Les Américains ont-ils utilisé une arme à ondes pour capturer Maduro au Venezuela ?

Retour sur la capture de Nicolas Maduro

Lors de l’attaque militaire américaine au Venezuela visant à capturer Nicolas Maduro, les hommes de la garde présidentielle vénézuélienne et ceux des forces spéciales cubaines ont été rapidement neutralisés par des forces spéciales américaines en nombre bien inférieur. Pour certains analystes, l’explication serait toute simple : des hommes de Maduro auraient préalablement été soudoyés par les Etats-Unis. Mais d’autres analystes se demandent si les Etats-Unis n’ont pas expérimenté sur place une arme d’un nouveau type. Des témoignages de soldats vénézuéliens parlent d’un son insupportable déclenché lors de l’attaque américaine, qui aurait entraîné chez les militaires vénézuéliens des troubles immédiats décrits notamment comme des saignements de nez, des vomissements, des vertiges. Du côté russe, cette hypothèse est prise au sérieux par plusieurs experts. Le journal russe Gazeta évoque différents types d’armes à ondes que possèdent aussi bien les Américains que les Russes et renvoie vers la description d’un projet d’armes à émetteurs d’ondes sonores à plasma publié sur l’un des sites du ministère russe de la Défense.

Émetteurs d’ondes sonores à plasma

Extrait de la description du projet :

Les vibrations infrasonores affectent les organismes vivants en raison d’un phénomène de résonance, puisque les fréquences naturelles de vibration des organes des organismes vivants se situent dans la gamme infrasonore :

contractions cardiaques – 1…2 Hz ;
Rythme delta du cerveau (état de sommeil) – 0,5…3,5 Hz ;
Rythme thêta du cerveau – 4…8 Hz ;
Rythme alpha du cerveau (état de repos) – 8…13 Hz ;
Rythme bêta du cerveau (travail mental) – 14…35 Hz.
La gamme de fréquences infrasonores la plus dangereuse se situe entre 6 et 9 Hz. Les effets psychotropes significatifs sont les plus prononcés à 7 Hz, ce qui correspond au rythme thêta des oscillations cérébrales naturelles.

Selon les documents réglementaires actuels, les niveaux de pression acoustique pour les humains dans les bandes d’octave avec des fréquences moyennes géométriques de 2, 4, 8, 16 Hz ne doivent pas dépasser 105 dB.

Selon l’intensité de l’exposition aux infrasons, des sentiments de peur, d’horreur ou de panique, pouvant aller jusqu’à la psychose et des troubles somatiques (troubles visuels, lésions des organes internes, voire décès), peuvent survenir. Les infrasons se caractérisent par une faible absorption dans divers milieux et, du fait de leur grande longueur d’onde, ils peuvent se propager sur de longues distances dans l’air, l’eau et la croûte terrestre.

Il est pratiquement impossible d’arrêter les infrasons à l’aide des structures de bâtiments situées sur leur trajet. Les équipements de protection individuelle sont également inefficaces.

Les principales méthodes de production d’ondes infrasonores de haute puissance :

méthode acoustique – un tube résonant de 10 à 20 m de long, excité par une « sirène » mécanique, dans lequel le flux d’air est interrompu par un obturateur à la fréquence requise ;
l’utilisation de résonateurs à cavité de Helmholtz, où le résonateur a des dimensions plus petites que le tube de résonance ;
l’ajout de deux signaux ultrasoniques de forte puissance en phase, émis par deux haut-parleurs piézoélectriques espacés.
Pour obtenir une onde infrasonore, l’utilisation d’un tube à résonance, d’un résonateur de Helmholtz ou de tout autre émetteur pour la conversion directe de l’énergie électrique en onde sonore est infructueuse, car dans ce cas, les dimensions de l’émetteur d’une onde infrasonore, par exemple à une fréquence de 19 Hz, doivent être d’au moins 4,5 m de longueur, et le diamètre du miroir de focalisation doit être au moins 10 fois supérieur à la taille linéaire de l’émetteur.

C’est pourquoi, lors de la conception de systèmes d’armes sonores modernes, les développeurs privilégient l’utilisation d’émetteurs d’impulsions piézoélectriques. Ces émetteurs ont été développés aux États-Unis et utilisés en Yougoslavie et en Irak.

Ce projet propose un mécanisme de génération de puissantes vibrations sonores basé sur un canal plasma à basse température et à ultra-haute fréquence (UHF) brûlant constamment, sur lequel est superposé un effet électrique dans la gamme des fréquences audio.

Il n’existe pas d’équivalents aux émetteurs d’ondes sonores utilisant un plasma à basse température.

Les tâches proposées pour résolution dans le cadre du projet :

création d’émetteurs de plasma compacts capables de générer des vibrations sonores dans les gammes infrasonores, acoustiques et ultrasonores des ondes sonores dans les environnements aériens et aquatiques ;
développement de prototypes d’équipements spéciaux infrasonores basés sur des émetteurs de plasma, capables d’agir à distance sur divers objets biologiques et sur des équipements embarqués.
La pertinence de la mise en œuvre du projet est déterminée par la nécessité de résoudre le problème de la neutralisation de divers objets biologiques (terroristes, etc.) à l’aide de différents types d’abris au sol, souterrains et sous-marins.

Dans le secteur civil, les résultats du projet peuvent être utilisés pour dégager la glace des eaux portuaires, des plateformes pétrolières et gazières de l’Arctique, réparer les quais et les routes maritimes, ainsi que pour lutter contre les ravageurs biologiques (rongeurs, etc.) lors du stockage de divers produits.

Toutes les sources sonores connues utilisent le mouvement d’une surface solide (membrane, surfaces cristallines dont la taille peut varier sous l’effet d’un champ électrique – piézoélectriques, transducteurs magnétostrictifs) ou les vibrations de jets de gaz ou d’eau pour générer des ondes sonores. Ces sources ne peuvent pas générer d’ondes sonores intenses (supérieures à 10⁵ dB) dans la gamme des infrasons (1 à 25 Hz).

Malgré de nombreuses études, les scientifiques n’ont pas encore réussi à créer un prototype compact d’émetteur infrasonore directionnel puissant en raison du faible rendement de la membrane à l’état solide et du manque de capacité supplémentaire à focaliser et à diriger l’émission de vibrations infrasonores en raison de la longueur d’onde excessivement longue.

Pour générer une onde sonore de forte amplitude, le projet propose d’utiliser un cordon de plasma créé à l’intérieur du plasmatron par l’application d’une puissance micro-ondes pulsée. Le dispositif repose sur un canal micro-ondes à plasma en combustion continue, sur lequel sont appliqués des courants électriques modulés dans différentes gammes de fréquences audio.

Sous l’effet de l’action électrique, des oscillations transversales des limites du canal plasma apparaissent, donnant lieu à une onde sonore (de choc) autour du cordon plasma, aux fréquences de la bande de modulation.

Torche à plasma

Le développement de ce dispositif a fait appel à une technologie de génération de rayonnement, permettant la création d’un plasma contrôlé à basse température dans une torche à plasma.

Il a été établi que lors de la modulation du signal porteur d’un générateur de micro-ondes avec des impulsions courtes de l’ordre de 1 à 10 μs (microsecondes) avec un front de montée abrupt dans la gamme des fréquences audio, l’intensité des oscillations sonores de sortie peut atteindre 30 % de la conversion en son de la puissance électrique fournie au générateur, qui peut à son tour atteindre des dizaines de kilowatts.

Grâce à l’absence d’inertie du processus d’oscillation du plasma, des vibrations sonores peuvent être générées sur une très large gamme de fréquences sans distorsion de la réponse amplitude-fréquence (RAF). Une telle linéarité de la RAF de sortie est impossible à atteindre avec les appareils de reproduction sonore actuels. La parole et la musique sont ainsi reproduites quasiment sans distorsion.

La portée de propagation d’une onde sonore d’une intensité dépassant largement le seuil de douleur de l’oreille humaine, lorsqu’elle est modulée par de courtes impulsions d’une durée de 1 à 10 µs à une fréquence de 1 à 10 kHz, peut atteindre jusqu’à 1000 m.

L’installation de laboratoire de 2 kW développée par le demandeur du projet a subi des essais expérimentaux et présente les caractéristiques techniques suivantes :

Le générateur de puissance micro-ondes est un magnétron.
Fréquence porteuse – 2,45 GHz.
Puissance de sortie micro-ondes – 2 kW.
Consommation électrique du réseau 380V/50Hz (triphasé) – 4,5 kW.
Refroidissement – eau.
Alimentation micro-ondes – guide d’ondes.
Gaz formateur de plasma – air (sans séchage préalable).
Pression dans le système d’alimentation en air (pas moins de) – 2 atm.
Longueur du canal plasma (pas plus de) – 100 mm.
Volume du cordon plasma (pas moins de) -1,26*10 -5 m.
Longueur de la surface rayonnante (pas plus de) – 50 mm.
Surface rayonnante (pas plus de) – 7,54*10 -3 m².
Puissance de sortie sonore (pas moins de) – 90 dB.
Mode de fonctionnement : continu/pulsé.
La méthode de focalisation par cordon plasma est résonante par guide d’ondes.
Modes de modulation de fréquence porteuse – modulation d’amplitude à profondeur variable/PWM.
Classes d’amplification du signal audio prises en charge : classe A, AB, D.
Nombre de modules électriques dans l’installation – 3 pièces.
Les dimensions du module d’alimentation principal sont de 1x1x1 m.
Le poids total de l’installation est de 320 kg.
Un prototype fonctionnel de source sonore à plasma micro-ondes, équipé d’un générateur micro-ondes de 2 kW, est capable de produire une puissance sonore allant jusqu’à 200 W. Avec une surface d’émission de plasma totale de 7,54 x 10⁻³ m², la puissance de sortie de l’appareil est d’environ 90 dB. Afin d’atteindre un niveau sonore égal ou supérieur au seuil de douleur (130 dB), un dispositif fonctionnant à une fréquence de 915 MHz avec une puissance de sortie de 50 kW a été créé (voir figure 1). La longueur de sa surface d’émission de plasma est d’au moins 700 à 800 mm, et sa surface d’au moins 0,42 m².

Projet 10_Installation d’une puissance de sortie de 50 kW

Fig. 1 – Installation d’une puissance de sortie de 50 kW

Projet 10 : Fonctionnement d’un plasmatron d’une puissance de sortie de 50 kW

Fig. 2 − Fonctionnement d’une torche à plasma d’une puissance de sortie de 50 kW à une fréquence de 915 MHz

Le développement de sources infrasonores de petite taille capables de fournir des niveaux de pression acoustique supérieurs à 105 dB à distance est une condition préalable à la création d’équipements infrasonores spécialisés.

Le dispositif proposé met en œuvre le principe de modulation consistant à « imposer » des fréquences audio sur une porteuse prédéterminée, qui est pratiquement une onde cohérente, ce qui permet l’utilisation de divers systèmes d’antennes permettant de focaliser et de modifier le diagramme directionnel du rayonnement sonore.

Le problème de la focalisation et de la direction d’une onde sonore est résolu non pas en focalisant le son lui-même, mais en utilisant des systèmes de focalisation du rayonnement micro-ondes qui génèrent un cordon de plasma directionnel, lequel est à son tour la source de l’onde sonore.

Ainsi, dans le modèle expérimental, il a été possible d’augmenter l’efficacité de la source sonore d’un ordre de grandeur en s’éloignant de toute membrane à l’état solide et en passant à un système de transmission des vibrations en « environnement plasma ».

Une approche prometteuse pour contrer les systèmes robotiques consiste à utiliser des ondes sonores de haute intensité dans une gamme de fréquences spécifique afin de désactiver les équipements embarqués (moteurs, pilotes automatiques, gyroscopes et composants MEMS). Des recherches similaires sur l’interférence avec les gyroscopes sont menées au Korea Advanced Institute of Science and Technology ; leurs résultats ont été présentés lors d’une conférence à Washington, D.C., en août 2015.

Afin de réduire la taille et le poids du dispositif infrasonore, le projet envisage de développer un prototype analogue au montage expérimental existant, construit à partir de composants modernes. Ce prototype expérimental sera intégré dans un bloc unique mesurant environ 700 x 450 x 350 mm et pesant au maximum 20 kg. Il sera fabriqué intégralement à partir de composants nationaux, sans aucun composant importé.

Le projet peut inclure l’utilisation d’émetteurs infrasonores dans le milieu aquatique, par exemple pour combattre divers objets biologiques, des véhicules sous-marins sans pilote, ou pour détruire (broyer) la glace dans les eaux portuaires et pour libérer les navires et les plateformes offshore de la banquise
(voir Fig. 3).

Projet 10_Fig. 3_Organigramme de l’émetteur d’infrasons

Fig. 3 − Schéma de fonctionnement d’un émetteur d’infrasons en milieu aquatique

On sait que la glace, contrairement à l’eau liquide et à la vapeur d’eau, est pratiquement transparente aux ondes électromagnétiques sur une large gamme de fréquences. Ainsi, une exposition directe à des ondes électromagnétiques dirigées dans les gammes des hautes, très hautes ou micro-ondes ne la fera pas fondre. La glace est également un bon diélectrique, ce qui la protège des décharges électriques directes et des rayonnements à haute fréquence. Cependant, découper la glace au laser exige une quantité d’énergie considérable, et compte tenu de l’épaisseur de la glace aux latitudes nordiques, c’est tout à fait impossible. Même si un liquide absorbant était appliqué à la surface d’une épaisse couche de glace exposée à un rayonnement électromagnétique, faire fondre la glace, ne serait-ce que jusqu’à la fissurer, nécessiterait une quantité d’énergie colossale. Par conséquent, la méthode la plus efficace pour briser de gros blocs de glace épais est l’action mécanique, ou plus précisément, l’impact.

L’idée proposée consiste à soumettre les épaisses banquises boréales à une action mécanique, plus précisément à un bang sonique élastique. L’onde sonore atteindrait la surface de la glace depuis le dessous de l’eau, où la vitesse de propagation du son est beaucoup plus élevée, la surface d’interaction beaucoup plus grande et l’efficacité du transfert d’énergie à l’interface nettement supérieure. Il convient également de noter que les couches inférieures de la glace présentent une structure poreuse, avec des pores et des vacuoles remplis d’eau salée. Lorsqu’elle est frappée par une onde sonore, un phénomène de cavitation supplémentaire se produit dans ces pores et vacuoles, ce qui intensifie la destruction.

Pour générer une onde sonore de forte amplitude, nous proposons d’utiliser un cordon de plasma créé à l’intérieur du plasmatron lorsque la puissance micro-ondes est appliquée en mode pulsé. Bien que la recherche ait été menée à basses fréquences (infrasonores) en milieu gazeux, le plasmatron développé peut également fonctionner à hautes fréquences (ultrasoniques) moyennant des modifications minimes du circuit électronique du modulateur (remplacement du circuit d’amplification par des puces à bande passante plus large).

Les avantages des solutions proposées par rapport aux solutions existantes sont confirmés par les résultats d’études théoriques et par la confirmation expérimentale de la possibilité de créer des vibrations sonores super-puissantes avec des niveaux allant jusqu’à 170 dB sur une portée allant jusqu’à 1000 mètres en utilisant des dispositifs compacts pesant jusqu’à 20 kg.

Ce projet avait été présenté parmi des centaines d’autres projets de technologies innovantes présélectionnées par des spécialistes des organes de commandement militaire, des organismes de recherche et des établissements d’enseignement militaire du ministère russe de la Défense lors du forum ARMY-2017.

Pierre-Alain Depauw