Lực lượng Không quân Hoa Kỳ đang phát triển hệ thống vũ khí điện từ năng lượng và vi sóng công suất cao UAV vào tác chiến điện tử, chiến tranh mạng trên không.
Các nhà nghiên cứu vũ khí điện từ công suất cao (HPEM) do Tổng cục Năng lượng chỉ đạo tại Căn cứ Không quân Kirtland, N.M., Mỹ đang tiếp cận ngành công nghiệp phát triển vũ khí tương lai nhắm tới các vật liệu, thành phần và cấu trúc liên kết năng lượng nhỏ gọn mới thông qua dự án Công nghệ Điện từ tiên tiến (AET).
Các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đang tiếp cận việc cải tiến các công nghệ xung điện từ nhỏ gọn hơn, cho phép chuyển đổi nguồn điện phù hợp để điều khiển các nguồn hiệu ứng trường điện từ công suất cao, cường độ mạnh gây quá tải, phá hủy các mạch điện của máy bay hành trình không người lái tiên tiến nhất thế giới hiện nay.
Dự án này cũng tìm cách đánh giá và tận dụng những tiến bộ trong công nghệ năng lượng cơ bản để tối ưu hóa các yêu cầu về kích thước, trọng lượng và sức mạnh (SWaP) cho các hệ thống vũ khí HPEM trong tương lai. Dự án AET kéo dài 5 năm xoay quanh 6 công nghệ cao cho phép sử dụng trong quân sự: Cơ chế tạo ra các xung điện từ ngắn lặp đi lặp lại giúp vũ khí vi sóng ít sinh nhiệt; Tương tác chùm hạt tích điện; Công nghệ plasma và công nghệ plasma HPEM công suất chính với hệ số năng lượng thấp nhỏ gọn; Vũ khí điện từ năng lượng và vi sóng công suất cao (HPEM) cơ bản; Vũ khí điện từ và vi sóng công suất cao (HPEM) thể rắn.
Nghiên cứu cơ bản của HPEM sẽ nghiên cứu về sự tương tác của các vật liệu cho vũ khí vi sóng công suất cao thế hệ tiếp theo, bao gồm việc mô hình hóa và thử nghiệm các vật liệu được đốt nóng bằng bức xạ vi sóng hoặc sóng milimet công suất cao.
Theo đó các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ đang tiếp cận việc cải tiến các công nghệ xung điện từ nhỏ gọn hơn, cho phép chuyển đổi nguồn điện phù hợp để điều khiển các nguồn hiệu ứng trường điện từ công suất cao, cường độ mạnh gây quá tải, phá hủy các mạch điện của máy bay hành trình không người lái tiên tiến nhất thế giới hiện nay. Đối với vũ khí vi sóng công suất cao và các hệ thống tương tự, dự án cũng sẽ phát triển các nguồn năng lượng chính và chiến lược tức kiệm nhưng công suất cao có khả năng sạc, phóng điện và điều hòa năng lượng của các hệ thống xung điện từ đối với máy bay có người lái và không người lái.
Việc đẩy mạnh tác động của chùm hạt năng lượng cao có thể gây ra đối với các hệ thống điện tử sẽ giúp thiết kế và xây dựng một máy gia tốc để thực hiện các bài kiểm tra hiệu ứng.
Tương tác chùm hạt tích điện liên quan đến việc kích hoạt các công nghệ cho vũ khí chùm hạt năng lượng cao có thể vô hiệu hóa hoặc phá hủy các thành phần và hệ thống điện tử của đối phương. Nỗ lực nghiên cứu này tập trung vào việc đẩy mạnh tác động của chùm hạt năng lượng cao có thể gây ra đối với các hệ thống điện tử, từ đó thiết kế và xây dựng một máy gia tốc để thực hiện các bài kiểm tra hiệu ứng.
Ngoài ra, việc ứng dụng công nghệ plasma và công nghệ plasma HPEM công suất chính với hệ số năng lượng thấp nhỏ gọn sẽ giúp tạo ra thế hệ vũ khí vi sóng công suất cao và vũ khí laze bức xạ sóng milimet tương tác với vật liệu nhiệt độ cao có khả năng lưu trữ nguồn năng lượng nhỏ gọn nhưng công suất cao, không phải hoạt động liên tục trong thời gian dài mà phóng tia lửa điện theo nhịp nhưng vẫn đạt hiệu suất tối đa.
Nghiên cứu cơ bản của HPEM sẽ nghiên cứu về sự tương tác của các vật liệu cho vũ khí vi sóng công suất cao thế hệ tiếp theo, bao gồm việc mô hình hóa và thử nghiệm các vật liệu được đốt nóng bằng bức xạ vi sóng hoặc sóng milimet công suất cao.
HPEM thể rắn sẽ giúp không quân Mỹ tìm cách phát triển đường truyền phi tuyến hoặc các khái niệm vũ khí điện từ công suất cao ở trạng thái rắn khác cho vũ khí máy bay trong tương lai. Nỗ lực này sẽ xem xét độ bền, kiểm tra tuổi thọ trên các thành phần hệ thống, công suất xung, nguồn điện chính và ăng-ten.
Không giống như tác chiến điện tử, vốn can thiệp vào quá trình truyền dẫn sóng radio, một cuộc tấn công qua mạng Internet sẽ nhắm tới chính các gói dữ liệu.
Các vệ tinh cũng dễ bị tấn công qua mạng internet khi thông tin chúng truyền đi có thể bị hack, phá hủy hay chiếm quyền điều khiển. Không giống như tác chiến điện tử, vốn can thiệp vào quá trình truyền dẫn sóng radio, một cuộc tấn công qua mạng Internet sẽ nhắm tới chính các gói dữ liệu. Bất kỳ gói dữ liệu nào ra vào hệ thống đều có thể trở thành một “cửa sau” tiềm tàng để kẻ tấn công đột nhập. Một cuộc tấn công loại này có thể gây hư hỏng ở nhiều cấp độ, từ mất dữ liệu đến náo loạn diện rộng, thậm là khiến vệ tinh bị vô hiệu hóa hoàn toàn. Trong cách tấn công này, người vận hành vệ tinh cũng rất khó nhận ra rằng lỗi của vệ tinh mình là do bị tấn công, vì bản chất các vệ đều có thể phát sinh lỗi, hỏng tự nhiên bất cứ lúc nào.
