Chiny zbudowały antenę pięciokrotnie większą od Nowego Jorku – ale przy jakim ryzyku?

Autor: Stephen Chen

Nowy obiekt umożliwi przesyłanie transmisji do okrętów podwodnych głęboko pod powierzchnią morza. Zdjęcie / Dostarczone

Chiny zbudowały gigantyczną eksperymentalną antenę radiową na kawałku ziemi prawie pięciokrotnie większym od Nowego Jorku, według naukowców zaangażowanych w wysoce kontrowersyjny projekt.

Projekt Wireless Electromagnetic Method (WEM) trwał 13 lat, ale naukowcy stwierdzili, że w końcu jest gotowy do emitowania fal radiowych o bardzo niskiej częstotliwości, znanych również jako fale ELF. Fale te zostały powiązane z rakiem przez powiązaną ze Światową Organizacją Zdrowia Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem.

Chociaż projekt ma zastosowania cywilne – oficjalnie będzie wykorzystywany do wykrywania trzęsień ziemi i minerałów oraz stanowi część 11. planu pięcioletniego Chin – może również odegrać kluczową rolę w komunikacji wojskowej.

Naukowcy stwierdzili, że jego transmisje mogą zostać odebrane przez łódź podwodną się setki metrów pod powierzchnią morza, zmniejszając w ten sposób ryzyko konieczności wynurzenia się statku w celu odbioru transmisji.

Projekt jest następstwem budowy pierwszej chińskiej stacji transmisyjnej klasy wojskowej Super Low Frequency w 2009 roku.

W następnym roku chiński atomowy okręt podwodny z powodzeniem komunikował się ze stacją z głębokiej wody – czyniąc Chiny trzecim krajem na świecie, który ustanowił taki podwodny system komunikacji, po Stanach Zjednoczonych i Rosji.

Ale chińska marynarka wojenna chce zwiększyć swoje możliwości i inwestuje zasoby w bardziej zaawansowaną technologię radiową ELF, która pozwala okrętom podwodnym komunikować się z centrum dowodzenia z większej głębokości i jest trudniejsza do zakłócenia.

Chiński rząd jednak zbagatelizował znaczenie obiektu, który zajmuje około 3 700 km kwadratowych (1 400 mil kwadratowych) ziemi, w informacjach udostępnionych opinii publicznej.

Oprócz potrzeby ochrony ważnego zasobu strategicznego, niektórzy badacze stwierdzili, że tajemnica miała na celu uniknięcie wywołania alarmu publicznego.

Antena emitowałaby sygnały ELF o częstotliwości od 0,1 do 300 herców, twierdzą naukowcy.

Dokładna lokalizacja obiektu nie została ujawniona, ale informacje dostępne w chińskich czasopismach naukowych sugerują, że znajduje się on w regionie Huazhong, obszarze w środkowych Chinach, który obejmuje prowincje Hubei, Henan i Hunan i jest domem dla ponad 230 milionów ludzi – więcej niż populacja Brazylii.

Główną strukturą powierzchni projektu MEM jest para linii zasilających wysokiego napięcia rozciągających się z północy na południe, ze wschodu na zachód na stalowych wieżach kratowych, które tworzą krzyż o szerokości 60 km (37 mil) i długości od 80 km do 100 km (50 do 62 mil).

Na końcu każdej linii energetycznej gruby drut miedziany przechodzi pod ziemię przez głęboki odwiert. Dwie elektrownie generują silne prądy i elektryzują ziemię w powolnych, powtarzających się impulsach, zamieniając ziemię pod stopami w aktywne źródło promieniowania elektromagnetycznego.

Impulsy radiowe nie tylko przechodzą przez atmosferę, ale także podróżują przez skorupę ziemską, z zasięgiem do 3 500 km (prawie 2 200 mil), według naukowców projektu.

Czuły odbiornik w tym zakresie, który jest mniej więcej odległością między Chinami a Singapurem lub Guam, byłby w stanie odebrać te sygnały.

Im bliżej źródła zasilania, tym silniejsze impulsy.

Radar będzie trudny do wykrycia przez satelity szpiegowskie, ponieważ nie będzie się różnił od zwykłej sieci energetycznej, chociaż ekspert radarowy powiedział, że możliwe jest wykrycie jego emisji i wykorzystanie ich do określenia lokalizacji.

Położenie nowego obiektu w głębi lądu utrudniłoby również atak wroga w porównaniu z obiektem położonym na wybrzeżu.

Chen Xiaobin, badacz z Instytutu Geologii Chińskiej Administracji ds. Trzęsień Ziemi, który pracował nad projektem, powiedział, że nie zna jego dokładnej lokalizacji, ponieważ informacje te wymagają wysokiego poziomu poświadczenia bezpieczeństwa.

„Ten obiekt będzie miał ważne zastosowania wojskowe, jeśli wybuchnie wojna… Chociaż jestem zaangażowany w projekt, nie mam pojęcia, gdzie on jest. Powinien już działać” – powiedział.

Lu Jianxun, główny naukowiec projektu, prowadzi również kluczowy program komunikacyjny w dowództwie marynarki wojennej PLA, zgodnie z informacjami na chińskich stronach rządowych.

Prace budowlane były prowadzone przez 724 Research Institute w ramach China Shipbuilding Industry Corporation, która jest głównym dostawcą sprzętu komunikacyjnego i walki elektronicznej dla chińskiej marynarki wojennej.

Hu Wenmin, prezes korporacji, odwiedził miejsce emisji w maju ubiegłego roku, zgodnie z oświadczeniem na stronie internetowej państwowej firmy.

Hu „wyraził uznanie dla budowy projektu WEM i przedstawił opinie i wymagania dotyczące dalszego rozwoju projektu i zastosowania technicznego w powiązanych dziedzinach” – czytamy w oświadczeniu.

Ale projekt wywołał zaniepokojenie wśród niektórych naukowców, którzy martwią się możliwym wpływem na zdrowie publiczne.

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem, część Światowej Organizacji Zdrowia, ostrzegała wcześniej, że fale ELF są „prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi”.

Liczne badania epidemiologiczne i eksperymentalne przeprowadzone przez naukowców z całego świata powiązały długotrwałą ekspozycję na ELF ze zwiększonym ryzykiem białaczki dziecięcej.

W 500-stronicowym raporcie, stale aktualizowanym od 2007 r., WHO udokumentowała dużą liczbę badań akademickich łączących promieniowanie ELF z szeregiem chorób, w tym urojeniami, brakiem snu, stresem, depresją, guzami piersi i mózgu, poronieniami i samobójstwami.

Chociaż wiele wyników pozostaje niejednoznacznych, WHO stwierdziła, że wdrożenie procedur ostrożnościowych w celu zmniejszenia narażenia było „rozsądne i uzasadnione”.

Chen odmówił komentarza na temat wpływu, jaki obiekt będzie miał na zdrowie mieszkańców.

Ale niektórzy badacze twierdzą, że chińskie władze środowiskowe mają obawy dotyczące projektu.

Na przykład Ministerstwo Ekologii i Środowiska zwróciło się o kompleksowy przegląd wpływu na środowisko – wniosek, który nie został przyjęty.

„Pieniądze pochodziły z budżetów cywilnych, ale wojsko interweniowało i wyciszyło skargę ministerstwa” – powiedział badacz z Pekinu, który poprosił o nieujawnianie nazwiska ze względu na delikatność problemu.

Ministerstwo nie odpowiedziało na prośbę o komentarz.

Według jednej z obliczeń chińskiej marynarki wojennej, osoba stojąca w miejscu emisji byłaby narażona na promieniowanie ELF nie większe niż 10 watów, wystarczające do zasilania kilku żarówek LED.

Ale Qiao Fengshou, badacz z Instytutu Badań nad Komunikacją Okrętową w Wuhan, który dokonał oszacowania, powiedział, że nie ma się czym martwić.

Zgodnie z chińskimi standardami bezpieczeństwa, tylko promieniowanie większe niż 300 watów jest uważane za szkodliwe, więc projekt nie spowoduje „żadnej szkody dla personelu i mieszkańców okolicznych obszarów, nie jest konieczne budowanie dodatkowych obiektów w celu ochrony zdrowia”, napisał Qiao w artykule w chińskojęzycznym czasopiśmie badawczym Ship Science and Technology w 2016 roku.

Qiao powiedział również, że projekt otrzyma „zwolnienie z nadzoru” przez władze środowiskowe.

Xi Jilou, badacz z Instytutu Prognozowania Trzęsień Ziemi, który nie był bezpośrednio zaangażowany w projekt, ale został o nim poinformowany, powiedział, że odpowiednie władze przeprowadziły niedawno ostateczne kontrole miejsca emisji i stwierdziły, że jest ono gotowe do działania.

„Na miejscu powinny znajdować się urządzenia monitorujące środowisko w celu ochrony zdrowia publicznego” – powiedział Xi.

„Chiny nie są pierwszym krajem, który to robi. Inne kraje prowadziły podobne projekty dawno temu”.

W 1968 roku US Navy zaproponowała Project Sanguine, gigantyczną antenę ELF, która pokryłaby dwie piąte stanu Wisconsin, aby umożliwić komunikację podwodną z okrętami podwodnymi.

Projekt został zakończony z powodu masowych protestów mieszkańców.

Marynarka wojenna USA zbudowała mniejszy nadajnik, Wisconsin Test Facility, z dwiema 45-kilometrowymi liniami energetycznymi w rejonie Clam Lake, miejscu o niskiej gęstości zaludnienia. Stacja emitowała fale ELF z częstotliwością 76 herców i została wycofana z eksploatacji ponad dziesięć lat temu.

W 1980 roku Związek Radziecki zbudował Zevs, znacznie potężniejszy obiekt na Półwyspie Kolskim wewnątrz koła podbiegunowego.

Antena Zevs była zasilana przez dwie linie elektryczne o długości 60 km, a jej częstotliwość główna była obracana na 82 Hz. Fale radiowe, które wytwarzał, uważano, że są wystarczająco silne, aby dotrzeć do rosyjskich atomowych okrętów podwodnych ukrytych głęboko pod arktyczną pokrywą lodową.

Od tego czasu Rosja zapewniła wsparcie techniczne Chinom, które rozpoczęły budowę własnych systemów, które mogą obejmować inne stacje ELF na obszarach przybrzeżnych.

Według WHO pole ELF może wpływać na ludzkie włókna nerwowe i stymulować transmisje synaptyczne w sieciach neuronowych.

Może również wpływać na komórki siatkówki, generując sporadyczny błysk światła w oczach ludzi.

Zwierzęta mogą wykorzystywać sygnały o niskiej częstotliwości do wykrywania zagrożeń lub zmian w otaczającym środowisku, co według niektórych biologów jest kluczowe dla przetrwania w przyrodzie, a eksperymenty sugerują, że promieniowanie ELF może mieć również wpływ na bydło.

Huang Zhiwei, profesor na wydziale elektrotechniki na Uniwersytecie Nanhua w Hengyang, Hunan, powiedział, że radio ELF prawdopodobnie nie spowoduje poważnych uszkodzeń ludzkiego ciała ze względu na ogromną długość fali, która może rozciągać się na tysiące kilometrów, ale może zakłócać narządy zmysłów.

„Gdyby częstotliwość spowodowała rezonans z naszymi czujnikami, mógłby to być koszmar”, powiedział Huang, który był zaniepokojony, ponieważ on i jego rodzina mieszkają w regionie.

Niektóre wcześniejsze badania wykazały, że rany goją się wolniej, gdy są wystawione na działanie fal radiowych ELF kilka razy dziennie, dodał Huang.

Huang, który brał udział w wielu wojskowych projektach badawczych, powiedział, że wpływ obiektów związanych z obronnością na środowisko zwykle nie jest badany tak bardzo, jak projekty cywilne.

„Sprawa musi być traktowana z najwyższą ostrożnością, w przeciwnym razie może łatwo doprowadzić do paniki społecznej” – powiedział.

Huang powiedział, że władze odpowiedzialne za projekt WEM powinny rekrutować dużą liczbę ochotników do badań porównawczych.

Wielkość próby musi być wystarczająco duża ze względu na różnice w środowisku i czasie, w przeciwnym razie zaangażowane osoby mogą uzyskać różne wyniki.

„Niektórzy ludzie są bardziej wrażliwi. Mogą widzieć lub słyszeć rzeczy, których inni ludzie nie widzą. Mogą być bardziej podatni na uderzenie „- powiedział Huang.

Naukowcy stwierdzili również, że obiekt będzie miał również zastosowanie w czasie pokoju i będzie wykorzystywany do wykrywania złóż mineralnych i naftowych.

Stacje naziemne ze specjalnym wyposażeniem mogą odbierać sygnały do badania podziemnych struktur na niespotykaną dotąd głębokość.

Fale ELF będą również w stanie wykryć deformacje skalne, co może pomóc w badaniu prekursorów dużych trzęsień ziemi.

W 2013 roku chińskie media państwowe poinformowały, że marynarka wojenna PLA zakończyła prace nad najpotężniejszym i najbardziej czułym na świecie systemem komunikacji niskiej częstotliwości dla atomowych okrętów podwodnych.

Raporty opisują technologię jako mającą największą na świecie odległość komunikacji i najgłębszą głębokość komunikacji, zgodnie z oficjalnym raportem.

Marynarka wojenna USA wyłączyła nadajnik w Wisconsin w 2004 roku, twierdząc, że nie musi już polegać na radiu ELF.

Zamiast tego amerykańskie atomowe floty podwodne wykorzystują fale radiowe o bardzo niskiej częstotliwości lub VLF, o częstotliwości od 3 do 30 kiloherców, do komunikacji na duże odległości.

Fale radiowe VLF mogą przenosić więcej informacji niż sygnały ELF ze względu na tę wyższą częstotliwość i mogą przenikać wodę morską na głębokość do 40 metrów (130 stóp).

– South China Morning Post