指向性エネルギー兵器
レーザーなどの指向性エネルギー兵器は、光速で発射されるエネルギーを使用する。これらの兵器は、抑止力から破壊力まで、さまざまな力を生み出すことができる。米国を含む多くの国がその使用を研究している。
弾丸やミサイルの代わりにエネルギーを使用するため、指向性エネルギー兵器は一発あたりのコストが低く、事実上無制限の発射力を持つ可能性がある。
しかし、これらの兵器の長期的な健康への影響は不明である。また、一般的に通常兵器よりも射程距離が短く、霧や嵐などの気象条件によって、特定の指向性エネルギー兵器が効きにくくなることもある。
ハイライト
なぜこれが重要なのか
米国を含むいくつかの国では、主に対ドローン任務を目的とした指向性エネルギー兵器への関心が高まっている。 これらの兵器は電磁エネルギーを使用して、抑止から破壊に至るまでの効果を引き起こします。 これらは従来の兵器にはない機能を提供しますが、課題によりこれまで広範な運用使用が妨げられています。
テクノロジー
それは何か？指向性エネルギー兵器(DEWs)は敵の部隊や資産と戦うために集中した電磁エネルギーを使用する。これらの兵器には、高エネルギー・レーザーや、ミリ波や高出力マイクロ波兵器などの高出力電磁石が含まれる。弾丸やミサイルを発射する兵器とは異なり、DEWsはさまざまな方法で脅威に対応することができる。例えば、ドローンの電子機器を一時的に劣化させたり、物理的に破壊したりすることができる。対ドローン技術の詳細については、2022年のスポットライトをご覧ください。
どのように機能するのか？DEWsはそれぞれ電磁スペクトルの異なる領域を使用する（図1参照）。このスペクトルは、人間の目には見えないものを含むすべての種類の光を記述し、波長によって分類している。電磁エネルギーの種類によって性質は異なります。例えば、波長は、指向性エネルギーが貫通できるもの（金属や人間の皮膚など）に影響します。
すべてのDEWsは光速でエネルギーを放出し、しばしばその出力（時間と共に伝達される電磁エネルギーの量）で議論される。DEWsは家庭用電子レンジのような日常的なものと同様の電磁エネルギーを使用するが、その出力は以下に述べるように非常に高い。
高エネルギー・レーザーは、通常、赤外から可視領域の非常に細い光線を発生し、一度に1つの標的に使用される。ビームはパルスでも連続でもよく、少なくとも1キロワットの出力を発生する。この出力は一般的なレーザーポインターの20万倍で、鋼鉄を溶かすことができる。
ミリ波兵器は波長が1ミリから10ミリで、1キロワット以上の出力を発生する。ミリ波兵器は高エネルギー・レーザーよりもビーム・サイズが大きいため、一度に複数の標的に影響を与えることができる。
高出力マイクロ波兵器は、高エネルギー・レーザーやミリ波兵器よりも波長の長いマイクロ波を発生させる。これらの兵器は100メガワット以上のパワーを出すことができ、これは平均的な家庭用電子レンジの15万倍近い威力である。ミリ波兵器と同様、ビームサイズが大きいため、複数のターゲットに影響を与えることができる。
各DEWsは、非致死的なものから致死的なものまで、標的への到達時間、標的までの距離、さらにはDEWsが焦点を合わせる標的の部位などの要因によって、さまざまな効果をもたらすことができる。DEWsはこの効果範囲を利用して、脅威への対応を段階的に変化させることができる。段階的な対応は、一時的に資産の使用やそのエリアへのアクセスを阻止することから始まり、必要であれば資産の破壊にまで高めることができる（図2参照）。
DEWsは、エリアへの進入を拒否したり、エリア内で敵軍やアセットが機能するのを阻止することができる。拒否のために使用されるDEWsは、ターゲットに長期的なダメージを与えることはなく、敵軍や資産がそのエリアから離れると、通常、機能を回復するか、効果が緩和される。例えば、国防総省（DOD）のアクティブ・デナイアル・システムは、人の皮膚の水分子や脂肪分子と相互作用するミリ波を使用し、加熱感覚を作り出す。テストでは、この不快感によってその場から離れるように説得された。
DEWsはまた、敵の資産の効力を低下させることもできる。例えば、高エネルギーレーザーは、ダズリングと呼ばれるまぶしさを発することで、人やセンサーの視認・感知能力を一時的に圧倒することができる。眩惑は、武力行使に移る前の非言語的な警告として機能する。
より大きな武力が必要な場合、DEWは敵の資産にダメージを与えたり、破壊したりすることもできる。そのために、高エネルギー・レーザーは、標的物質が最も効果的に吸収する波長の電磁エネルギーを放出し、物質を溶かすことができる。レーザーはセンサーに焦点を合わせてドローンにダメージを与えたり、燃料タンクやバッテリーに焦点を合わせて破壊することができる。
DEWsの成熟度は？DEWの成熟度は、研究プロジェクトからフィールドでテストされたプロトタイプまで様々である。DODはDEWを2018年の国家防衛戦略を実現するために重要な技術として挙げ、過去3年間、毎年約10億ドルを研究開発に費やしてきたと報告している。米軍は2014年以来、主に対ドローン任務のために様々なDEWプロトタイプをテストしてきた。例えば、空軍のプロトタイプ [Tactical High Power Microwave Operational Responder (THOR)]は最近2年間のテストを完了した。DODは、ミサイルのようなより強力なターゲットと交戦するためにDEWsの出力を増加させる方法を研究している。しかし、GAOが最近報告したように、米軍はDEWの開発と取得のギャップを埋めるという課題に直面しており、潜在的に広範な運用利用を制限している。
ジョン・ラドウィグソンが、指向性エネルギー兵器に関する2023年4月の報告書について論じている。 国防総省は、高エネルギー・レーザーや高出力マイクロ波などの指向性エネルギー-集中電磁エネルギー-兵器に毎年約10億ドルを費やしている。DODは、これらの潜在的な変革技術を数十年にわたって追求してきた。これらの兵器は、光の速さで破壊的または破壊的効果を目標に与えることができ、銃やミサイルのような運動兵器に比べ、1回あたりの使用コストが低いなど、潜在的に大きな利点がある。
なぜ今なのか？DEWsの研究開発は、米国を含む多くの国で数十年にわたって続けられてきたが、現在世界的に急増している。この急増の一因は、技術の進歩と戦場での競争力を維持したいという願望にある。より安全に操作できる小型レーザーの開発などの技術革新により、現代のDEWsはより携帯性に優れ、実用的なものとなっている。例えば、四輪の全地形対応車には、ドローンにダメージを与えるのに十分な強力な高エネルギー・レーザーを搭載できるようになった。2021年の空軍の報告書によれば、米国と他の30カ国はDEWを開発しており、そのほとんどは対ドローン任務用である。
ビジネスチャンス
通常兵器の補完 DEWsは光速で発射されるエネルギーを使用するため、ミサイルよりも高速で、1発あたりのコストが抑えられる可能性がある。DEWｓの中には、事実上無制限の弾薬を持ち、パワーがある限り発射できるものもある。
段階的対応の容易さ 国防総省は、非致死的対応から致死的対応まで、任務のニーズに合わせてDEWsを調整することができる。例えば、レーザーがターゲットに焦点を合わせている時間が長ければ長いほど、より多くの損傷や破壊が発生する。
他の用途の促進 DEWsの研究開発は、民間用途にも役立つ可能性がある。例えば、より高エネルギーのレーザーの開発は、遠隔地や恵まれない場所に電力を輸送または「ビーム」するために指向性エネルギーを使用するプロジェクトを支援することができる。
課題
技術的限界 DEWsは一般に、ターゲットから遠くなるほど効果が低下する。また、大気の状態や冷却条件が、その効果を制限することもある。例えば、霧や嵐はレーザービームの範囲や質を低下させる。
戦場での使用 DEWsや通常兵器をいつ、どのように使用するかの判断は難しい。例えば、高出力マイクロ波兵器やミリ波兵器のような広ビームDEWsは、敵味方関係なく、その地域のすべての資産に影響を与える。
倫理および健康への懸念 関連しうる国際的な法律やガイドラインは存在するが、DEWs に対するそれらの適用性は必ずしも明確ではない。意図的または非意図的に指向性エネルギーにさらされた人々に対するDEWsの長期的な健康影響に関する不確実性は、DEWsを使用する倫理に関する懸念につながっている。
政策の背景と疑問
技術が成熟するにつれて、政策立案者はDEWsの開発と取得のギャップを埋めるためにどのような行動をとることができるか？
技術が成熟するにつれて、殺傷能力のある武器（DEWs）を使用するための適切なガイダンスを確保するために、政策立案者はどのような行動をとることができるか。
潜在的な健康への影響が十分に理解される前に、非致死的DEWs技術を使用することのトレードオフは何か。
詳細は下記まで： ブライアン・ボスウェル 電話：(202) 512-6888 または bothwellb@gao.gov.
フルレポート
https://www.gao.gov/assets/gao-23-106717.pdf
https://www.gao.gov/assets/830/825926.pdf
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