Нанооружие — собирательное название всех принципиально новых видов техники, вооружения и военного оснащения, функционирование и боевое применение которых опирается на достижения в области современных нанотехнологий.
Военные нанотехнологии
Существующие нанотехнологии возникли и сформировались как многопрофильная научно-техническая дисциплина на стыке физики, химии, биологии, медицины и материаловедения. В большинстве развитых стран программы по их развитию считаются одними из самых приоритетных инновационных направлений[1][2]. Например, в 2000 году администрация американского президента Клинтона запустила проект Национальная нанотехнологическая инициатива (англ. National Nanothecnology Initiative (NNI)), который объединил усилия более чем двух десятков федеральных агентств, связанных с созданием, использованием и регламентированием использования нанотехнологий. С момента запуска этого проекта на разработку нанотехнологий только правительством США было затрачено более 20 млрд долларов, в дополнение к ним часть финансовых средств выделяется по линии Управления перспективных исследовательских проектов (англ. DARPA). Общая сумма вложенных инвестиций продолжает оставаться под грифом «совершенно секретно», однако анализ имеющихся в публичном доступе положений бюджета позволяет заключить, что на военные разработки уходит от трети до половины израсходованных финансовых ресурсов[3][4].
Как указывает американский физик и изобретатель Луис Дель Монте, созданные нашей цивилизацией нанотехнологии представляют значительную опасность для существования человечества в целом. Риск этой опасности получил количественную оценку со стороны экспертного сообщества Конференции рисков глобальной катастрофы (англ. Global Catastrophic Risk Conference), которая была проведена в Оксфордском университете в 2008 году. В соответствии с их прогнозами существует вероятность 19 %, что к концу этого столетия человечество будет полностью уничтожено, причём наиболее вероятными причинами катастрофы названы молекулярное нанооружие (5 %), сверхразумный искусственный интеллект (5 %), традиционные войны (4 %) и рукотворная пандемия, вызванная задействованием биологического оружия (2 %)[5].
В настоящее время научное сообщество полагает, что разработка современных нанотехнологических средств уничтожения позволяет получить в руки боевой потенциал, сопоставимый по разрушительности с ударной мощью оружия массового поражения. Одной из наиболее ужасающих перспектив называют появление нанороботов с элементами коллективного разума (см. роевой интеллект), которые могли бы использовать окружающую их среду для воспроизводства себе подобных машин[6][7]. «Рой» таких боевых единиц мог бы атаковать свою цель на молекулярном уровне, в буквальном смысле разбирая её на атомы для ремонта и строительства всё новых и новых «подкреплений» (см. «серая слизь»). Миниатюрный размер такого средства поражения делает детектирование его наличия крайне затруднительным, а доставку к «целевой аудитории» — совершенно необременительной. В соответствии с прогнозами, примерно к середине XXI века существование подобных машин станет реальностью, а война с их использованием скорее всего приведёт к уничтожению 90 % населения планеты за несколько недель[7].
В этой перспективе создаваемые нанотехнологии выступают как новый класс вооружений, который будет доминировать на полях возможных грядущих сражений. В контексте его значения один из американских адмиралов в 1995 году заявил[8]:
 | Нанотехнологии способны радикально изменить баланс сил даже в большей степени, чем ядерное оружие.Дэвид Джеримайя, председатель Объединённого комитета начальников штабов |  |
Обладание таким оружием и его размещение пока не регламентируется никакими международными обязательствами и договорённостями. В связи с этим Китай, Российская Федерация и Соединённые Штаты фактически уже начали новую гонку вооружений, а другие страны (в первую очередь Германия) в любой момент готовы к ней присоединиться[5].
Однако процесс совершенствования военных нанотехнологий несёт с собой и некоторые неявные аспекты. Например, появление принципиально новых нановооружений не даёт возможности адекватно оценить их боевой потенциал, изменившуюся расстановку сил и геополитические возможности обладающего ими противника. Вдобавок, о налаживании производства нанооружия исключительно трудно получить какую-либо информацию, так как его выпуск можно осуществлять сетью отдельных разрозненных объектов, не выдавая ведение там каких-либо работ заметными внешними признаками[9]. Особенно пугает то, что увеличивая и без того прогрессирующее неравенство стран, социумов и политических игроков, нанотехнологии вносят элемент независимости техносферы от человеческого фактора[10]. Кроме этого, сочетание возможности сконцентрировать большое количество энергии с относительной технологической простотой делает обладание нановооружениeм очень заманчивой идеей для террористов всех мастей и стран-изгоев[7][11].
Направления и пути применения нанотехнологий
Среди наиболее приоритетных целей развития современных военных нанотехнологий выделяют проекты по разработке защитных и самовосстанавливающихся систем, работы по снижению заметности (маскировке) существующих образцов вооружения и по уменьшению их энергопотребления. Особый интерес вызывают устройства по детекции химико-биологических загрязнений и опасных веществ, комплексы связи и средства обнаружения, так называемых, «невидимых» боевых единиц противника, построенных по технологии «стелс», конструкционные материалы на базе нанообьектов, новые энергетические ресурсы и боеприпасы[12][13].
В связи с этим, в рамках военной наноиндустрии активно развиваются научно-исследовательские проекты по созданию[1]:
- наноматериалов двойного назначения с заданным набором специальных характеристик;
- биомедицинских препаратов и материалов;
- углеродных наноструктур и наночастиц (фуллеренов, нанотрубок и т. п.);
- и др.
При этом под понятием наноматериала понимается вещество любой химической природы, структурные элементы которого имеют пространственные размеры менее 100 нм хотя бы в одном из своих измерений. Как правило, такие соединения приобретают качественно новые функциональные и эксплуатационные характеристики, которые могут быть обусловлены эффектами масштабирования[14].
Конструкционные материалы
Особый интерес вызывает создание неорганических неметаллических бронематериалов, а также — металлических сплавов с уникальным сочетанием теплофизических, электромагнитных, эмиссионных и других характеристик[15]. Уже сейчас широкое применение нашли композиционные материалы с нанопримесями, которые придают исходным веществам прочность, огнестойкость, упругость, твёрдость и другие свойства[16]. Кроме этого, подобные открытия обещают появление, например, так называемых, «электромеханических красок», состоящих из наномеханизмов. Предполагается, что они позволят быстро сменить цвет покрытой ими поверхности, предотвратить развитие на ней коррозионных процессов и даже — устранять её мелкие повреждения. Если же в их состав удастся ввести системы оптических матриц, то окрашенная ими военная техника вполне сможет приобрести свойство невидимости[15].
Появление в связи с этим нового направления — наноинженерии поверхности — даёт возможность развивать методы и технологии формирования поверхностей с заданными (или даже — управляемыми) прочностными, трибологическими и отражательными параметрами. В настоящее время достигнутые результаты в этой области включают в себя разнообразные нанотехнологические покрытия для снижения термомеханической эрозии, улучшения антифрикционных свойств, защиты от воздействия микроорганизмов и т. п. В качестве конченой цели наноинженерии поверхностей заявляется разработка интеллектуальных саморегулирующихся наноструктурированных покрытий из широкой номенклатуры доступных материалов[17].
Источники и аккумуляторы энергии
В настоящее время главные работы в области накопления, хранения и преобразования энергии ведутся преимущественно в направлении снижения энергопотребления существующей техники. Однако альтернативным вариантом является создание принципиально новых устройств, например — высокоэффективных топливных элементов на основе водорода, сверхлёгких и гибких солнечных батарей из нанокомпозитов, миниатюрных генераторов с высокой удельной мощностью и т. п. Значительный научный интерес вызывает идея разработки соматических (телесных) генераторов электроэнергии, которые бы занимались преобразованием в электричество тех видов энергии, которые в избытке циркулируют по человеческому телу (энергия биохимических реакций, механическая энергия движения, температурные градиенты и др.)[18].
Экипировка солдата
Использование для создания нового боевого снаряжения наноуглеродных материалов позволит перейти от традиционного военного обмундирования к сверхлёгкой многофункциональной экипировке, которая обещает значительно увеличить боевые возможности, защищённость и автономность действий каждого военнослужащего. Её совмещение с моторизованными приводами экзоскелета открывает перспективу увеличить силу солдата примерно на 300 %[19]. В такой системе бронирование человека осуществляется с помощью «жидкой брони», принцип действия которой основан на свойствах самосгущающейся взвеси силикатных наночастиц, которые способны сформировать высокопрочное защитное покрытие используя энергетику ударного воздействия поражающего элемента (пули, осколка и т. п.)[20]. Дополнительной мерой безопасности станет оснащение персональной экипировки нанодатчиками для обнаружения опасных химических и биологических агентов во внешней среде; информирование об их присутствии предполагается с помощью отображения данных прямо на сетчатку глаза бойца[19].
Снижение заметности
Появление новых маскировочных устройств обязано своим существованием особым свойствам специальных растворов фуллеренов. Благодаря им реально снизить уровень заметности перспективных образцов новой боевой техники примерно в два—три раза в широком диапазоне частотного спектра, обеспечив электромагнитную совместимость бортовой радиоэлектроники и её высокие технические характеристики (эксплуатационные, массогабаритные и другие)[21].
Одним из перспективных способов маскировки является покрытие поверхности объекта подвижными пигментационными элементами, которые обладают способностью поворачиваться к наблюдателю нужной частью, обладающей определённым цветом. В более сложном варианте возможна вариация поверхностных свойств материала в субволновом диапазоне частот, что позволит получить новый цвет или узор окраски — так называемый «активный камуфляж». Из его недостатков известно только то, что он защищает исключительно от наблюдения с некоторого заданного азимутального направления. Кроме этого, внедрение материалов, обладающих управляемым светопоглощением в инфракрасном и видимом спектре, позволит формировать на обмундировании солдат или на внешних поверхностях боевой техники нужные отражательные паттерны, которые можно будет видеть с помощью специального оборудования и использовать для опознания «свой/чужой»[22].
Электронная компонентная база
Стремительная миниатюризация компонентной базы современной электроники позволила уменьшить её активные элементы до размеров менее 0,1 микрона и создать запоминающие устройства ёмкостью более 1012 бит. Одновременное увеличение пропускной способности военных телекоммуникационных систем в сотни раз открыло возможность вывести ситуационную осведомлённость военнослужащих всех звеньев на качественно новый уровень, предоставляя средства дистанционного наблюдения за окружающей обстановкой, вплоть до мониторинга физиологического состояния каждого бойца[23].
Предполагается, что за счёт новых нанотехнологий быстродействие и объём физической памяти вычислительной техники вырастет в ближайшие два десятилетия на четыре порядка. Всё это будет сопровождаться неуклонным снижением её размеров и энергопотребления, что позволит снабжать миниатюрными компьютерами все виды военного оснащения, боеприпасов и вооружений (вплоть до личного оружия, полевой формы и т. п.)[24].
См. также
Примечания
- 1 2 Буренок, 2009, Наносистемы военного назначения, с. 499.
- ↑ Владленова, 2014, Нанотехнологическая революция: польза или вред для человека?, с. 126—128.
- ↑ Del Monte, 2017, Introduction, p. xii.
- ↑ Del Monte, 2017, What You Don’t Know Can Kill You, p. 8.
- 1 2 Del Monte, 2017, Introduction, p. xi.
- ↑ Altmann & Gubrud, 2004, p. 36.
- 1 2 3 Del Monte, 2017, Introduction, p. xiii.
- ↑ Буренок, 2010, Состояние исследований и разработок в области нанотехнологий военного назначения, с. 90.
- ↑ Буренок, 2010, Некоторые направления применения нанотехнологий в образцах вооружения, военной и специальной техники, с. 114.
- ↑ Медицинские новости, 2013, Специфические риски от применения нанотехнологий, с. 56.
- ↑ Тараненко, 2015, Энергетические консервы, с. 64.
- ↑ Буренок, 2009, Наносистемы военного назначения, с. 500.
- ↑ Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 90.
- ↑ Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 87.
- 1 2 Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 94—95.
- ↑ Альтман, 2006, Материалы, с. 152.
- ↑ Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 101—103.
- ↑ Альтман, 2006, Источники и аккумуляторы энергии, с. 152.
- 1 2 Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 105.
- ↑ Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 95.
- ↑ Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 104—105.
- ↑ Альтман, 2006, Камуфляж и средства маскировки, с. 162—163.
- ↑ Буренок, 2010, Нанотехнологии в военном деле, с. 106—107.
- ↑ Альтман, 2006, Компьютеры и коммуникационные устройства, с. 147.
Использованные материалы
- Ю. Альтман. Военные нанотехнологии. Возможности применения и превентивного контроля вооружений. — М.: «Техносфера», 2006. — 424 с. — ISBN 5-94836-096-2.
- В. Буренок, А. Ивлев, В. Корчак. Развитие военных технологий XXI века: проблемы, планирование, реализация. — Тверь: «Купол», 2009. — 624 с. — ISBN 978-5904297-01-5.
- В. Буренок. Технологические и технические основы развития вооружения и военной техники. — М.: «Граница», 2010. — 216 с. — ISBN 978-5-217-03458-1.
- И. Владленова. Образ человека будущего: социально-философские исследования (рус.) // Future Human Image. — 2014. — С. 112—133.
- С. Тараненко. Наполовину мёртвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии. — 2-е. — М.: БИНОМ, 2015. — 251 с. — ISBN 978-5-9963-3011-9.
- Опасности и риски нанотехнологий и наноматериалов (рус.) // Медицинские новости. — 2013. — № 4. — С. 54—58.
- J. Altmann and M. Gubrud. Anticipating military nanotechnology // IEEE Technology and Society Magazine. — 2004. — Vol. 23. — P. 33–40. — DOI:10.1109/MTAS.2004.1371637.
- L. Del Monte. Nanoweapons: a Growing Threat to Humanity. — Potomac Books, 2017. — ISBN 9781612349145.
 | Эта статья входит в число добротных статей русскоязычного раздела Википедии. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .