネルギー放出では必要な発射速度を確保できない。

さらに、エキシマレーザーは紫外線領域で発振するため、大気の透明度が低い。

化学レーザーは励起に特別な電源システムを必要としないが、効率が低いエキシマレーザーでは、繰り返し周波数10~100Hzで100GW以上の出力を確保するためには、励起電源の問題が大きい。このような要件は、寸法と重量に厳しい制約がある宇宙ベースのエネルギー・ユニットでは満たすことができない。

図87は、ミサイル防衛システムにおいて、特殊な宇宙ベースのミラー・システムに基づくターゲティング・スキームを使用して、地上ベースのエキシマ・レーザーを使用するオプションの一つを示している。

ビーム兵器は、大気圏外(高度200km以上)と比較的低距離(1000km以内)でしか使用できない。

核弾頭の破壊をビーム兵器使用の主目的と考えるならば、性能評価に関していくつかの基本的な考察を行うことができる[1]。反射体付きウラン球の臨界質量は15~20kg、球の半径は~6cm、ウランとプルトニウムの密度は~20g/cm3である。核電荷の一部だけを溶かせば十分なので、有効陽子自由行程は約100g/cm2であり、これは陽子エネルギー300MeVに相当する。

図87 軌道のアクティブセグメントでICBMを破壊するオプションの1つ

標的上のビームスポットサイズがd 1 mの場合、損傷半径は250 km、損傷半径500 kmは横方向のビームサイズ1.6 m、損傷半径1000 kmはほぼ3 mに相当する。この場合、必要な最小電流密度は10-4 A/cm2であるべきで、これは必要な総電流レベル1 A、2番目のケースでは約3 A、3番目のケースでは9 Aに相当する。

ビームが使用する電力は、300,900,2700MWに相当する。別のデータによると、ビームはわずか50kmの距離で1mの大きさになる。被害半径が1000kmの場合、30A近いビーム電流が必要で、スポットの横方向の大きさは5mを超える。

ビーム兵器には、運動兵器に対抗する一定の可能性がある。

運動兵器(KW)とは、通常、宇宙空間にある敵の物体を機械的に破壊するために向けられる弾丸のことである。KWが自律的かつソフトウェア制御の爆発装置を備えていれば、投射物の爆発によって目標を破壊することもできる。

専門家は通常、運動兵器を以下のように分類している:

  • 1. 慣性弾道弾(大気圏外を慣性で移動する);
  • 2. 誘導(ホーミング)システムを備えた迎撃ミサイル。

後者は、目標に直接命中しないように設計され、高火力弾や弾頭部分を装備したものと、目標に衝突するように設計された自己誘導ミサイル迎撃ミサイルの2種類に大別される。

ここでの主な技術的課題は、少なくとも10km/秒の速度で迎撃する弾丸の速度を確保することである。さらに、1発に必要なエネルギーは約100MJ(これは一般に、レーザー兵器やビーム兵器の同程度の値に匹敵する)。

この課題は3つの異なる方向で解決される:

  • 砲撃(火薬ガスの効果による加速);
  • 電磁式(物理学分野の実験者にはよく知られている「レールガン」タイプの電磁式加速システムを使用する)[1, 2];
  • 反応式(ロケット燃料燃焼時の推力システムにより速度を得るためのロケットエンジンの使用)。

さらに、発射時の反動効果の補正の問題と、方位システムとSBSのための追加燃料消費とが相まって、このような解決策を宇宙ミサイル防衛層で使用することはほぼ不可能である。

ロケットの方向については、最終速度までの加速時間は、選択されたエンジンの推力と迎撃ミサイルの重量に依存し、15~18km/sの閾値では10~100秒以内となる。

最後に、電磁システムには、近い将来の使用の可能性を制限する2つの主な欠点がある:

  • 1. 直線的な寸法が大きく(現在数十メートル)、再照準が複雑になり、発射速度が低下し、SBSの脆弱性が増す;
  • 2. 電力システムの過大な質量。

8.2.2.4 ミサイル防衛宇宙層の機能信頼性確保の問題点

論文[1, 3]で実証されているように、弾道ミサイル(飛行の全軌跡を通じて)および敵の宇宙機、 ならびに地上の目標を破壊するという任務は、宇宙ミサイル防衛レイヤーの非常に多くの基本的要素を地球近傍軌道に持ち込むことを示唆している。これらの要素には、武器とその構成要素(地上レーザーユニットの反射鏡など)、および探知、目標指定、制御、電力供給、防護ミサイルなどのさまざまな手段が含まれる。

宇宙防衛レイヤーの主な構成要素は、いわゆる戦闘プラットフォーム、すなわち宇宙戦闘ステーション(SBS)である。

したがって、これらのステーションは、上記のミサイル防衛の宇宙層の他の構成要素と同様に、その目的に応じて以下の基本要件を満たさなければならない:

  • 軌道上で長期間作動状態に留まり、極めて高い信頼性と高い作動率を有すること;
  • 運用期間中、必要なリソースを搭載していること(自動コンポーネントの場合)、またはアクティブなリソース補充システムを備えていること(SBSの場合);
  • 信頼性の高いハードウェアおよびソフトウェアで、その動作性を損なう様々な(無作為および意図的な)影響から保護すること;
  • ミサイル防衛システムの他のすべての宇宙および地上要素との信頼性が高く、常時接続可能で、高度に保護された接続を確保すること。

これらの要件とそれに伴う技術的問題は、科学衛星や商業衛星の分野では以前から知られていたことである。しかし、宇宙空間への様々な兵器の打ち上げ、プラットフォームへのこれらの兵器の配置、およびその運用に伴い、これらの要件は非常に大きくなっている。

さらに、これらのコンポーネントの中でエレクトロニクス(特にマイクロ波エレクトロニクス)の役割は何倍にも増大している。

動作の信頼性は、地上および宇宙ミサイル防衛レイヤーのこれらのコンポーネントにとって、実に最も重要な要素の一つである。

しかし、宇宙兵器システムの場合、技術的信頼性と運用(戦闘)信頼性という2つの要素を別々に考える必要がある。

技術的信頼性は、戦闘任務の主要(静止)モードにおける。SBSの寿命を決定する。軌道上で故障したり消耗した電子部品やユニットを、迅速かつ安価に、そしてこの構成要素だけでなく宇宙防衛レイヤー全体の性能に影響を与えることなく修理することは不可能であることは明らかである。

したがって、BCSの高い技術的信頼性を確保するという要件は、まず第一に、すべての電子ユニット(およびそのエレメントベース)の保証された最大レベルの信頼性を確保すると同時に、宇宙条件下での運用可能な最大リソース(少なくとも10)を提供する必要性を決定する。このすべては、地上で通常行われる修理作業なしに確保されるだけでなく、定期的な計画メンテナンスなしでも確保されなければならない。

ここで、複数の矛盾が生じる。一方では、航空機やロケットの製造分野を含む国際的な技術経験によれば、以前に開発されたものを含め、あらゆる技術的手段の設計を複雑にすると、機能的可能性や技術的特性は向上するが、安全な運用条件は低下する。地球上では、この問題は、より頻繁なメンテナンス作業によって解決されている。

一方、ミサイル防衛の宇宙防衛層のすべての構成要素は、高度な要件も含め、最先端かつ明らかに複雑な技術的・技術的解決策に基づかなければならない。

もちろん、[3]で示したように、この問題は既知の方法(多重冗長化、二重化、三重化、主要化、特殊ソフトウェアなど)によって技術的に解決される。

しかし、純粋に技術的な信頼性を確保するという問題は、(SBSだけでなく、宇宙層の地球近傍空間に位置するすべてのコンポーネントやサブシステムの)軍事的・政治的に極めて複雑な問題を引き起こしていることは言うまでもない。

宇宙機器の専門家でなくとも、SBSの重要な電子ユニットが一時的に(壊滅的でない)故障しただけでも、特に戦闘管理サブシステムの単一要素の故障と組み合わせれば、ミサイル防衛システムの行動を制御し始める極めて自動化された意思決定メカニズム全体に、雪崩のような予測不可能な反応の連鎖を引き起こす可能性があることは明らかである。

また、さまざまなミサイル防衛コンポーネントの技術的欠陥や故障が組み合わさって、ミサイル防衛システム全体だけでなく、個別のコンポーネントも任意に(人間のオペレーターによって制御されることなく)作動・起動する可能性があることを考慮する必要がある。明らかに、このようなシナリオの結果は非常に受け入れがたく、予測不可能であるため、その可能性がどんなに低くても(それを否定する専門家はいない)、無視することはできない。民間の信頼性専門家でさえ、現在使用されているコンポーネントの冗長化、二重化、三重化などの方法(およびSBS全般)では、この問題を解決できないばかりか、さらに複雑にする可能性さえあると言うことができる。

科学と技術は常に進化している。科学者や技術者は自分たちの問題を解決しているが、大多数の将軍、上院議員、政府高官はそのような賢い本を読まず、政治的、軍事的、戦略的、その他の世界的な問題を、新たな野心的な計画やプロジェクトを立て、資金を提供することによって解決している。

以下に述べるように、これらの兵器の別タイプが非致死性兵器と呼ばれていることは、読者に誤解を与えてはならない-これらは実際には、象徴的な戦列に対する相対的位置に関係なく、主に人間を狙った近代的な(そして有望な)兵器なのである。

しかも、この象徴線の一方に新兵器が出現すれば、遅かれ早かれ他方にも出現する(軍拡競争)ことは、以前から知られていた。

著者がこの章を書こうと思った動機のひとつは、将官、政治家、外交官、あるいは政府高官の何人かがいずれこの章を読み、この科学技術の進歩のあらゆる側面と起こりうる否定的な問題について考え、将来の職業活動においてこれらの側面(国際社会と各個人にとって無条件に有益なものと、非常に問題のあるもの、さらには極めて危険なものの両方)を考慮するようになるだろうという、いささか理想主義的な期待であった。

SBSおよびレイヤーコンポーネント全般の信頼性確保という一般的な問題の、もう一つの(あるいはそれ以上に)重要な要素は、いわゆる運用信頼性であり、これは、仕様書において軍事顧客が要求するあらゆる状況、あらゆる運用モードにおいて、プログラムされた戦闘機能を実行する能力を特徴づけるものである。まず第一に、これは主な機能である標的の破壊に適用される。敵ミサイルの軌道のどのセグメントにおいても、また、小型で素早く移動する標的(ヘリコプター、飛行機)、核ミサイルのピットや基地、水上艦船、弾道ミサイル発射準備の整った潜水艦ロケット運搬船の位置と想定される場所などを含む、選択された空中、地上(静止および/または移動)の標的の両方である。

残念ながら、宇宙層コンポーネントの運用上の安全性というテーマは、1990年代初頭以来、完全に出版禁止となっている。簡単に言えば、技術的な問題が山積しているにもかかわらず、それを解決する方法が極めて少ないということである。また、最も簡単な技術的解決策でも、莫大な財政的コストがかかるため、ミサイル防衛全般の効果的な運用の可能性そのものに疑問が投げかけられている。

したがって、以下の情報は、著者が非公式な情報源から得たものであり、また、中国、インド、ドイツ、フランス、イギリスなどの専門研究機関や研究所で行われた国際会議、ワークショップ、講演会などで、著者がこの問題の解決に携わる技術専門家と個人的に接触した結果得られたものであるため、文献を参照せずに紹介する。

例えば、運用信頼性の向上という問題に対する明白な解決策の一つは、予備弾薬と発射速度の最適な組み合わせを考慮して、SBSに配備される特定の兵器の質的改善である。

さらに、SBSの予備弾薬(兵器の数)を単純に増やすことは、複雑ではあるが絶対に達成可能な作業である。

予備弾薬と発射速度の最適なバランスは、弾薬(兵器)そのものとさまざまな補助部品の両方の複数の技術的パラメータに依存する。例えば、戦闘モードにおける余分な熱エネルギーの性能と迅速な除去の問題である。上記のように、公開されている資料に記載されている指向性エネルギー伝達兵器(レーザー兵器やEMR兵器を含む)はいずれも十分な効率を有しておらず、戦闘動作(発射)中に放出される膨大なレベルの熱は、単にSBSの故障を引き起こすだけである。

30年以上にわたって、アメリカとソビエト連邦(ロシア)の民間研究所の特別研究所が、上記の兵器を搭載する宇宙プラットフォーム用の効果的な熱除去システムの開発に取り組んできた。しかし、入手可能な散在した情報によると、試験済みの技術的解決策はどれも、かなりの質量と寸法があり、このクラスの任務には現在のところ十分な効果を発揮していない。アメリカの専門家が言い逃れするように、SBSと戦闘プラットフォーム、そしてその基地に配備された補助手段の技術的・運用的信頼性の定量的評価にはかなりの不確実性がある。

もう一つの明らかな問題は、SBSやその他の軌道上のミサイル防衛手段を、敵の能動的な対抗措置や直接攻撃から効果的に保護することである。ミサイル防衛システムの宇宙レイヤーを構成するすべてのバトル・ステーションおよびその他の必要なコンポーネントは、かなりの寸法と重量(潜在的には数百トンまで)を有し、それらはすべて、事前に敵に知られている一定の軌道で地球近傍宇宙空間を移動するため、それらはすべて、さまざまな(多くの場合、もっぱら単純でチップ的な)対衛星手段による攻撃に対してかなり脆弱である(ロシアのプーチン大統領とメドベージェフ大統領によって宣言されたNATOによって配備された欧州弾道ミサイル防衛に対するロシア連邦の可能な応答の可能なバリエーションの1つ)。

SBSとミサイル防衛システムのすべての宇宙ベースの層の両方の脆弱性の分析により、そのような防御の手段は、提供の特定の技術バージョンに関係なく、財政コストの面で明らかに高価であり、宇宙にかなりの重量を取る必要があると結論付けることができる。

もちろん、専門家たちは、軌道上でSBSや戦闘プラットフォームを操縦して攻撃を回避したり、特殊な技術的マスク着用手段(SBSへの攻撃時に即座に作動する偽目標の分岐ネットワークの展開による)など、さまざまな低予算の手段も開発している。

受動的防御の他の既知の方向性には、ミサイル防衛の宇宙層に様々なタイプの防御シールドを装備すること、特殊なコーティング材料を使用すること等が含まれる。

この場合、SBSに設置された自己防衛手段は、所定の距離よりも接近したり、禁止された速度で接近したりした物体を破壊することができる。

しかし、ここで別の問題が浮上する。無限の空間の限界の問題である。このような保護領域の実際の大きさは、兵器の開発によって必然的に大きくなる。ある種のパラメーターの下では、宇宙での商業活動に深刻な障害をもたらす可能性がある。このような領域は絶えず拡大し、その数は(保護対象物の数と同様に)絶えず増加し、このような禁止領域のシステム全体(アメリカ、中国、ロシア、ヨーロッパ、インドなど)が地球近傍に出現するかもしれない。 偶発的な(航法機器のミスによる)非軍事物体のこのような領域への侵入でさえ、この対ミサイル・シールドの所有者だけでなく、他国の宇宙物体に現実の脅威をもたらす。

さらに、隕石やその他の自由宇宙物体(地球の機能しない人工衛星の残骸、爆発した[3]ロケットや人工衛星の破片、現在数十万個と測定されているスペースデブリなど)が侵入する可能性を考慮すれば、この可能性はすぐに現実のものとなるかもしれない。機械論理の規則と法則に従えば、このような侵入はそれぞれ、対象物の保護領域の主権侵害であり、その保護は直ちに発動される。

このような主権侵害行為に対応して、SBSのセキュリティ・システムが必ず自動的に作動することは明らかである(ここでは人間の対応は容認できない。侵略の事実を登録するにも、それに対応する保護行動をとるにも、時間が少なすぎるからである)。

ステーションの能動的防御システムの自動起動は、必然的に、攻撃行為を登録するこのステーションの戦闘起動を伴わなければならず、これによって戦闘管理システムが自動的に起動する(これは、このために設計されたものである)。

相手側(実際には、オープンスペースに進入するすべての相手側)は、技術的手段によって潜在的な敵のミサイル防衛の作動の事実を必然的に検出し、この敵が最初の核ミサイル、レーザーまたは武装解除攻撃を準備していると考えなければならず、その攻撃的戦略兵器の対応する応答を確保するための緊急措置を講じなければならない。

民間の専門家でさえ、上記のような事件のエスカレーションの連鎖反応があまりにも早く起こるため、突如として発生した危機を外交的(政治的)に解決するための時間的チャンスがなくなることを認識している。

8.3 地上マイクロ波兵器

8.3.1 マイクロ波放射による無線電子機器への主な被害要因と影響方法

高出力のマイクロ波パルスが、まず半導体素子を含むあらゆる電子機器の素子の故障を引き起こすことはよく知られている[3, 4]。電子素子の劣化には、可逆的なものと不可逆的なものがある。以下では、「素子の破壊」という用語は、その不可逆的な故障を意味するものとする。残念ながら、電磁波から電子機器を保護するための広範な工学的経験[A. Belous、「High Velocity Microparticles in Space」, Springer Nature Switzerland AG 2019-390, ISBN: 978-3-030-04157-1]は、マイクロ波放射パルスの特性は核爆発の電磁パルスの影響とは全く異なるため、マイクロ波放射からの保護には事実上役に立たない。EMRは高周波フィルを持たず(つまりこれはビデオパルスである)、そのスペクトルは主に比較的低い周波数1~100MHzの領域に集中している。マイクロ波パルスはある搬送波周波数で発生し、そのスペクトルは単位から数百ギガヘルツに及ぶ。EMRの低周波の性質は、破壊対象物への空間的な指向性の汚水に深刻な問題を引き起こすが、マイクロ波放射の場合は、特殊なアンテナシステム(ホーン、ミラー、フェーズドアンテナアレイ)を使えば、そのような汚水は簡単に実現でき、電子機器に作用するマイクロ波パワーのレベルを大幅に上げることができる。EMRは無線電子機器のボディの壁を直接貫通するが、マイクロ波放射は、穴、界面、基盤の凹凸、クイックディスコネクトケーブルラインのオープンコネクタなどから電子機器に侵入する。従って、マイクロ波放射がコンピュータ機器や制御システムの素子やデバイスを含む物体に及ぼす劣化効果を評価し、保護手段や方法を探索することは、複雑ではあるが重要な課題である。

マイクロ波放射による電子機器の半導体素子(ダイオード、トランジスタ、マイクロ回路)の破壊(不可逆的劣化)に必要なエネルギーレベルは、今日よく知られている[5-7]。この論文には、マイクロ波パルスの長さによって特定の半導体素子を破壊するのに必要なエネルギーの値に関する既知の実験データが含まれている。

例えば、ラジオ電子機器のリミッタやアンテナスイッチに使われているPINダイオードを損傷するのに必要なエネルギーは、数十ナノ秒のパルス持続時間で5 10-5-10-4 J以内である[7]。場合によっては、無線電子機器の受信モジュールの故障は、最新のマイクロ波機器ではショットキーゲートの電界効果トランジスタ(GaAs MESFET)をベースとする低雑音増幅器の故障によって決定される[7]。その破壊エネルギーを表82に示す。

電子機器の中で最も感度が高く、従って最も脆弱な要素は、核弾薬運搬手段の検出器ヘッドであり、この検出器ヘッドには、D603(同軸デバイスの場合)および D608(導波管デバイスの場合)ミキシングダイオードが主に使用されている。実験的に得られた無線電子機器検出器ヘッドのミキシングダイオードの焼損しきい値は、数十ナノ秒のマイクロ波パルスの持続時間で、10-5-10-3 Jの範囲内にある[5, 7]。動作モードでの損傷エネルギーレベルは5~10倍低く、パルスシーケンスにさらされると10~100倍低下することが知られている[5-11]。表82 マイクロ波パルスの様々な持続時間[ns]における半導体デバイス Jの破壊エネルギー[ns]を表83に示す。

するマイクロ波電界強度の値 [6, 7]。

周知のように、強力なマイクロ波放射は、強力なレーダー局や特殊・軍事目的のマイクロ波ユニットから放射される。

8.3.2 マイクロ波兵器の分類と応用方法

「マイクロ波兵器」(SHF兵器としても知られる)という用語は、今日広く議論され使用されている[4, 9-12]。マイクロ波兵器の主な影響因子は、波長0.1~10cmのパルス電磁放射である。上述したように、このような兵器とその要素のテストは、イラクでの軍事作戦中に米国によって実施された[11, 12]が、現在、このような兵器はどの国家によっても公式に使用されていない。

専門家は、マイクロ波兵器をマイクロ波ユニットとマイクロ波弾薬の2種類に分けている。一方、マイクロ波弾薬は通常型と核型に分けられる。通常のマイクロ波弾薬の場合、エネルギー源は通常の爆薬に基づく爆発性磁気発生器であり、核兵器の場合、エネルギー源は核電荷に基づく。爆発磁気発生装置の負荷は、爆発磁気発生装置からの電気インパルスをマイクロ波範囲の電磁放射パルスに変換する特殊な発生システムである[4]。このようなマイクロ波ユニットでは、通常の爆薬を使用した容量性アキュムレータや爆発性磁気発生装置を電源として使用することができ、超強力なマイクロ波デバイスに基づく発生装置をマイクロ波放射源として使用することができる[7]。表84は、発生源[4-11]の分析に基づくマイクロ波兵器の基本的な予想パラメー タである。

すでに上述したように、マイクロ波兵器はその目的に応じて、宇宙ベース(航空ベース)または地上ベース(海上ベース)にすることができ、これはかなり広い応用範囲を決定する。図88は、いくつかの典型的な戦闘状況を示しているが、これらは2つのクラスに分けることができる。第1のクラスはマイクロ波ユニットに特徴的で、第2のクラスはマイクロ波弾薬に特徴的である。最初のクラスの状況は、例えばレーダー探知と誘導を使用して、マイクロ波ユニットのアンテナパターンの主な最大値を目標に正確に向けることができるという事実によって特徴付けられる。第2のクラスの状況、すなわちマイクロ波弾薬は、その起動の瞬間が、マイクロ波発射体のアンテナパターンの主な最大値が目標点から大きく逸脱することを伴い得るが、それにもかかわらず、目標がマイクロ波発射体の指向性パターンの発散角内にあることを特徴とする。

電子機器へのマイクロ波放射の侵入方法はかなりよく知られている[5-11]が、侵入のメカニズムは十分に研究されていない。マイクロ波放射は、アンテナフィーダーデバイス(AFD)、機器ケースの穴、開口部、接合部、およびオープンコネクタを通して電子機器に侵入することができることが確実に立証されている。さらに、マイクロ波放射は、例えば、設計の放射線伝染性(プラスチック)要素を通して固体燃料装荷に直接影響を与えることができる。

アンテナ給電装置を通したターゲットの無線電子手段へのマイクロ波放射の影響は、そのパラメータに基づいて推定することができる[4]。身体の穴、開口部、接合部へのマイクロ波放射の侵入は、解析の点ではるかに複雑である。開口部を通してのマイクロ波放射の伝染の実験結果については、共振条件下、すなわち、開口部の寸法が波長で割り切れるときに、マイクロ波放射の最大伝染力が観察されることを実証した別の結果が知られている。貫通効果は、開口部の共振波を超える長さの波では著しく減少するが、ケース内に配置された別々の導体の共振波長では、低いランダムピークが観察される。開口部の共振波長より短い波長では、貫通能力の低下は緩やかであるが、機器ケースの体積内部で多くの種類の振動が発生するため、鋭い共振が発生する[4, 6]。

表84 マイクロ波兵器に期待されるパラメータ

図88 マイクロ波兵器の戦闘応用の典型的な選択肢

目標

コネクタやケーブル接続部からのマイクロ波放射の伝染は、その設計上の特徴に大きく依存する。開放型プラグとソケットコネクタは、開放型とは多くの大きな違いがある(ピンの存在、ケーブルなど)。コネクタを通過するマイクロ波放射の解析に関する文献情報はほとんどない。航空機や宇宙船のクイックディスコネクトケーブル接続のオープンプラグアンドソケットコネクタを介したマイクロ波放射の影響は、搭載電子機器や他の内部要素、例えばパイロオートマチックエレメントの故障を引き起こす可能性がある。しかし、航空機や宇宙船のほとんどの例では、搭載電子機器の素子はシールドされたユニットに含まれているため、マイクロ波放射の影響を直接受けることはない。この場合、素子の破壊は、電子素子に電気的に接続されているプラグやソケットのコネクタや非シールドケーブルのピンに誘導される二次電圧や電流の影響下で起こる。オープンプラグとソケットコネクタの貫通時のマイクロ波放射減衰の理論的評価は、影響する要因が非常に多いため、非常に複雑である。同時に、このような理論的・実験的研究の必要性と妥当性は疑う余地がない。これは、航空機や宇宙船などの現代的な例において、プラグとソケットが開いているコネクターが存在するためである。航空機や宇宙船に使用されている特定のプラグとソケットコネクタを介した波長3.2cmのマイクロ波放射の伝染に関する理論的研究と一定の理論的記述の事例が知られている[8]。

したがって、航空機や宇宙船の典型的な例を分析した結果、これらの物体に対するマイクロ波放射の主な伝染経路は、(1) 搭載電子機器のアンテナ給電装置であると結論づけることができる;

(2) 搭載電子機器のオープンプラグとソケットコネクタ、およびクイックディスコネクトケーブル接続。

(3)対象物自体や機器の筐体設計に含まれる電波伝染要素。

マイクロ波放射(マイクロ波兵器)の影響下にある航空機や宇宙船のコンピューティングシステムや制御システムの信頼性レベルを評価するための方法論的分析は、開発された統合確率論モデルに基づいて行うことができる。

最初のものは、大気中におけるマイクロ波兵器放射の減衰の確率論的モデルであり、気象条件と大気パラメータのランダム性を考慮している。このモデルにより、減衰係数の分布法則を求め、それを確率論的モデルで使用して荷重値を決定することが可能になる。荷重は、兵器や軍事機器の電子機器やその他の機能ノードの重要な要素に対するマイクロ波兵器の破壊効果を特徴付けるパラメータである。

2つ目のモデルは、マイクロ波兵器の帯域外影響の場合のAFD素子の周波数選択性を考慮した、ターゲットの無線電子手段のAFDを介したマイクロ波被曝の確率論的モデルである。このモデルを開発する際、[4]の著者はアンテナ相互作用のメカニズムを採用し、電波受信の理論を使用した。この場合、マイクロ波源は送信機とみなされ、ターゲットはマイクロ波放射の受信機である。4]の著者は、臨界素子に影響する負荷の値を計算する式を得た。統計的モデリングの方法は、マイクロ波放射の破壊効果の有効性を計算するために使用される負荷分布法則を計算するために使用される。

第3のモデルは、兵器や軍事機器のプラグアンドソケットコネクタを介したマイクロ波放射の影響の確率論的モデルであり、コネクタを介した影響の場合の荷重分布則を計算することが可能である。この場合、得られた経験的依存関係は、コネクタの減衰係数の計算と、コネクタピンの指向性パターンの計算のための実験的に得られた補正に使用される[12]。統計的モデリング法は、負荷分布荷重を決定するために使用される。

相関分析の結果、研究者は上記のモデルで使用される有意なパラメータを確率変数として特定した。

適応された確率論的モデル「荷重-抵抗」は、通常4番目のモデルとして使用される[13]。これにより、研究者はマイクロ波放射の破壊効果の有効性の値を計算することができる。ターゲット(特にその電子機器)が機能的に損傷する確率が破壊効果の有効性の指標とされる。

一般的な確率論的モデルに基づいて、第一線の専門家は、マイクロ波源の指向性やその他の特徴を考慮した、ターゲットの機能破壊領域を構築する方法を開発した。損傷領域とは、目標が設定値以下の確率で命中する領域である。一定のエネルギー特性で損傷領域の大きさを決定するマイクロ波兵器の主なパラメータは、マイクロ波ユニットの場合、アンテナ指向性パターンのメインローブの幅と照準精度である。マイクロ波兵器はさらに、照準点からの爆発点の発散によって特徴付けられる。さらに、論文[4]では、艦載マイクロ波ユニットの助けを借りて、対艦翼ミサイルTomahawk BGM-109のレーダーホーミング頭部の損傷半径の計算を例として用いている。確率0.95の損傷半径は4~4.5kmであり、この距離での信頼度は0.05である。

なお、[4]で開発された確率モデルは、方法論装置を作成するための理論的基礎となった:

  • マイクロ波兵器の主なパラメータの選択と、所定の衝撃効果を達成するためのその適用に関する要件を実証する;
  • 電子機器を搭載した航空機や宇宙船に対するマイクロ波兵器の破壊効果の有効性を評価する;
  • マイクロ波放射の影響に対する航空機や宇宙船の機器や各種システムの耐性を評価する;
  • マイクロ波兵器やマイクロ波放射の影響に対する耐性の値を実証する;
  • マイクロ波放射の影響に対する航空機および宇宙船の機器およびシステムの要素および装置の耐性の実験試験基盤の要件を実証する。

8.3.3 非致死性地上兵器

非致死性兵器(NLW)は、一時的に人を無力化するために使用される。周知のように、このような手段はかなり古くから存在しており、ゴム弾や催涙ガスなどがある。

しかし、犯罪、暴動、テロリズムとの戦いや、特殊部隊による作戦行動の特殊性から、新たな武器、新たな方法、手段を生み出すことが強く求められるようになり、国連の庇護の下で行われるさまざまな平和維持活動や、真剣な戦闘任務においても、こうした非致死性兵器を使用するようになった。現在、非致死性兵器は、米国、ドイツ、フランス、中国、その他多くの国々で集中的に開発されている。

今日、ほぼすべての非致死性兵器は、機械的、音響的、化学的、電気的、電磁的、光学的といった効果原理に基づいている。

このような兵器を作る研究はロシアでも行われている。特に、国防省の研究機関の科学者たちは、超高周波(EHF)電磁波を主な破壊要素として使用する非致死性電磁兵器を開発した。

マイクロ波兵器 「アクティブ・ディナイアル・システム」

この装置[14]の指向性ビームは、被害者に耐え難い苦痛を与える。装置から発生する極めて強力なビームは、人間の皮膚の上層部に含まれる水分と相互作用を開始し、コンマ数ミリしか浸透せず、人間の内臓への影響は完全に防止される。このビームを照射された人は、皮膚に深刻な火傷を起こし始め、ヒートショックを引き起こすことさえある。ビームを受けた人は、本能的に見えないビームから隠れようとする。

特筆すべきは、この開発は以前、米国でADS(Active Denial System)という名称で発表されていたことだ。ADSプログラムの存在が広く知られるようになったのは2011年のことだ。アメリカの非致死性兵器の開発は、会議の妨害も目的としている。高周波の電磁波により、最大1km離れた標的を攻撃することができる(図89)。

図89 アクティブ・ディナイアル・システム

このユニットは特殊なバンやハマー車に搭載される(図88)。ADSで使用される高周波の電磁波振動は、被害者を傷つけることはないが、耐え難い熱さを体験させる。このため、この開発は痛みの光線または熱線として知られている。この開発は、今日使用されている兵器の中で最も安全なものの一つと考えられる。ガンを引き起こしたり、人間の遺伝子を変化させたりすることもない。安全性を高めるため、アクティブ・ディナイ・システムの作動時間を強制的に3秒に制限することができる。

ゴム弾や警棒、催涙ガスと違って、この種の武器は妊婦にも安全である。しかし、実際にこのような光線を使用すれば、群衆がパニックに陥ることは明らかである。その結果、この違法な武器は、使用後に従来の爆弾よりも多くの犠牲者を出す可能性がある。

アクティブ・ディナイアル・システムは、制御効果兵器[14]というアメリカの特別プログラムの中で開発された兵器のひとつにすぎない。この兵器は、ミリ波帯の電磁波振動を高い周波数(94GHz)で放出するユニットであり、人々に短期間の衝撃効果を与える。この非致死性兵器の動作原理は、ユニットから発生したビームが被害者の皮膚に接触すると、ビームのエネルギーの少なくとも80%が被害者の表皮に吸収され、耐えがたい温度まで加熱されるというものである[14]。

このビームによってもたらされる効果は、「即時的で非常に意欲的な救助行動」として知られている。ジャーナリストはこの現象を 「グッドバイ効果」と呼んでいる。米国防総省は、ボランティア(軍人や予備役)を対象にADSユニットの認証試験を行ったが、彼らは痛みを伴うショックを経験し、照射された患部からすぐに逃げ出したいと反射的に思うようになった。約10,000件のテストが行われ、照射後3秒以内に痛みの閾値に達し、5秒を過ぎると痛みに耐えられなくなることが実証された。しかし、皮膚が赤く腫れる程度の弱い火傷を負ったのは6例だけで、1例では第2度の火傷を負った。

システム1と呼ばれる実験用ADSコンプレックスは、ハマー車のシャーシに設置され、直径2mのビームを形成できるアンテナシステムを備え、その有効範囲は500mである。小型のマイクロ波複合機は、ストライカー装甲車のシャーシや、航空・宇宙プラットフォームにも設置できる。さらに強力なADSコンプレックスを特殊航空機AC-130に搭載することも計画されている。

テストでは、ADSマイクロ波ユニットを戦闘作戦に使用するさまざまな戦術的方法がテストされ、攻勢を支援したり、射撃ポイントを抑えたり、反撃を妨害したりした。しかし、このユニットの主な目的は、敵対する群衆を遠隔操作で分散させ、管理対象から民間人を排除することである。ADSからの防護手段の問題は未解決のままである。この波長の放射線は水分を含む物質に素早く吸収されるため、野外条件下でも比較的効果的な防護手段を製造することができる。

ADS計画の存在は2001年に初めて報道機関に明らかにされたが、詳細は秘密のままであった。人に遠隔非致死的効果を与える最初の戦闘用マイクロ波ユニットが、イラクで使用されるために米空軍の認証に合格した。この10年間、ADSの開発には4000万米ドルが費やされた。BBCの代理人によれば、ADSユニットが強力な武器であることがテストで実証されたという。ADSを開発するというアイデアは、1990年代半ば、アメリカ軍がソマリアからの撤退を余儀なくされたときに生まれた。ソマリア作戦の主な問題は、民兵に加えて、アメリカ兵が常に原住民に襲われ、怒りに燃えていたが、武器は棒と石だけだったことだ。当時のアメリカは、まだ国際社会の意見に注意を払っており、平和構築のイメージを損ないたくなかった。そこで彼らは、殺傷力はないが非常に痛いものを作ることにした。発明は、高周波電磁場で朝食を温める電子レンジの原理に基づいていた。しかし、軍用マイクロ波の電磁場は非常に強力で指向性があり、有効射程距離約1kmの広いビームの形をしている。電磁場の特性は、長い間、軍事目的(敵の電子機器を無力化する)に利用されてきた。軍事機器や軍事施設の製作者に多くの問題を引き起こした電磁パルス(EMP)の影響は、早くも最初の核兵器の実験中に発見された。

その後、科学者たちは核爆発を起こさずにEMPを発生させる方法を学んだ。砂漠の嵐作戦作戦やNATOによるユーゴスラビア爆撃では、電磁ミサイルや電磁爆弾が使われた。インダクタンス・コイルと爆薬である。爆発後、コイルの周波数と電流パワーが急激に上昇し、爆薬の作用半径内に強力な磁場が出現し、敵の装置や機器を破壊する。1980年代には、携帯型マイクロ波発生装置が製造された。これらは指向性アンテナの送信機を備えたプラントで、単体や集団の標的を正確に攻撃するために設計されている。現在では、1ギガワットのエミッターはわずか20キロ、20ギガワットの装置は約180キロである。これらの兵器は、敵のミサイルや飛行機、地上設備を破壊するために使用される予定だった。

2001年4月、これらの兵器はカートランド基地(ニューメキシコ州)でテストされた。電磁波ビームは数百メートルの距離からバンに照射され、バンの点火システムは即座に無効化された。バンのイグニッションシステムは即座に作動しなくなった。しかし、人々は装置とともに苦しみ、さまざまな不快な感情を経験したり、意識を失ったりした。ご存知のように、電子レンジの中に置かれた電子機器は、控えめに言っても故障する。2001年、同じカートランド空軍基地で、生存者との人道的な闘いのために設計された能動的拒否システムのテストが、数人のボランティアに対して行われた。高周波(96GHz)フィールドの影響下で、皮膚細胞の水分が沸騰し始め、組織は45度から50度まで加熱され、被験者は耐え難い痛みを経験した。しかし、設置場所から離れると、痛みは消え、明らかな損傷は見られなかった。

マイクロ波兵器が脳と中枢神経系の働きに影響を与え、被害者は存在しないノイズとヒスを聞くことが、この兵器を使ったボランティアの実験で実証された(図810)。

8.4 大気・宇宙用マイクロ波兵器

8.4.1 RF宇宙兵器

米国では、1986年に DARPAが電磁波を発生源とする新しい戦闘兵器を開発することを目的とした多数のプログラムを採択したことで、無線周波数(マイクロ波)兵器の作成に関する研究が公式に認められた。専門家の間では、高周波(RF)兵器や高出力マイクロ波兵器(HPMW)兵器(アメリカの分類ではRF/HPM兵器)と呼ばれている。

これは、強力な電磁パルス(EMP)、あるいは兵器や軍事機器の無線電子部品に悪影響を及ぼす一連のパルスを使用することに基づく、有望なタイプの兵器である。このようなSHF兵器が出現した背景には、初期の兵器システムや軍事装備、またさまざまな国家軍事計画の枠組みの中で作られたものには、このような放射線の有害な影響を受けやすい電子機器が多く搭載されているという事実がある。様々な技術的装置を破壊することができるEMRに関する最初の情報は、最初の核兵器実験の際に得られた。EMRの特性をさらに研究することで、国内外の科学者は強力な放射線源を探すようになった。例えば1950年代、ソ連の学者アンドレイ・サハロフは、化学爆薬の爆発によるソレノイドの磁場の圧縮によって強力な電磁パルスが形成される非核電磁爆弾の設計原理を提案した。

現在、兵器や軍事機器の電子機器を即座に無力化し、これらの手段の担い手の機能喪失を引き起こすことができる、実地試験済みの高出力マイクロ波発生装置が多数存在する。特に、マイクロ波放射は通信システムに対して極めて効果的であり、最も強力なレーザー放射よりも桁違いに効果的である。

周知のように、レーザー放射の効果は熱効果によるところが大きく、そのため、流れの強さに比例する。一方、マイクロ波放射の効果は、電子工学の専門家には周知の電子機器に使用される半導体素子の電界破壊という形で現れるため、その効果はマイクロ波放射の流れの電界の値に比例し、そのため、この効果ははるかに効果的である。電子機器の複雑化・小型化は、マイクロ波効果に対する耐性を高めるため、このようなマイクロ波兵器を作ることの関連性を高めている。

従来の兵器と比較した場合のマイクロ波(RF/HMP)兵器の利点は、レーザー兵器(LW)の利点とほぼ同じである。光速で破壊エネルギーを標的に到達させること、高い反応速度、破壊エネルギーの潜在的な備蓄量と使用サイクル、標的の機能的破壊時の効果範囲が大きいことなどが挙げられる。しかし、LWとは異なる特徴もある:

  • マイクロ波兵器は空中兵器であり、その破壊範囲は指向性アンテナパターンの幅と目標までの距離によって決まるからである;
  • レーザー兵器や通常の弾薬ほど高い照準精度を必要としない;
  • マイクロ波兵器は機動性があり、すぐに他の目標にリセットできる;
  • 一度に複数の目標に影響を与えることができる;
  • 霧、雨、雪、大気の影響をほとんど受けない;
  • このような兵器を搭載した空母の標準的な電源ユニット(飛行機のエンジン、レーダー電源ユニットなど)から電力を受け取ることができる;
  • 環境に明らかなダメージを与えない;
  • 戦闘運用を考慮することを含め、生産面でより経済的に有益で安価であり、弾薬の生産、その貯蔵、廃棄のための新しいプラントを必要としない。

明らかに、このようなマイクロ波兵器は、個別の物体を守るための防御的なものとしてだけでなく、現代の攻撃兵器群に含まれる攻撃的な兵器としても使用できる。

強力で小型のマイクロ波発生装置の開発に成功したことは、米国でRF/HPM兵器を実用化するための研究開発全体を発展させる基礎となった。

現存するマイクロ波兵器と開発されたマイクロ波兵器の種類とその戦闘使用手段を分析することで、その分類の一般的なスキームが形成され、近い将来そのようなシステムが開発される一般的な原動力が明らかになった(表85)。

マイクロ波兵器の開発に特化した広範な研究が、あらゆる種類の軍隊の利益のために行われている。2003年の対イラク戦争の初期には、1発の電子爆弾の爆発でバグダッドのテレビ・センターのすべての電子機器が使用不能になった。

水爆の心臓部は高出力マイクロ波発生装置(HPM)で、プラスチック爆弾の爆発から受け取ったエネルギーを変換し蓄積する機能を果たす。蓄積されたエネルギーは、アンテナ・システムから必要な方向に所定の発散角度で放射される電磁波のエネルギーに変換される。水爆は、周波数6GHzで、ピーク出力35MW、持続時間100~150ナノ秒の電磁パルスを発生させることができる。

ロシア、中国、アメリカでは毎年、戦闘制御、通信、照明システム、ミサイル防衛のための放射技術的手段を破壊するための航空ベースのマイクロ波兵器のサンプルがテストされている。SRBM、ICBM、宇宙船を打ち負かすために、ミサイル防衛と宇宙防衛のための宇宙ベースのマイクロ波兵器の戦闘使用のコンセプトが徹底的に開発され、これらの兵器の個々のサンプルと複合体の地上試験が実施されている。

表85 米国における主なマイクロ波兵器の開発動向年

兵器や軍事装備の防護のためのマイクロ波兵器

実証:

  • 小型広帯域高出力放射体;
  • 高パルスエネルギーの狭帯域放射体

実証:

  • マイクロ波兵器の小型システムによる空中目標へのダメージの可能性

デモンストレーション

  • PGMからの防護のためのマイクロ波兵器の船舶ベースの複合体;
  • 弾薬とミサイルのペイロード破壊のためのマイクロ波兵器システム

戦闘制御システム、通信、環境照明の破壊のためのマイクロ波兵器

理論的および実験的研究、技術開発

地上試験

航空ベースの手段の一部としての試験

放射技術的ミサイル防衛手段の破壊のためのマイクロ波兵器

高出力マイクロ波放射の小型狭帯域源の実証試験

単発爆発マイクロ波兵器システム

多連動パルスシステム

ミサイルおよび宇宙防衛のための宇宙ベースのマイクロ波兵器

理論的および実験的研究、効果の分析

戦闘使用コンセプト開発のためのシミュレーションと模倣

SRBM、ICBM、宇宙船を打ち負かすための複合体の地上試験

多くの公開情報源から知られているように、軍はPGMから艦船を守るために艦船ベースの兵器をテストしてきた。新しい兵器からの防御を学ぶことは必要である。これらの課題を解決する枠組みの中で、軍との協力に重点を置く企業は、数メガジュールの放射エネルギーを持つパルス発生器や、爆発エネルギーによって電磁場を圧縮する爆発型発生器を開発している。

8.4.2 新しい物理原理に基づく空間兵器

1980年代以降、宇宙からの攻撃の可能性は、米軍、ロシア軍、中国軍によって、宇宙軍による軍事作戦の実際の形と見なされてきた。例えば、アメリカは、潜在的な敵の情報通信衛星を無力化するための実験衛星XSS-11を開発し、打ち上げた。また、世界の主要国の軍隊は長年にわたり、宇宙から地表を爆撃するプログラムのさまざまな技術的バージョンを開発してきた。

特に、チタンやタングステン製の超強力な砲弾を搭載した非核発射体を破壊するための兵器を、特別な軌道上の乗り物に搭載することが想定されている。このような弾丸は秒速3km以上の速度で飛行し、標的に接触すると小規模な核爆発に相当するエネルギーを発生させる。

攻撃的軌道集団で使用するために開発された特殊兵器はこれだけではない。宇宙軍事目的のために設計された宇宙船の主な種類は次のようなものになると計画されている。

  • 軌道プラットフォーム上のレーザー宇宙船(対衛星防衛任務、地上目標への選択的攻撃);
  • 戦闘監視衛星(重要な宇宙物体の追跡と保護);
  • 運動エネルギー兵器(敵衛星の破壊、大陸間弾道ミサイルの迎撃);
  • 地上配備型宇宙迎撃ミサイル(対衛星防衛任務の遂行、ICBM弾頭の破壊);
  • 宇宙機および航空機(対衛星防衛任務の遂行、ICBMおよび航空機への対抗);
  • 宇宙ベースのマイクロ波兵器(指揮管制センターなどの電気回路を無力化する);
  • 無人軌道宇宙船(敵の衛星に対抗し、地上の重要目標を破壊する;)
  • 宇宙機雷(敵の衛星を破壊するために宇宙機雷原を作る)。

今日、専門家の間では、新しい物理的原理に基づく兵器には、指向性エネルギー兵器が含まれるとの見方が主流であり、まず第一に、高周波、レーザー、加速兵器など、ビームエネルギーを損害要因として使用する兵器がある。

また、航空宇宙物体に対抗するため、プラズマイドを生成して航空宇宙物体に対抗するといった研究も行われている。

特筆すべきは、プラズモイドを利用したプラズマ兵器のユニークな技術は、ロシアで最初に開発されたことである。この技術は、JSC NIIRPとイオフェ物理技術研究所が発行した1987年の発見証書第007号によって特許を取得した。発見の本質は、地球からの強力なマイクロ波放射の助けを借りて、保護対象(領域)上空の大気中で高速で移動する物体に空気力学的効果を与えることができる局所的プラズマ形成(プラズマモイド)を作り出す可能性が実験的に証明されたことにある。

JSCNIIRPは、この研究に基づき、戦略ミサイルの弾頭を迎撃するためのプラズマ兵器複合体(PWC)のコンセプトを開発した。著者らによって提案されたPWCの軍事的応用方法は、複数のジェネレーターの強力な同相マイクロ波放射を弾頭軌道の選択されたポイントに集中させ、プラズマを点火し、ターゲットに対して相対的に位置を調整するプラズマモイドを生成することである。プラズモイドに接触すると、弾頭は極端な動的過負荷を受け、破壊(または偏向)される。

ロシアにおけるプラズマ兵器製造の歴史は、1970年には主要な作品が配備されていたにもかかわらず、まだ比較的知られていない。主な任務は、敵が発射したミサイルを破壊することである。作品は、人工的なプラスモイド(球状の雷)を作ることを目的とした実験に基づいていた。

発射装置としてパルス磁気流体発電機(MHD発電機)が開発された。この発電機は磁場中でプラズマを加速し、光速と進行方向を与える。

ポテンシャルプラズモイドの仕様

  • 内部エネルギー-1000 J;
  • 高度範囲-0~200km;
  • 可能な寸法-1cm~50m;
  • 寿命-0.1秒~3分。

1974年、2ミラー開放共振器DOR-2が稼動し、最初の人工制御ボールライトニングが作られた。

これらの兵器の利点は、動作速度と能力が高いこと、「弾薬」の予備が多いこと、環境安全性、デュアルユースの可能性が広いことである。

8.4.3 レーザー兵器

上記で示したように、レーザー(量子発生装置)は、光学的範囲の電磁エネルギーの強力な放出装置である。レーザービームの破壊作用は、標的物質を高温に加熱することで達成され、破壊を引き起こし、兵器や軍事機器の敏感な要素を損傷し、視覚器官を失明させ、人間の皮膚の熱傷を引き起こす。

大気の損失がない宇宙空間では、レーザーは、高速宇宙船、超音速航空機、大陸間弾道ミサイル、SLBM、劇場用弾道ミサイル、戦術弾道ミサイル、その他数百キロから数千キロの距離にある空や宇宙の目標に対抗する効果的な手段と考えられている。

宇宙ベースのレーザー兵器は今日でも、宇宙とミサイル防衛の最も有望な手段の一つとして、あらゆる国の軍隊に考えられている。

ある時期、強力なレーザー兵器を開発するためのほとんどの研究は、空中レーザー(ABL)計画に集中していた。このようなレーザーは、YAL-1ボーイング747-400F機で作られ、すべてのテストが行われた。この研究はミサイル防衛局から要請された。米国のミサイル防衛の多層システムにおいて、主要な役割を果たすのは第一層であり、その手段は発射直後、つまり飛行開始3~5分以内、つまり弾頭が分離する前にICBMに命中させなければならない。8.2節で述べたように、この飛行区間のICBMは大型でかなり脆弱な目標であり、発見・破壊が容易である。同時に、その破壊の結果、分離可能なヘッドエレメントを持つ ICBMに搭載されたすべての弾頭は即座に無効化される。

こうして、ミサイル防衛システムの最大限の戦闘効果が達成される。液体燃料ICBMは、軌道のアクティブセグメントにおいて特に脆弱である。レーザービームはミサイル本体を加熱し、タンク内の燃料圧力を上昇させ、爆発を引き起こす。また、高速飛行中や操縦中に発生する負荷による強い加熱で弱くなったミサイル本体を破壊することも可能だ。したがって、ミサイル本体を完全に燃焼させずに目標を破壊することも可能である。

例えば、地上でのレーザー試験が終了した2010年2月11日、ボーイング747-400F型機に搭載されたICBM破壊用の戦闘航空レーザー兵器の実地試験が初めて行われた。

弾道液体燃料ミサイルが海上プラットフォームから発射され、ボーイング747-400Fは発射地点から200~300km離れた場所に設置された。システムの6つの赤外線センサーがロケット発射を検知するのに要した時間はわずか数秒だった。固体レーザーがミサイルの追跡を開始し、適応光学系と組み合わせた同型の2番目のレーザーが、コンピューターが大気によってもたらされる歪みを評価するのに役立った。その後、メガワット・レーザーの強力なビームがミサイルを加熱し、その構造を不可逆的に破壊した。すべてのプロセスは発射の瞬間から2分もかからなかった。約1時間後、2発目の固体燃料ミサイルが地上ユニットから発射された。レーザーユニットも正常に作動したが、強力なビームの効果はなかった。

戦闘用レーザーは、一度に複数の敵ミサイルを攻撃することができる、非常に効果的なミサイル防衛の基礎を形成する可能性がある。2008年2月、大手軍産コンソーシアムの1つであるマーティン・ボーイング・TRW社は、宇宙レーザーステーションの開発契約を締結し、2012年に最初のテストを実施する予定である(2020年までに全工程を完了)。本書の出版時点では、この契約の下での作業の状況に関する情報はない。

ソビエト連邦(ロシア)でも、1970年代からレーザー兵器の開発に取り組んでおり、ある分野では主導的な立場にあった。特に、アルマツ中央設計局がIL-76MD機に搭載されたA-60レーザー兵器複合体を開発したこと、アルタイル社が艦船搭載型レーザー兵器を開発したこと、総合機械製造省の設計局や研究開発機関が戦闘用レーザーを搭載した17F19DスキフD宇宙船を開発したことなどが、メディアに繰り返し紹介された。

8.4.4 マイクロ波ビーム兵器

8.2節で述べたように、ビーム(加速器)マイクロ波兵器は、荷電粒子または中性粒子(電子、陽子、中性水素原子)を鋭く指向性のあるビームに集束させた様々な加速器である。このようなビームは高エネルギーであるため、放射線(電離)や熱力学的効果を利用して、航空機や弾道ミサイルの砲弾を破壊したり、X線放射を開始したり、搭載された電子機器を不能にしたり、人体の分子構造に損傷を与えたりすることができる。

米国では、ロスアラモス国立研究所とリバモア国立研究所がこの分野の科学研究の中心となった。最初はATS増幅器で実験が行われ、その後より強力な増幅器で実験が行われた。リバモア研究所では、高エネルギー電子のストリームを得る試みが成功し、そのパワーは加速器で得られたものを何百倍も上回った。アンチゴーヌ計画の枠組みの中で、同じ研究所で、電子ビームが大気中のレーザービームによってあらかじめ作られたイオン化チャネルをほとんど分散することなく伝播することが実験的に確立された。

軍事・応用分野では、アメリカ海軍が対艦ミサイル(ASM)と戦うための海軍戦闘ステーションを作るために、ビーム兵器に関する最初の研究を行った。一連の短いパルスが大気中にチャンネルを形成し、そこを荷電粒子がほぼ自由に伝搬できると考えられた。パルス電子ビームが大気中のチャンネルを伝搬することで、1~5km離れたミサイルに命中させることができると考えられていた。1~10MJのエネルギーでミサイルは機械的損傷を受け、0.1~0.5MJのエネルギーで爆薬が爆発し、0.01MJのエネルギーでミサイルの電子機器が損傷する。

8.2節で述べたように、ビーム兵器の主な欠点は、効率が低いこと、空中での損失が大きいこと、大気の地上層での効果距離が比較的短いことである。これらの欠点は、地上の軍事施設の建設に厳しい制限を課し、一方、構造物の重量が大きく、エネルギー消費量が大きいため、現在のところ宇宙での使用は制限されている。

しかし、ほとんどの専門家は、荷電粒子ビームをオープンスペースで使用することに未来はないと考えている。そのようなビームは、同電荷粒子同士のクーロン斥力によって顕著な発散を起こす。さらに、荷電ビームの軌道は、地球の磁場と相互作用する際に曲げられる。海上戦では目立たないが、数千キロも離れると、この2つの影響が非常に大きくなる。宇宙ミサイル防衛のためには、通常の加速器であらかじめイオンの形に加速された中性原子(水素、重水素)のビームを使うのが望ましい。

ビーム兵器の最も可能性の高い標的は、軍、弾道ミサイル、巡航ミサイル、宇宙船、航空機、各種兵器システムの電子機器、軍事機器、そして敵の人員である。強力な電子の流れは、爆発物を含む弾薬の爆発や、弾頭の核爆弾を溶かすのにも使えると想定されている。粒子加速器は、偽ターゲットの雲を背景に、敵の攻撃用弾頭を選別する信頼できる手段となりうる。

実際の加速兵器を作るための最も重要な条件は、極めて強力なエネルギー源が利用できることである。

伝統的な界隈と並んで、科学界でも人工陽子崩壊(APD)に基づくエネルギー源を作るという、ほとんど空想的なアイデアが議論されている。APDは核爆発の100倍近いエネルギーを放出する。核分裂反応とは異なり、陽子崩壊は臨界質量値を必要としない。陽子発生装置の燃料は、使用前にプラズマ化する物質であれば何でもよい。

わずか200ミリグラムの物質が、TNT換算で20キロトンに相当するエネルギーを含んでいる。理論上、APD反応エネルギーに基づくビーム兵器の威力は無限である。陽子のアイデアが実現した場合、まず熱核兵器そのものが変化し、その後に動力源が現れると考えられる。陽子加速兵器が惑星規模の宇宙兵器になる可能性もある。

従来の動力源を用いた宇宙加速兵器は、現在コンセプトの開発段階にある。実用化の可能性は2020年と予測されている。この兵器は、敵の軌道宇宙集団の安定性を破壊し、核爆発装置を作動させることなく、大気圏横断区間で単発弾道ミサイルを撃破し、その他の航空宇宙攻撃手段や偵察手段を破壊するために使用することができる。

8.4.5 精密誘導弾に対抗するマイクロ波複合体

精密誘導弾(PGM)は、少なくとも、0.7の確率で標的を選択的に破壊できる通常兵器(非核兵器)に属する。[16, 17]。

PGMには通常、偵察、照準、制御の手段、運搬車両、兵器が含まれる。したがって、PGMは本質的に複合兵器であり、各部分は独自の機能を果たし、リアルタイムで他の部分と相互作用する。偵察・照準・制御手段は、索敵、予備分析、目標の自動追尾のための捕捉、武器発射の準備を行う。運搬車両は、破壊手段を発射区域に直接運搬する。破壊手段は目標のホーミングと破壊に使用される[18]。

様々なPGMを使用した戦闘作戦の経験は、これらの兵器の高い有効性を示している。たとえば、1965~1973年のベトナム戦争では、爆撃の精度を高めるために、米軍は光学電子(レーザーとテレビ)ホーミング・ヘッドを装備した誘導爆弾ユニット(GBU)を初めて使用した。誘導爆弾ユニットの使用により、米軍司令部は攻撃航空団の編成を半分に減らすことができた。さらなる軍事紛争は、使用されるPGMの量が大幅に増加したことを特徴とした。1991年の多国籍軍とイラクとのペルシャ湾紛争では、約16,000発の精密誘導弾が初めて使用され、ユーゴスラビアに対するNATO軍の軍事作戦では、数カ月の間に約27,000発が使用された。その中には、誘導爆弾ユニットやセミアクティブ・レーザー・ホーミング・システムを備えた空対地クラスの誘導航空ロケット弾も含まれていた。PGMは、軍事用、工業用、ミサイル防衛用、指揮所、戦車、軍用車両などの攻撃に使われた。

精密誘導弾の広範な応用と絶え間ない改良には、その戦術的・技術的特性、戦闘可能性、使用手段の研究と、この種の兵器に対抗する絶え間ない方法の開発と改良が必要である。このセクションでは、セミ・アクティブ・レーザー・ホーミング・システムを搭載した精密誘導弾の説明と、このような兵器から対象物を保護するための複合施設のオプションについての説明のみを行う。

現在、世界の多くの国で複数の高精度弾薬が使用されている。広く普及しているのは、セミアクティブ・レーザー自己誘導ヘッドを備えたHPMである。このタイプの誘導システムの主な利点は以下の通り:

  • テレビ式のホーミングヘッドに比べ、作動距離が長い;
  • 高い角度分解能
  • 一日中いつでも操作できる;
  • パッシブ光学式原点復帰ヘッドに比べてノイズ耐性が高い;
  • 小型・軽量である。

セミアクティブ・レーザー誘導システムの欠点は以下の通り:

  • 行動範囲が天候に左右される;
  • 自然および人工的な干渉の影響を受けやすい;
  • レーザー・デジグネーターで目標を常に照らす必要がある。

セミアクティブ・レーザー・ホーミング・ヘッドは、誘導爆弾ユニットや空対地航空機誘導ミサイルに使用されている。誘導航空ミサイルは、航空、地上、および超海上の標的を破壊するための弾頭とホーミングシステムを搭載した航空機である[2]。

空対地誘導弾の主な戦術的・技術的特徴を分析すると、この種の精密誘導弾は高度0.2~10km、射程距離3~150kmで使用されると結論づけられる。平均速度は毎秒300~500メートルである[19]。誘導爆弾ユニットは高い命中精度と低速を持ち、点状、防護、埋設された移動・固定目標、滑走路、橋、その他の産業・軍事施設を破壊するように設計されている。

GBUは高度0.6~12km、距離1~30kmの範囲で使用される。いくつかの制御爆弾(GBU-39、AGM-154)は、その近代化された設計により、60〜75キロまでの距離で使用することができる。これらのPGMにロケットエンジンを装備すれば、使用可能距離を150kmまで伸ばすことができる(AGM-130C)。誘導爆弾ユニットの平均速度は300m/sを超えない[20]。

図811に、AGM-114ヘルファイアと、セミアクティブ・レーザー・ホーミング・ヘッドを搭載したGBUペーブウェイIIIの画像を示す。

GAMとGBUの技術的特性は、その使用方法と可能性を規定している。GAMはGBUよりも遠距離で使用され、空母機が攻撃目標に接近する可能性が制限されている場合に有利である。一方、GBUはその大きな損傷効果により、防護された目標や埋もれた目標の破壊に優れている。これは、GBU弾頭の総重量に対する比率が約0.7~0.9であるのに対し、GAMではこの値が0.2~0.5以内であることによる。これは、同じ総重量と使用範囲の場合、爆弾ユニットはミサイルの弾頭のほぼ2倍の重さの弾頭を運搬できることを意味する[21]。

セミアクティブ・レーザー誘導システムの作動原理は、レーザービームで物体を照射するシステムの使用に基づいている。この場合の精密誘導弾の対象物への照準は、対象物から反射された信号の助けを借りて行われる。

図811 誘導航空機ミサイルと誘導爆弾ユニットのイメージ:a AGM-114 ヘルファイア[18];b Paveway III [19]

セミアクティブ・レーザー・ホーミング・ヘッドは、波長1.06 µmで作動し、マトリックスまたは象限光検出器デバイスに基づいて実装されている。ターゲットの照明は、周波数10~20Hzの周波数パルスモードで動作するレーザービームによって行われる。ノイズ耐性とマルチチャンネルモードの実装を保証するために、信号コーディングが使用される。最新のレーザー・デジグネータは、10km以上の距離で動作し、レーザービームの発散は130ウラド以下である[22]。照射は、空母航空機または地上の前方観測ポストから行うことができる(図811)。空母機は、目標を確実に捕捉できる距離まで接近し、発射を行う(図812)。

図812 セミアクティブ・レーザー・ホーミング・ヘッドを備えた誘導爆弾ユニットの誘導のためのレーザー・ターゲット・デジグネーターによる対象物の照明

特に注意すべきは、最新世代のレーザー誘導システム付きPGMは、慣性航法システム/全地球衛星航法システムとセミアクティブ・レーザー・ホーミング・ヘッドを組み合わせていることである。このような複合システムと最新の耐ノイズ技術の組み合わせは、PGMの発射距離を大幅に伸ばし、目標照射時間などの重要なパラメータを短縮するのに役立つ。

原則として、セミアクティブ・レーザー・ホーミング・ヘッドによるPGMの妨害のための技術複合体の開発は、可能性のある攻撃目標の構成と技術的特性の分析も意味する。戦闘機からのPGM攻撃の主な標的が、常に地上、地下、水中、水中物体であることは明らかである。しかし、攻撃対象として最も可能性が高いのは、ミサイル防衛手段と敵の予備兵力である。

通常、防空システムには、まず対空ミサイルシステムが含まれ、カバー対象から見れば、地理的に分散した物体群である。主要国の軍事教義によれば、上記の敵の予備軍には、一般戦車部隊や機械化歩兵砲兵部隊、偵察複合要素、軍事管制地点、鉄道橋や車両橋、民間機や軍用機のための滑走路などが含まれる。

したがって、このような複合体の構成を決定する際に、主要なカバー対象として考慮される典型的な標的のグループをいくつか特定することが可能:大型戦略対象、小型対象、およびグループ分散対象。

この問題の解決は、そのような各グループが静止物体と移動物体にも細分化されなければならないという明白な事実によって、さらに複雑になる。

8.5 高周波アクティブ研究プログラム HAARP

8.5.1 HAARPを気象制御に利用する理論的メカニズム

あらゆる戦略家の夢は、攻撃の完全な意外性、免責性、証明不可能性を保証する兵器を手に入れることである。多くの専門家は、そのような根本的に新しい防御・攻撃兵器は、アメリカの電離層研究複合体HAARPを装ってすでに作られていると主張している。結局のところ、1960年代にさかのぼると、ソ連の物理学者V.ギンズブルグとA.グレヴィッチは、攻撃的な物体を破壊するための高周波電波放射の使用に関連するニコラ・テスラのアイデアを利用して、強力な短波電波放射による電離層プラズマの修正の理論的基礎を開発した。「改質」という柔軟な用語は、プラズマの電子的ポンピング加熱を指すために使われた。その際、電離層(電波の伝搬に影響を与える大気の上層)に非常に予測しやすい変化が起こる。この予測可能な結果が、科学者たちをまったく新しいタイプの兵器、地球物理兵器の開発へと向かわせた。

1977年に公開されたCIAの報告書は、当時すでに特定の国家が軍事的な任務を遂行するために気象をコントロールできていたことを示していた。1980年代、ゴルバチョフはレーガンにプラズマ兵器の共同実験を申し出た。レーガンは、防衛技術という高度に機密化された領域での協力関係を示したくなかったのか、これを拒否した。アメリカは独自の方法で新兵器を開発した。その頃、トロムソ(NATO加盟国ノルウェー)には、最大2メガワットの「加熱」施設がすでに建設されていた。似たようなソ連の複合施設「スーラ」は0.8メガワットしか設計されていなかった。1999年、米国防総省が所有するガコナ軍事訓練場(アラスカ州)で、3.6メガワットの能力を持つ別のHAARP複合施設の第一段階が稼動した。この工事は米空軍と海軍の費用と命令によって行われた。グリーンランドにも1000万ワットの加熱装置が建設された。専門家が想定しているように、アメリカ軍の構想によれば、ノルウェー、アラスカ、グリーンランドにあるユニットは、中国を含むロシアとユーラシア大陸の領土を完全にカバーする一種の輪郭を作り出す。今日、このようなシステムの構築と運用は、無線通信システムの改良分野における科学的研究に偽装されている。しかし、多くの専門家によれば、「プラズマ形成と磁気圏との相互作用は副作用をもたらし、地球近傍環境を人工的に改変する原理に基づいた兵器を作る可能性を示唆している」という。この場合、プラズモイド形成や磁気を帯びた複雑なトポロジー構造(準単極子)がダメージ要因になりうる。

現在のところ、アメリカは北半球にのみHAARPプラントを設置している。スカンジナビア(トロムソ)側と、アラスカ州ガコナの軍用レンジの2カ所から同時にポンピングすることができる。これにより、プラスモイドを形成し、惑星表面上の任意の地点に移動させることが可能になる。

8.5.2 HAARPを大気兵器として使用する可能性

大気兵器は、地球の大気中で発生するプロセスに影響を与えるさまざまな手段の使用に基づいている。順に、気象兵器、気候兵器、オゾン兵器、磁気圏兵器に分けられる。

気象兵器は、気候兵器に比べ、より局地的で短期的な使用であるため、最も研究が進んでおり、人類にとって不幸なことに、実際に実験されている。大雨の誘発、洪水の発生と領土の浸水による軍隊や大型車両の移動の妨害、爆撃区域内の雲を分散させることによる目標への照準の確保などは、気象兵器の典型的な使用法である。豊富な降水量と洪水を引き起こす数千平方キロメートルの地域の雲を払うには、約100キログラムのヨウ化銀とヨウ化鉛を撒けば十分である。不安定な積乱雲を分散させるには、数キログラムのヨウ化銀で十分だ。

気象兵器のもう一つの分野は、軍事作戦地域の大気の透明度を変えることである。悪天候はしばしば、兵力の集中を隠したり、別の予期せぬ方向から敵を攻撃するために使われる。精密誘導弾の主な障害物は煙、霧、降水である。砂漠の嵐作戦作戦(1990~1991年ペルシャ湾)では、雲量を過小評価したために、レーザー方向を指示する航空爆弾の有効性が、期待された90%ではなく41~60%だった。「1つの目標に1つの爆弾」という原則の代わりに、1つの目標に命中させるために3~4発の弾丸が使われた。大量破壊兵器が使用される場合、空気の透明性は特に重要である。核爆発の瞬間の発光は、示唆された標的の近くで視界が悪く維持されれば、40~60%減少する可能性がある。したがって、霧形成物質の散布は、将来的には防護手段のひとつになりうる。

気象兵器技術の民間利用は、対雹サービスからオリンピックやサッカーの試合中の雲散布にまで及んでいる。気候兵器は、敵国の領土内で自然の気象プロセスを変化させるために使用される。その使用により、気温モードの変化、ハリケーン風の発生、降水量の変化などをもたらすことができる。過去50年の間に、環境に影響を与えるさまざまなメカニズムが開発され、その使用による影響は複雑である。

気候兵器を使用する目的は、敵の農業生産を減少させ、住民への食料供給を妨げ、経済プログラムを混乱させることである。その結果、従来の戦争を始めることなく、政治的・経済的変化を達成することができる。気候兵器は、未来派が予測する肥沃な土地をめぐる大規模戦争で重要な役割を果たすだろう。この場合、広大な地域の人口が大量に失われることによって、黄金の10億人の存在が達成されることになる。気候に影響を与える様々な手段の開発は、冷戦時代に最も激しく行われ、ソ連に対する気候兵器の使用戦略は、1970年代にアメリカで真剣に検討された。1975年に発表されたCIAの報告書『世界の人口、食糧生産、気候の傾向の潜在的影響』は、この点で示唆的である。同報告書によれば、ソ連、中国、そして多くの低開発国における人為的な気候変動は、「米国に、これまで彼らが手にしたことのないレベルのパワーを提供することになる」という。気候兵器の特殊性の一つは、他の条件が同じであれば、使用した2カ国のうち、気候や土壌のポテンシャルが低い国が負けるということである。これが、気候兵器がソ連にもアメリカにも使用されなかった理由かもしれない。

気候兵器の技術は多岐にわたる。主なものには、化学音響波の発生、大気のイオン組成の変化、大気圏や水圏への特殊化学物質の導入などがある。

例えば、降水量を減らすには、蒸発や積乱雲の形成を抑制する物質を水面に作用させる。この点で、ロシアとウクライナのヨーロッパ地域は非常に敏感である。というのも、ここに供給される熱の4分の1が、大西洋北部の比較的狭い地域に降り注ぐからである。この地域の雲の大衆形成に影響を与えたり、それらが脱水したりすると、長引く徴候につながる可能性がある。太陽光を吸収する(その結果、地表の温度が下がる)、あるいは地球から放出される熱を吸収する(その過程で地表が加熱される)物質を散布することで、地球全体の気温を変化させることができる。中緯度地域では、穀物の主な生産量がここで生産されているため、年間平均気温が1度下がるだけで壊滅的な打撃を受ける。4~5度下がると、赤道域を除く海面全体が徐々に氷河化し、大気の乾燥が著しくなるため、氷のない地域で穀物を栽培するという話さえ無意味になる。しかし、温室効果に対抗する手段として、化学物質を分散させることによって大気の温度を下げることは可能である。

オゾン兵器は、敵の領土の選択された地域のオゾン層を破壊する一連の手段である。波長約3ミクロンの強力な紫外線が、結果として生じるオゾンホールを通過する。これらの兵器の効果による最初の結果は、動物や農作物の生産性の低下である。オゾン圏のプロセスがさらに乱れれば、平均気温の低下と湿度の上昇につながり、重要な農業地域にとっては極めて危険な事態となる。オゾン層の完全な破壊は、あらゆる生物にとって致命的である。

HAARPのほかにも、本書の出版時点で、トロムソ(ノルウェー)、ジカマルカ(ペルー)、ニジニ・ノヴゴロドの「スーラ」、アパティティ(ムルマンスク州)のユニット、ハリコフ(ウクライナ)近郊とドゥシャンベ(タジキスタン)の無線アンテナなど、世界には同様の複合施設が6つある。これらのうち、HAARPと同じように電波を発信しているのは、トロムソとスーラにある複合施設の2つだけで、残りはパッシブで、主に電波天文学の研究のために設計されている。HAARPの質的な違いは、2010年末時点ですでに1GW(計画では3.6GW)に達する巨大なパワーと、北磁極に近いことである。

専門家によれば、HAARPシステムは破壊活動に使用することができるという。例えば、彼らは次のように主張している:

  • (1)HAARPの使用は、海や空の航行を完全に妨害し、無線通信や無線位置をブロックし、選択された地域の宇宙船、ロケット、飛行機、地上システムの搭載電子機器を無効にすることができる。
  • (2) 任意に選択した地域で、あらゆる種類の兵器や装備の使用を完全に停止させることができる。
  • (3) 物理兵器の統合システムは、あらゆる電気ネットワーク、ガス、石油パイプラインに大規模な事故を引き起こすことができる。
  • (4) HAARPの放射エネルギーは、地球規模で気象を操作したり[23]、生態系にダメージを与えたり、完全に破壊したりするために使うことができる。

これに対して、HAARPプロジェクトの支持者は以下の反論を行う:

  • (1)複合体から放射されるエネルギー量は、太陽放射や雷放電から電離層が受けるエネルギーに比べればごくわずかである。
  • (アレシボ天文台で行われた実験によると、電離層が元の状態に戻るのは、電離層が加熱されたのと同じ時間である。
  • (3)あらゆる種類の兵器、電力供給網、パイプラインの破壊、地球規模の気象操作、集団向精神作用など、HAARPの応用の可能性には、科学的根拠がない。

8.5.3 HAARPタイプのシステムの比較

世界(アメリカ、ヨーロッパ、ソ連、ロシア)で作られた高周波活性オーロラ研究プログラム(HAARP)は、極域の光を研究するためのアメリカの科学研究である。HAARP誕生の歴史は、ニコラ・テスラの名前と関連づけられ、1997年春にアラスカのガコンでプロジェクトが開始された。

2002年8月、ロシアの国家議会は、このプロジェクトがロシアだけでなく全世界にもたらす可能性のある結果について初めて公然と議論した。権威ある専門家の多くが、科学技術系のオープンな新聞やインターネットメディアのページで、公式には言及されていないHAARPの別の応用分野が音響重力波の増幅であると主張していたからである。

周知のように、HAARPのアンテナ・フィールドは、2.8から10MHzの周波数で電波を送信するように設計されたフェーズドアンテナ・トランスミッターである。これは、180の独立したアンテナで構成されている(12対15の長方形として配置されている)。各アンテナは、低周波数帯(2.8~8.3MHz)用と高周波数帯(7~10MHz)用の2組の交差するダイポールアンテナで構成されている。

各アンテナには熱電対が装備され、大型動物による被害を防ぐためにアレイ全体がフェンスで囲まれている。アンテナ・フィールドには30基の複合送信機があり、各複合送信機には6組の10kWの小型送信機が含まれ、その総電力は3.6GWに達する。複合施設全体の電力は、6台の2500キロワット発電機によって供給されている。製作者の公式発表によれば、電離層に到達する電波ビームのパワーは1平方センチメートルあたり3μW以下だという。

トロムソ(ノルウェー)にある別の加熱装置EISCATも亜極域に位置している。

スーラ(HAARPのソ連版)は1970年代後半に建設され、1981年に稼働した。当初、スーラ施設は国防省から資金援助を受けていたが、その後、連邦政府の目標プログラム「統合」(プロジェクトNo.199/2001)によって資金援助が行われるようになった。放射線物理研究所(NIRFI)は、ロシア科学アカデミーの研究機関が共同研究を行うために使用するコア施設センターSURAの創設のための設計を行った。

以下の研究方針がソビエトのメディアで発表された:

  • メソポーズ高度(75~90km)における乱流研究と、この現象と大気プロセスとの関連。
  • 高度55~120kmの大気のパラメータ、高度60~300kmの電離層のパラメータとダイナミクスの研究。
  • 中性ガス成分の対流運動や、人工的に誘導した制御音響重力波源を用いた大気過程への波動擾乱の影響など、上層大気の動的過程の研究。
  • 強力な電波に曝されたときの人工乱流の発生法則と電離層プラズマの様々な帯域(HF、SHF、光放射)の人工電磁放射の研究、地球大気への高エネルギー粒子のフラックス侵入時の電離層の乱流励起と電磁放射の自然過程のシミュレーション。
  • デシメータ・デシメータ範囲の長距離電離層伝搬の電波放射の観測、電波伝搬の予測と制御のための方法と装置の開発。

ラジオ・コンプレックス「スーラ」はニジニ・ノヴゴロド地方にある。周波数帯域4~25MHz、出力各250kW(総出力0.8MW)の3台の短波ラジオ送信機PKV-250と、面積300 300m2、周波数帯域4.3~9.5MHz、中心周波数で26dBの利得を持つ3セクションの送受信PPADDアンテナに基づいている。

HAARPとSURAの主な違いは、その出力と場所にある: HAARPはオーロラの地域にあり、「スーラ」は穏やかな気候地帯にある。HAARPのパワーはすでに「スーラ」のパワーよりはるかに大きいが、今日、両方のユニットが稼働しており、その目的は同じ:電波の伝播、音響重力波の発生、電離層レンズの生成の研究である。

HAARPシステムは特別なものではない。ひとつはプエルトリコ(アレシボ天文台の近く)、もうひとつはアラスカのフェアバンクス市近くにあるHIPASと呼ばれるものだ。これら2つの観測所には、HAARPと同様の能動的・受動的観測装置が設置されている。

より強力なレーダーのEISCAT(European Incoherent Scatter Radar site)はトロムソ(Tromso)の近くにあり、より強力でないSPEAR(Space Plasma Exploration by Active Radar)はスヴァールバル諸島にある。その他の複合施設も設置されている:

  • ジカマルカ(ペルー);
  • ムルマンスク州アパティティ(ロシア);
  • ハリコフ近郊(ウクライナ);
  • ドゥシャンベ(タジキスタン)である。

これらのシステムの主な公式目標は電離層の研究であったが、そのほとんどは局地的な小さな電離層を刺激することもできる。HAARPにもそのような可能性がある。しかし、HAARPとこれらの複合施設との違いは、ユーザー機器のユニークな組み合わせにある。

放射パワー:

  • HAARP(アラスカ)-最大3600kW;
  • EISCAT(ノルウェー、トロムソ)-1200kW;
  • SPEAR(ノルウェー、ロングイヤービエン)-288kW。

1000kWの送信機を持ちながら指向性の弱いアンテナを持つ放送局が多いのとは異なり、HAARPシステムはフェーズドアンテナアレイのような指向性の高い送信アンテナを使い、放射されるエネルギーを空間のごく一部に集中させることができる。

磁気圏の外縁と電離層(放射線の影響で空気が電離する大気領域)の上限は一致している。また、オゾン層も電離層の一部である。電離層や磁気圏に影響を与えることで、人間に損害を与えたり、無線通信を妨害したり、敵の機器を破壊したり、風のパターンを変えたり、壊滅的な気象現象を引き起こしたりすることができる。

この方向で知られる最初のプロジェクトの1つ、アーガス計画(1958)は、高高度核爆発が無線信号の送信と地磁気に及ぼす影響を研究するために行われた。1958年8月から9月にかけて、アメリカ空軍は大西洋南部の上空480km、バン・アレン帯下部の領域で原子爆弾を3回爆発させた。その後、太平洋のジョンストン島上空160kmでさらに2発の水素爆弾が爆発した。

爆発の結果は、科学者や軍人にとってまったく予想外のものであった。新しい(内部)放射線帯が出現し、地球全体をほぼ覆ったのである。アーガス計画の枠組みの中で、磁気嵐による通信への影響を排除するために通信シールドを作ることが計画された。このシールドは高度3,000kmの電離層に作られ、1本の長さが2~4cmの銅製の針350,000万本(総重量16km)で構成され、厚さ10km、幅40kmのベルトを形成することになっていた。この計画は国際天文学連合から厳しく批判され、結局実現しなかった。

スターフィッシュ計画(1962)として知られるアメリカの別の計画は、ヴァン・アレン帯の形と強度を変えた。この計画の一環として、高度60kmで1キロトン、高度数百kmで1メガトンの2回の爆発が行われた。最初の爆発は1962年7月9日に行われた。7月19日、NASAは高度400~1600kmに伸びる新しい高度帯の形成を発表した。この高度帯は、アーガス計画によって形成された高度帯よりもはるかに広い。

同じような惑星実験は1962年にソ連によって行われ、3つの放射線帯(地表から7~13,000km上空)が形成された。ヴァン・アレン帯下部の電子の流れは1962年に変化し、元の状態に戻ることはなかった。

1975年から1981年にかけての電離層に関する実験の新たな段階は、不運な事故によって始まった。1975年、サターン5型ロケットが高度約300kmで故障のために燃え落ちたのである。ロケットの爆発によって電離層に穴が開き、半径1000kmの領域で電子の量が60%以上減少した。大西洋の領域ではすべての通信が途絶え、波長6300Aで大気の白熱が観測された。この現象は、爆発時に発生したガスと電離層の酸素イオンとの反応によって引き起こされた。

1981年、アメリカのスペースシャトルが5つの地上観測所のネットワーク上空を飛行中に、軌道制御システムから大気中にガスを噴射した。こうして、ミルストン(コネチカット州)、アレシボ(プエルトリコ)、ロベラル(ケベック州)、クイリン(マーシャル諸島)、ホバート(タスマニア)の上空で電離層ホールが発生した。

地域のプラズマの濃度を乱すために、シャトルの軌道制御システム(OMS)からのガスの利用が盛んになったのは1985年からである。例えば、1985年7月29日にOMSが47秒間燃焼した結果、電離層に最大かつ長寿命の穴が開き、1985年8月にコネチカット州上空68kmの高度で約830kgの使用済みガスが6秒間大気中に放出された結果、40万平方キロメートルを超えるオーロラが発生した。

8.5.4 化学音響波-地震兵器の基礎

20世紀末、地球の上層大気には大きな振幅(数十キロから数百キロ)の波が存在することが発見された。それらの干渉は複雑な準周期構造を形成し、その空間周期は著しく短くなることがある。おそらくこれらは、大気中の音響重力波を「揺さぶる」光解離反応によって引き起こされる。例えば、原子状酸素の可逆的な生成サイクルの結果として、大気は紫外線量子オーダーのエネルギーを受け取る。このサイクルによって、高度約100kmの大気は確実に加熱される。

1960年代には、プラズマの非平衡過程が、制御された熱核融合を実現する鍵を握っているように思われたが、非平衡媒体を通過する音は、そこに含まれるエネルギーを放出することが判明した。化学反応が爆発モードに入らないような、平衡状態からの環境パラメータの極めて高い乖離を確保する必要があった。地球大気のある層は、この条件に完全に対応している。

いわゆる化学音響波は、気体環境中の音が最大(非線形)増幅に達したときに現れ、環境の非平衡な性質は化学反応によって直接確保される。自然の化学音響波に蓄えられるエネルギーは膨大で、同時に、ある高さに噴霧された化学触媒の助けを借りれば、簡単に放出することができる。もう一つの方法は、地上加熱スタンドによって電離層内部の重力波を励起することである。もちろん、電離層の不安定性に影響を与える両方の方法、つまり電波加熱スタンドと、ロケットや成層圏観測衛星の助けを借りて打ち上げられる化学試薬を搭載したモジュールで武装することは論理的である。

こうして誘導された波動は大気の下層に伝わり、ハリケーンや台風から局地的な激しい気温上昇まで、さまざまな自然災害を引き起こす。

国連は軍事作戦中の気象操作を公式に禁止しているが、ある国が他国に対する武器として人為的な気象の変化を利用する様子は何度も目にすることができる[24]。

しかし、アメリカではこの分野のプログラムが何年も前から数多く開発されている。元陸軍参謀総長のゴードン・サリバン将軍によれば、「21世紀へと技術を飛躍させれば、昼夜を問わず、どんな天候でも敵を見ることができるようになり、容赦なく追いかけることができるようになる」グローバルで、正確で、リアルタイムで、強固で、体系的な気象修正能力は、ヨーロッパ地域で戦う米軍に、軍事目標を達成するための強力な戦力増強装置を提供するだろう。天候はあらゆる可能性のある未来に共通するものであるため、天候修正能力は普遍的に適用可能であり、紛争の全領域にわたって有用である。小規模でも天候に影響を与えることができれば、天候を戦力低下要因から戦力増加要因に変えることができる。

以下は、米空軍が公開のために発表した科学研究出版物「2025年の天候を支配する」[25]に従った、地震兵器の機能的能力の一般化された表現である(表86)。

米国でもロシアでも、この分野の基本特許の大半は秘密(シークレット)であるにもかかわらず、著作物の性能の事実そのものを示す複数の公開特許を引用することが可能である。

特に、米国の特許は、そのほとんどが非常に大きな国防政府請負業者のもの:

  • 米国特許4686605 地球の大気、電離層、磁気圏の一部を変化させる方法と設計。
  • 米国特許4999637号 地球上空に人工的な電離雲を作る。
  • 米国特許4712155号 人工的な電子・サイクロトロン加熱によりプラズマ領域を形成する方法と装置。
  • 米国特許5777476号 電離層の電子流変調を利用した地球の全球トモグラフィ。
  • 米国特許出願20070238252 大気中の人工電離プラズマシステムにおける宇宙粒子の点火。
  • 米国特許5068661号 放出エネルギーシステム。
  • 米国特許5041834号 プラズマ層からなる人工的な電離層。

表86 地震兵器の機能的可能性

  • 敵の軍事的潜在力の減少 味方の軍事的潜在力の増大
    • 人工的な降水量の増加 人為的な降水量の減少
    • 陸上通信路の浸水 ・通信路の支援/改善
    • ・精密誘導弾の精度低下/偵察の効果 ・視界の改善
    • ・快適/道徳的レベルの低下 ・快適/道徳的レベルの改善
  • 暴風前線の強化
    • 暴風前線の修正 – 軍事行動の不可能性 – 軍事行動地域の選択
  • 人為的な降水障害 雲と霧の形成
    • – 淡水の不在 – マスク着用効率の向上 – 干ばつ刺激
  • 雲と霧の除去
    • 雲と霧の除去 – 地上飛行場の適切な機能 – 軍事作戦中のマスク着用の不可能性 – 軍事システムの効率向上 – 軍事システム/偵察の脆弱性の増大
  • 宇宙天気 宇宙天気(太陽物理学的および地球物理学的現象)
    • ・通信の信頼性向上 ・通信/レーダー運用の破壊
    • ・宇宙システムの運用改善 ・敵宇宙システムの無力化/破壊 ・敵通信の傍受
    • 天候に関連した敵の悪意ある活動の特定 敵からの潜在的被害からの保護

ロシア、ウクライナ、チェコの研究機関による、HAARPをテーマとした、公開・開示された情報源から知られる科学的・研究的出版物も引用できる:

  • 1. 将来強い地震が発生する地域上空の電離層の中緯度D領域で夜間に起こりうる擾乱の理論モデル(ロシア科学アカデミー地磁気・電離層・電波伝搬研究所)。
  • 2. 微小地震・地磁気活動と電離層による電波吸収の関係(チェコスロバキア科学アカデミー地球物理学研究所、プラハ)。
  • 3. 電離層監視のための音響電磁法のモデリング(ウクライナ国立科学アカデミー、カルペンコ物理機械研究所)。

1. Theoretical model of possible disturbances at night in the mid-latitude D-region
of the ionosphere above the area of strong future earthquakes (Institute of
Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian
Academy of Sciences).
2. The relationship between microseismic and geomagnetic activity and ionospheric
absorption of radio waves (Geophysical Institute, Czechoslovak Academy of
Sciences, Prague).
3. Modeling of the acoustic-electromagnetic method for monitoring the ionosphere
(Karpenko Physico-Mechanical Institute, National Academy of Sciences of
Ukraine).

8.6 神経兵器

8.6.1 軍事神経科学

本節は、2014年11月14~16日にオースティンで開催されたISAC-ISSS会議で発表された資料のレビューに基づいている。

神経科学は現在、世界で最も急速に発展している科学分野の一つである。微積分学、一般生物学、遺伝学、生理学、分子生物学、一般化学、有機化学、生化学、物理学、行動心理学、認知心理学、知覚心理学、哲学、コンピュータ理論、研究デザイン」[26]を結びつけ、統合しようとする学際的な分野である。

神経科学研究が今後数十年の間に、複雑な形で国家安全保障に影響を与えることは避けられない。このことはすでに 2008年に国防情報局が主催した全米研究会議(National Research Council)の研究対象になっている。[27]。それによると、神経科学の進歩は、神経技術の軍拡競争を引き起こす可能性さえあり、他国よりも神経技術をうまく活用できる国家が、戦争において決定的な優位に立つことができるからである。本稿は、脳と中枢神経系、ひいては精神能力、感情、思考に影響を与える新たな方法が、将来の軍事戦略や戦争、紛争、経済競争の遂行の中心になる可能性があると論じている。「神経兵器」や「神経戦争」という言葉は、いまだにSFの世界のもののように聞こえるが、神経兵器は技術的にはもはや不可能ではなく、製造のために存在しない技術を必要としないことを、専門家たちはすでに一致して確認している。実際、これらは脳と中枢神経系の活動を制御することを目的とした、まったく新しい兵器なのだ。ニューロウェポンという言葉の正確な定義にもよるが、市販されているマイオトロンのように、直接接触することで中枢神経系に過負荷を与え、それによって随意筋運動を制御する脳信号を妨害するような、原始的なものはすでに存在しているとさえ言える[29]。

精神能力や行動に影響を与える様々な神経薬理学的薬剤が、戦闘シナリオで使用される可能性があるとして、現在世界中の防衛機関によって研究されており、その中にはモダフィニル、オキシトシン、プロプラノロールがある。EEGやfNIRSヘッドセット、高周波/マイクロ波、脳の特定部位を正確に狙ったパルス超音波など、既存の技術を使えば、脳や中枢神経系を遠隔でモニタリングしたり、操作したりすることができる。多くの主要国による神経科学への最近の投資と進歩、特に脳刺激やブレイン・コンピューター・インターフェイスなどの分野を考慮すると、神経兵器や神経戦争は、2015年から2025年の10年間にすでに出現している可能性がある[31]。さらに、脳のマッピングと解読がもたらす潜在的な結果は、自由民主主義社会が基盤としている自由意志と個人の自律性という概念そのものに影響を及ぼす可能性があるため、人類史上における他のどの科学的飛躍的進歩よりも重大なものになる可能性がある。神経兵器の将来的な開発や流通、神経戦争手法のさらなる発展に関連して発生する危険に関連する問題を解決するには、必然的に神経セキュリティの分野で対応するアプローチが必要となり、一般的に以下に述べるような危険を最小限に抑えることができるようになる。

英国王立協会の報告書が指摘するように、国家安全保障の神経科学研究には2つの異なる目標がある: 「パフォーマンス向上」と 「パフォーマンス低下」である。現在の研究の重点は、覚醒度を高め、ストレスを軽減し、戦闘員や情報分析官がより的確な判断を下せるようにする精神薬や脳刺激法の開発を通じて、パフォーマンスを向上させることにあるようだ。ヘルメットに内蔵された脳波計など、兵士の脳をモニターする方法は、指揮官が兵士の精神状態を把握したり、兵士が眠りに落ちそうになったときに自動的に警告を発したり、潜在意識に登録された脅威のフラグを立てたりするのに使われるかもしれない[32]。地平線上にあるのは、新しい神経補綴と潜在的に思考制御兵器システムを可能にするブレイン・コンピュータ・インターフェイス(BCI)である。

明らかな理由により、敵の精神的パフォーマンスを低下させることができる方法を開発するための軍の取り組みについては、あまり知られていない。政府がこの種の研究を極秘にしがちなのには明らかな理由がある。少しでも「マインドコントロール」研究のように聞こえる神経科学研究には、社会的な汚名がつきまとう。研究者や政府機関は、そのようなレッテルを貼られたくはないのだ。

兵器開発者は、戦闘員を「キル・チェーン」の中で最も弱いリンクと見なすようになってきている。人間は肉体的にも精神的にも脆弱であり、水、食料、睡眠を一定間隔で必要とするが、これまではこうした人間の限界を克服することはほとんどできなかった。神経科学的な人間強化という点では、神経薬理学、脳刺激、ブレイン・コンピューター・インターフェースという3つのアプローチが特に有望と思われるが、以下に簡単に考察する。

8.6.2 軍事的神経薬理学

神経科学者は数十年の間に脳化学について優れた理解を得ており、それはすでにプロザック(フルオキセチン)のような多くの新しい向精神薬の開発につながっている。研究者たちは、うつ病やその他の精神障害を治すだけでなく、いわゆる向精神薬によって最終的に精神能力を高めることを望んでいる。神経画像診断の新しい手法に基づくより優れたコンピューターモデルによって、研究者は特定の薬物の脳への影響をより正確に予測できるようになるだろう。脳の特定領域への薬物送達の精度が高まれば、心理学的、行動学的に非常に正確な効果が得られる可能性もある。[34]。

現在、世界中のいくつかの軍で審査中の有望な認知機能強化薬のひとつに、モダフィニルがある。この薬はすでにナルコレプシーや睡眠障害の治療薬としてFDAに承認されている(プロビジルという商品名で知られている)。モダフィニルが軍隊にとって特に興味深いのは、単に疲れを抑えるのではなく、覚醒度と覚醒度を向上させるという特徴である。他の薬剤は、ストレスや不安を軽減し、それによって兵士が後にPTSDに苦しむ可能性を低くする可能性がある。ハーバード大学のロジャー・ピットマンは、退役軍人の辛い記憶を削除しないまでも抑制するためにβ遮断薬プロプラノロールを使用している。[35]。PTSDが後に発生するのを完全に防ぐために、出動前の兵士に投与することで、戦闘中の行動抑制や攻撃的行動を減らす可能性がある。

8.6.3 脳刺激療法

精神科医は19世紀後半から、精神疾患の治療に脳の電気刺激を用いてきた。電極を通して脳に電流を流す電気けいれん療法は、1940年代から1950年代にかけて広く用いられており、アメリカ精神医学会は大うつ病、統合失調症、双極性障害の治療に安全で効果的であるとみなしている。[36]。

1980年代初頭から、精神科医は脳に電気刺激を与える新しい方法を開発した。例えば、経頭蓋磁気刺激法(TMS)は、数千ボルトの強力な電磁場を脳上部のヘルメットのような装置を通して印加し、脳の特定部位を活性化する方法である。TMSは、うつ病やその他の精神障害の治療という点では有望であるが、治療の安全性についてはまだ懸念がある。[37]。より最近の神経科学の研究者たちは、運動皮質を刺激するためにTMSを使用している。これにより、脳と脳のインターフェイスにいる一人の人間が、別の人間の手の動きを遠隔操作できるようになる。この実験は2013年にワシントン大学で成功し、ブレイン・コンピューター・インターフェイス(BCI)や合成テレパシーへの第一歩となる可能性がある[38]。TMSの欠点は、大きなコイルと電源が必要なことで、小型化して小さなヘッドセットやヘルメットに収めるのは難しい。また、TMSは脳の深部には届かない。

現在研究されている他の脳刺激法としては、経頭蓋直流電流刺激法(tDCS)と経頭蓋パルス超音波刺激法があり、これらは兵士の戦闘用ヘルメットに組み込むのに適しているかもしれない。tDCSは、頭皮に電極を通して微弱電流を流すもので、被験者の集中力と認知能力を著しく高めることが示されている[39]。

アリゾナ州立大学の研究者たちは、ヘルメットに装着可能な経頭蓋パルス超音波装置の研究を行っており、兵士の精神状態をコントロールしたり、覚醒度を高めたり、怪我による痛みを和らげたりするために使用できる可能性がある。パルス超音波は、脳のより深い領域にも到達することができる。脳を刺激する方法は、社会全体の人々にとって、治療や強化の面で数多くの利点があり、そのためこの技術は急速に普及する可能性がある。実際、すでに低価格のtDCS(Focusと呼ばれる)があり、コンピューターゲーマーの集中力を高める「ゲーム機器」として販売されている。

8.6.4 脳コンピューター・インターフェース

神経デバイスの開発で重要な課題は、人間がコンピューターから直接情報を受け取ったり、脳からコンピューターに情報を転送したりすることを可能にするブレイン・コンピューター・インターフェイス(BCI)の構築である。

原始的なBCIは今日実際に存在する。コンピュータに接続された脳波計を使って脳の活動を読み取り、解釈するのである。これらのEEGは比較的安価な装置で、頭部の皮膚上の電気活動を測定することができる。例えば、ユーザーはあらかじめ設定された機械的な動きを想像するだけで、カーソルを動かすことができる。

もっと野心的な目標は、特定の言葉に対する特徴的な脳波反応の特別なカタログを作成し、それに続いて文字通り思考活動を読み取ることのできる機械を作ることである。このような研究は、カリフォルニア大学アーバイン校の科学者によって実際に行われた[41]。英国王立協会の上記の報告書によれば、「普遍的な思考読み取りマシンの見込みは非常に限られている」にもかかわらず、このことは、神経を直接制御するまったく新しい兵器システムを作り出す見込みに関連する軍事専門家の関心を高めている[42]。BCIを搭載した兵器の潜在的な利点は、自動システムが遠隔操作されることで、実際の作戦戦闘状況をよりよく認識できるようになり、兵士をより効果的に戦場の空間に没入させることができる点にある。

BCIはまた、脅威の検知とその識別(分類)の精度を大幅に向上させ、対応時間を短縮することができる。特にDARPAは、認知技術脅威警告システム(CT2WS)-モニターに表示される潜在的脅威に対する脳の無意識の反応を検出し、オペレーターに通知するEEGを利用したシステム-を開発している。

BCIの助けを借りて、兵士はロボット外骨格や無人システムのような複雑な自動機械をよりうまく制御できるようになる。兵士の脳と兵器を直接つなぐニューロン・インターフェースの使用は、最終的に、より高い精度と大幅な応答時間の短縮を可能にする。その結果、BCIによって軍は、現在開発中の完全自律型兵器システムに対しても常に競争力を持つ、人間が制御する兵器を持つことができるようになる。BCIを使うことで、特殊部隊の兵士たちは、考えるだけで、無言で効果的なコミュニケーションをとることもできるようになる。

神経科学は、さまざまな手段で敵の戦闘力を低下させることができる。その結果、ユーザーの軍隊は、武力や、このセクションで前述した他の古典的なタイプの武器を使わずに、敵を打ち負かしたり、無力化したりできるようになる。神経科学は、心理作戦や情報戦の方法(サイバー戦を含む)など、既存の非致死的戦争の武器や方法を改善することができる。これはまた、新兵器とさえ呼べるような、まったく新しい非致死的兵器の開発にもつながる。

R. この分野で最も権威のある専門家の一人であるR・マグライトは、次のような定義を提案している: 「ニューロウェポンとは、人間の思考、脳波機能、知覚、解釈、行動に影響を与えたり、指示したり、弱めたり、抑制したり、無力化したりすることを意図した兵器であり、そのような兵器の標的が一時的または永続的に障害を受けたり、精神的に損なわれたり、通常の機能を果たせなくなったりするようなものである。」[44]

これは生化学的手段、指向性エネルギー兵器、さらには特殊なソフトウェアを含む複数の方法によって達成することができる。

8.6.5 生物化学的ニューロウェポン

公開されている情報源における神経細胞兵器に関する言及のほとんどは、現在のところ、無力化剤として、また相手の行動に潜在的に異なる影響を与えるために、生化学的手段を使用する可能性に関するものである。

専門家の間で頻繁に引き合いに出される実例は 2002年10月にモスクワでテロリストが占拠した劇場の包囲戦で、ロシア連邦保安庁(FSB)が化学物質フェンタニルを使用したことである。化学薬品はテロリストを眠らせるためだけのものであったにもかかわらず、800人以上の人質のうち128人が死亡した。

この事件でのフェンタニルの使用が化学兵器禁止条約違反の事実として国際的に非難されなかったことは、大国のすべての州政府が非公式に生物学的無力化剤の使用を合法と考えていることを示唆しているのかもしれない。現在、行動に比較的予測可能な効果をもたらす神経細胞薬理学的製剤がいくつか開発されている可能性がある。

軍の関心を引いていると思われる生化学的薬剤のひとつに、神経ホルモンであるオキシトシンがある。オキシトシンは脳で自然に生成され、愛や信頼を刺激する。オキシトシンは、敵対者を操作して(一時的に)我々を信頼させ、それによって抵抗の発生を抑えるために使われる可能性がある。

理論的には、人(兵士とは限らない)の行動を変える可能性のある「脳を標的にした生物兵器」は複数存在する。微生物学者が最近発見したマインドコントロール寄生虫は、遺伝子のオン・オフを切り替えることで、宿主の行動を必要に応じて操作することができる。人間の行動は少なくとも部分的には遺伝の影響を受けているため、非致死的な行動変更遺伝子生物兵器も原理的には可能である。

8.6.6 情報/ソフトウェアベースの神経兵器

そのような兵器のある種のタイプは、人間の行動を操作するためだけに設計された特定の情報や、生物に埋め込まれた神経デバイスやチップをハッキングする特別なソフトウェアで構成される。

今日の情報支援に関する軍事作戦は、対応する環境の存在により、サイバネティック・セキュリティやサイバネティック作戦とすでに明確に結びついている。コンピュータ通信やソーシャルメディアのコミュニティは、情報を流通させ、人々に一定の影響を与えるために利用されている。

ニューロン・デバイスはますます一般的に使用されるようになり、コンピュータに接続されるようになっているため、他の電子部品と同様にハッキングされる可能性がある(第2章~第4章参照)。ここでの違いは、外部デバイスの操作が正しいか正しくないかではなく、ユーザーの考え方を変えてしまうという事実にある。ニューラル・デバイスのハッカーは、ユーザーの脳波、気分、精神状態、能力を変化させる可能性があり、BCIを通じてユーザーの身体をコントロールし、意図しない行動を実行する可能性さえある[47]。このような神経デバイス、ひいてはユーザーのハッキングは、ユーザーの脳を恒久的に「再配線」したり、「洗脳」したりする可能性さえある。

脳をハッキングする技術的に簡単な方法もある。最も基本的なケースでは、マルウェアは単にスクリーン上の画像の点滅率を操作し、潜在意識に影響を与え、意識的に知覚することができない画像をスクリーン上に表示することによって、ユーザーの心を攻撃することができる。[48]。潜在意識に影響を与えるメッセージの有効性がしばしば疑われているにもかかわらず、神経生物学者は、潜在意識へのそのような影響が実際にあることの証拠を発見している。[49]。

8.6.7 神経兵器の脅威

「神経戦争」という用語は、神経科学とテクノロジー(ニューロS/T)の軍事利用を広く説明するために数年前から使用されている[50]。

現在の文献から、「神経戦」の3つの異なる側面を区別することができる。(1)認知能力と意思決定の面でより優れたパフォーマンスを可能にする自国要員の神経強化としての神経戦、(2)尋問と戦略的諜報のためにニューロS/Tを使って敵の頭の中に入り込むこととしての神経戦、(3)単なる心理戦よりもはるかに直接的に敵の行動に影響を与えるニューロS/Tを可能にする方法としての神経戦。

ニューロS/Tの将来的な役割の可能性に関する現在進行中の学術的な議論から、すでに脳が新たな戦場になりつつあると指摘するコメンテーターもいる。[51]。

心、あるいは「ニューロスペース」は、陸、海、空、宇宙、サイバースペースに次ぐ、新たな別個の、そして最も可能性の高い最終的な戦争の領域として、間もなく出現する可能性がある[52]。

敵の心を攻撃する最も基本的な考え方は非常に古い。それは、「戦わずに敵を制圧することが技術の頂点である」と指摘した孫子(紀元前6世紀)によって初めて定式化された。

同様に、心理戦の専門家であるポール・E・バレーとマイケル・アキノは、「戦争は戦場ではなく、人の心の中で戦われ、勝敗が決する」と書いている。

[すべての戦争は、最終的には敵に自らの意志を押し付け、敵を操作して敗北を受け入れさせ、敵対関係を終結させることを目的としている。R. サフランスキーによれば、「戦争の目的とは、端的に言えば、自分がより良いと主張する選択を敵にさせるか、あるいは敵が選択することを自分が望む選択を敵にさせることである」[54]。

[従って、敵の意思を服従させるためには実のところ二次的なものである、物の物理的破壊や人の殺害ではなく、敵の心理的操作にほとんどの努力と資源を向けることは理にかなっている。

もしこの目的が、人間の知覚や感情、思考を司る敵の脳を技術的に操作することで達成できるのであれば、暴力はまったく必要ないだろう。

「マインド・コントロール」技術を使いこなすことができれば、他国が核爆弾を持っていない間に、単に核爆弾を持っているよりもはるかに大きな利点を得ることができるだろう。

同時に、社会全体に対するニューロウェポンの使用は、核兵器の使用よりもはるかに受け入れられるだろう。その結果、各国はニューロウェポンだけでなく、ニューロウェア専用部隊(現在の軍隊の定義には当てはまらないが)のドクトリンの開発にも関心を持つようになるだろう。

古典的な訓練を受けた軍人にとって、「認知力」がどのように見え、「仮想性、デジタル世界、または純粋な意識しか存在しないが、そのような戦闘の現れと作為は物質の領域で起こる」という仮想の「ニューロスペース」でどのように交戦できるかを想像するのはまだ難しい。

[55]この方向で活発に活動している軍や特殊部隊の部署はすでに複数あるが、明らかな理由により、インターネット上でそのような研究の結果を見つけることはできない。以上のことから明らかなように、今日すでに、地平線上にしか見えない、あるいは深い懸念を引き起こす明白な脅威と複雑な事態が存在している。

8.6.8 神経軍拡競争におけるアメリカ、ロシア、中国の特徴と利点

残念ながら、ニューロ S/Tの多くが本質的にデュアルユースであり、そのほとんどが医療目的で開発されたものであるため、広範な国家および非国家主体へのニューロ S/Tの広範な拡散は、非常に可能性の高いシナリオである。

例えば、国家安全保障を理由に、先進的な脳スキャンやその他のニューロテクノロジーを否定することは困難であろう。上述した技術の多くは、非国家主体や個人でさえも利用できる可能性がある。BCIや神経インプラント、義肢などの神経デバイスは、10年以内に社会全体に広く普及する可能性がある。脳や中枢神経系をターゲットとするいくつかの原始的なDEWでさえ、原理的には、中程度の経済力を持つ熟練した個人を超えるリソースを必要としない。

現在、世界的なニューロS/T軍拡競争が進行しているという兆候はほとんどない。例えば、欧米以外の数カ国は、日本、インド、イラン、中国といった医療神経科学研究に最近多額の投資を行っている。

10年前の2008年国家研究会議(National Research Council)の報告書でも、ある国が効果的な認知兵器を開発した場合、神経科学の劣化市場が急速に拡大し、エスカレートする可能性があると警告されている。重要な軍事技術分野で遅れをとることを恐れるあまり、ニューロのS/T軍拡競争は自己成就予言となりかねない。ジョナサン・モレノは、「優位性を主張し、敵対国との間に 『ニューロテクノロジー・ギャップ』を築くことができる大国は、戦術的・戦略的優位性を確立し、21世紀において支配的な地位を築くことができる」と考えている。

公表された情報の分析からわかるように、現在までのところ、ニューロS/Tでは米国がまだ明確にリードしているが、他国が追いつく可能性も予見できる。現在の世界のニューロS/T市場は年間1500億ドルと推定されており、アジアとラテンアメリカでより急速な成長が見込まれ、2020年までにアメリカを追い越す可能性がある。ジェームズ・ジョルダーノはこう主張する: 「このように考えると、ニューロS/T RDTEの開始と維持に失敗することは、21世紀の世界舞台において、米国政府が科学的優位性を失うだけでなく、経済的優位性、そしておそらく軍事的優位性も失うことになるため、許されることではない。」

ロシアと中国が最近、人間の脳と神経系を攻撃するいわゆる非通常型兵器を研究していることはよく知られている。ドイツのシュトゥットガルトにある先端ロボット工学・環境科学研究センターのS・カーンバッハが行った研究の結果によると、ソ連は超能力の研究といわゆるサイコトロニック兵器の開発に10億ドル以上を投資したという。

2008年にNRCが指摘したように、中国の経済力の増大と神経生物学的研究への巨額の投資、そして神経兵器の技術を開発するのに必要な十分な規模で、メディアによる報道なしに生きている人間を実験する可能性が、この国に民主的な西側諸国をはるかに置き去りにする真の能力を与えていることに注目すべきである。

国家高官による伝統的な軍事的脅威に加え、新たな複雑な安全保障関連の問題が地平線上にあるかもしれない。

我々は、単なるトレンドではなく、人間の脳の解読を目指す実際の科学的競争が存在することを発見した。

このセクションでは、新たな戦争分野(精神活動)が、軍事作戦をどのように変容させ、戦争のあり方を大きく変える可能性があるのかを示した。専門家によれば、今後ますます多くの軍事作戦が、必要とされる心理的効果を達成することを目的とするようになり、その結果、物理的破壊や殺人の必要性が減少するという。同時に、ニューロン兵器は、その誤った使用や制御不能な急速な伝播によって、前例のない新たな危険を引き起こす。

ニューロス/Tは、戦争方法の根本的な変革の端緒にある。国家は、最終的な戦場となる、いわゆるニューロスペース(人間の意識がリアルワールドとつながる仮想空間)の支配を試みることができる。ニューロスペースから、他のすべての分野(陸、海、空、宇宙、サイバースペース)を理論的に支配することができる。

現代の神経科学における大きなブレークスルーを考慮すれば、多くの専門家が以前述べていたように、また本書の著者たちが固く信じていたように、神経戦争ツールは半世紀も先の話ではない。

神経兵器は普及し、悪用され、新たな安全保障上の脅威につながるだろう。しかし、敵の行動に影響を与えたり、あるいは敵の行動をコントロールしたりすることができるニューロウェポンは、今のところ完璧な、あるいは究極の兵器に見えるかもしれないが、それに対して防御することも可能であるということを心に留めておくことが重要である。

神経防御を成功させ、神経セキュリティを提供するための多くのアイデアは、生物学的セキュリティやサイバーセキュリティの理論から借用できることは明らかである。これらの複雑な課題が解決されることは間違いない。

しかし、社会、意思決定関係者、軍人にとって、神経防衛よりもさらに重要なことは、個人の自由と自律性が同時に侵害されてはならないという事実とともに、人間の葛藤の不滅化や戦争方法の改善ではなく、人間の資質を向上させるために神経S/Tをどのように利用するかを理解することであろう。専門家たちは、無制限の神経戦争手段の時代に飛び込む前に、神経倫理についてきちんと考えなければならない。そうでなければ、このプロセスの結果は人類の終焉につながるかもしれない。

このセクションの最後に、読者の反応をよく理解していることを記しておこう。大半の読者にとっては、すべてが安っぽいSF探偵の引用のように見えるだろうが、残念ながら、これが現在の実情なのである。

しかし、科学的な定期刊行物に掲載されている広範な情報を徹底的に分析した結果、最終的にこの8.8節を本書に掲載することになった。

神経兵器とサイバー兵器の組み合わせこそが、現代の戦争の戦略と戦術を決定する。読者であれば誰でも、ここで引用した情報源を取り上げれば、これらの脅威の実在性を容易に確認することができる。

8.7 著者はマイクロ回路のハードウェア・トロイの木馬について何を学んだか?

8.7.1 著者はハードウェア・トロイの木馬について何を知っていたのか?

ソビエトの電子産業で長年働いていた著者らは、当時、様々なバックドアやソフトウェアインプラントについて耳にしていたが、実務活動の初期(1970年代~1980年代)にはそれらに出くわしたことはなかった。さらに、彼らは最初、これらの話を不気味な共産主義プロパガンダの物語やジャーナリストのフィクションだと考えていた。しかし、冷戦時代のソ連では、社会主義祖国の安全保障に対する現実的な脅威と潜在的な脅威の両方を防ぐことを目的として、ソ連の特別機関が非常に懸命に働いていたため、私たちもソ連のマイクロ回路の安全性を高めることを目的とした数多くの研究開発作業、さらにはエンジニアリング作業に直接参加しなければならなかった。当時、私たち若いエレクトロニクス・エンジニアは、文書化されていないさまざまな機能、隠しコマンド、その他の興味深いものが存在する可能性を、私たちを指導した特殊部隊から初めて知った。さらに、ソ連国防省から依頼された数多くの極秘研究開発作業を行っていたとき、私たちは先輩の同志のおかげで、輸入されたマイクロ回路にそのようなバックドアがあることを発見した。何年も経ってから、私たちはこの百科事典の一つの章で、当時私たちが再現したいくつかの外国製マイクロ回路について、これらの複数の非申告機能を紹介することにした。もちろん、その後インテグラルで製造されたいくつかのソビエト製マイクロ回路の類似品でこれらのバックドアに対処した後、私たちはこれらのバックドアを閉鎖し、私たちの開発者が必要とするマイクロ回路の内部構造へのアクセス経路だけを残した。

これは、組み込み診断の課題を解決するよりも、追加要素や接続の必要性がはるかに少なくてすんだ。開発者が許可していないほぼすべての主要ユ