Του Σώζοντα Λεβεντόπουλου
Ηλεκτρισμός στο πεδίο της μάχης – Το νέο μεγάλο «στοίχημα». Τα τελευταία χρόνια μια από τις μόνιμες επωδούς που ακούγονται συχνά – πυκνά από ειδικούς και «ειδικούς» είναι η διαπίστωση ότι πλέον ζούμε στην εποχή της πληροφορίας (era of information) ή/και στην 4η τεχνολογική επανάσταση (γνωστή και ως Industry 4.0). Βασική παράμετρος όλων είναι η πληροφορία/information, και η ικανότητά μας να συλλέγουμε, αναλύουμε και επεξεργαζόμαστε και τέλος διαχειριζόμαστε, έναν κυριολεκτικά τεράστιο όγκο δεδομένων.
Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι άλλο τα δεδομένα (data), όπου αναφερόμαστε κυρίως σε μετρήσεις και – στη συντριπτική πλειοψηφία – αριθμούς, και άλλο η πληροφορία (information) όπου πλέον τα δεδομένα έχουν τεθεί εντός ενός εννοιολογικού πλαισίου. Μπορούμε γενικά να θεωρήσουμε ότι “information is data in context”. Οι περισσότεροι δε, γνωρίζουν ή κατανοούν τη σημασία που έχουν οι τεχνολογίες της πληροφορίας (information and communication technologies – ICTs) στη δημιουργία του κατάλληλου υποβάθρου και των γενικών προϋποθέσεων που απαιτούνται για την υλοποίηση των ανωτέρω. Λίγοι όμως είναι αυτοί που κατανοούν τη σημασία που έχει η αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία δεν είναι μόνο απαραίτητη για τη λειτουργία των υπολογιστικών συστάδων, αλλά και για την ψύξη τους.
Από αυτήν την 4η βιομηχανική επανάσταση δεν θα μπορούσαν φυσικά να λείπουν οι ένοπλες δυνάμεις, οι οποίες με την εισαγωγή υπολογιστών, δικτύων, και αλγορίθμων κατάφεραν να «σηκώσουν» το πέπλο της «ομίχλης του πολέμου» (fog of war) όπως το είχε περιγράψει ο Κλαούζεβιτς στο έργο του «Περί Πολέμου» (σημ. για να είμαστε ακριβείς, στο βιβλίο δεν περιγράφεται έτσι ακριβώς, αλλά η φράση fog of war χρησιμοποιείται για να συνοψίσει το γενικότερο νόημα των γραφομένων από τον Κλαούζεβιτς).
Σήμερα από την απουσία της πληροφορίας πριν μερικά χρόνια, έχουμε περάσει στην «υπερπροσφορά», αν και οι σύγχρονες μέθοδοι –οι οποίες επίσης βασίζονται σε ηλεκτρική ενέργεια– φαίνεται ότι μπορούν να λύσουν και αυτό το πρόβλημα. Ως αποτέλεσμα πολλαπλά δίκτυα και υπολογιστικά συστήματα αρχίζουν να κάνουν την εμφάνισή τους και να ενσωματώνονται στις στρατιωτικές μεθόδους και επιχειρήσεις (όπως για παράδειγμα διασυνδεδεμένα και ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης μάχης, κλπ.), πλατφόρμες ξεκινούν να αυτονομούνται, ενώ το υπολογιστικό νέφος (cloud computing) ξεκινά να κάνει την εμφάνισή του και στις στρατιωτικές εφαρμογές.
Ένα επιπρόσθετο στοιχείο είναι η προσπάθεια που γίνεται για την αντιμετώπιση μιας πλειάδας συστημάτων τα οποία κάνουν την εμφάνισή τους στα πεδία των μαχών και τα οποία αφορούν σε μη επανδρωμένες πλατφόρμες, σε κατευθυνόμενα πυρομαχικά και πυραύλους πλεύσης (cruise missiles), στην αντιμετώπιση των ρουκετών και βλημάτων (κυρίως σε εστίες χαμηλής έντασης καθώς είναι ουτοπικό να πιστεύει κανείς ότι είναι δυνατή η ανάσχεση τους στις υπόλοιπες περιπτώσεις), και λοιπά.
Μια από τις προτεινόμενες μεθόδους είναι και τα αποκαλούμενα «όπλα κατευθυνόμενης ενέργειας» (directed energy weapons) τα οποία αφορούν, κυρίως, σε όπλα laser, με αμέσως επόμενα τα μικροκυματικά όπλα (microwave weapons) όπως το πρόγραμμα THOR (Tactical High Power Operational Responder). Επίσης δοκιμές έχουν γίνει και με τα λεγόμενα rail guns, τα οποία ουσιαστικά βασίζονται σε πανίσχυρα μαγνητικά πεδία για την επιτάχυνση του βλήματος (projectile). Να σημειωθεί ότι η Τουρκία έχει ανακοινώσει ερευνητικά προγράμματα για όλα τα όπλα που αναφέραμε παραπάνω, αν και το επίπεδο ωριμότητας ή και η δυνατότητα ανάπτυξης είναι ακόμα άγνωστα.
Αν και φαίνεται ως δυο εντελώς διαφορετικές –και άσχετες– προσεγγίσεις, το βασικό και κοινό στοιχείο όλων είναι η απαίτηση για αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν είναι τυχαίο ότι τα πρώτα (το 2014) όπλα laser τοποθετήθηκαν σε αποβατικά πλοία μεγάλων διαστάσεων (συγκεκριμένα αναφερόμαστε στο AN/SEQ-3 Laser Weapon System (LaWS) το οποίο αφορούσε σε ένα laser ισχύος 33 kW, και τοποθετήθηκε στο USS Ponce), καθώς μόνο τέτοιες πλατφόρμες μπορούσαν τότε να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ισχύος.
Αντίστοιχα, σύγχρονα συστήματα (σύστημα HELIOS) τοποθετούνται σε πλοία κατάλληλα τροποποιημένα/εφοδιασμένα ώστε να ικανοποιήσουν τις σχετικές απαιτήσεις. (βλ. καταδρομικά της κλάσης Arleigh Burke της έκδοσης Flight III, η οποία δύναται να παράγει 4.000 kW ισχύος από 3 εγκατεστημένες γεννήτριες Rolls-Royce AG9160). Από την άλλη, τα υπολογιστικά συστήματα που υποστηρίζουν όχι μόνο εξειδικευμένες, αλλά και καθημερινές, τυπικές, διαδικασίες, γίνονται ολοένα και περισσότερο ενεργοβόρα.
Σήμερα, η τυπική ισχύς για έναν οικιακό υπολογιστή κυμαίνεται στα 450 Watt, ενώ για υψηλών επιδόσεων συστήματα, μπορεί να φτάσει ή και να ξεπεράσει τα 1500 W! Για σύγκριση, ένας θερμοσίφωνας απαιτεί 3.500 με 5.000 W, ενώ ένας φούρνος κυμαίνεται στα 3.000 W! Οι απαιτήσεις ηλεκτρικής ισχύος σε μεγάλα datacenter που υποστηρίζουν εφαρμογές cloud ή συστήματα τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, ενώ και η ικανοποίηση των απαιτήσεων ψύξης και υγρασίας απαιτεί ακόμα περισσότερες.
Οι τρέχουσες επιχειρήσεις στην Ουκρανία κατέδειξαν ότι το σύστημα παραγωγής, μεταφοράς, και διανομής παροχής ενέργειας (power grid) θα είναι ένας από τους πλέον σημαντικότερους στόχους σε μελλοντικές επιχειρήσεις. Ειδικά με τη σημερινή μορφή των διασυνδεδεμένων και σχετικά ευάλωτων συστημάτων αλλά και με τη «ψηφιοποίηση» χιλιάδων υπηρεσιών, ακόμα και η παραμικρή «διακύμανση» μπορεί να έχει ολέθρια αποτελέσματα για το σύνολο του συστήματος (black out).
Οι επιλογές που έχουν οι επιτιθέμενοι είναι αρκετές και μπορεί να αφορούν σε κυβερνο-επιθέσεις ενάντια στα υπολογιστικά συστήματα που παρακολουθούν και διαχειρίζονται το δίκτυο (βλπ. και τις αντίστοιχες κυβερνο-επιθέσεις το Δεκεμβρίου 2014 στην Ουκρανία), αλλά και συμβατικού τύπου (οι οποίες όμως μπορούν να συμπεριλαμβάνουν και αντισυμβατικές, όπως τρομοκρατικές ενέργειες) αντίστοιχες προς μια ή περισσότερες μονάδες παραγωγής ισχύος. Επανερχόμενοι στο μέτωπο της Ουκρανίας έχει διαπιστωθεί ότι οι Ρώσοι ασχολούνται ιδιαίτερα και με την καταστροφή των υποδομών μεταφοράς ηλεκτρικής ισχύος, καίτοι οι τελευταίες – φτιαγμένες στην εποχή της Σοβιετικής Ένωσης – είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές, καθώς είχαν κατασκευαστεί για να αντέχουν σε πυρηνικό πόλεμο!
Ήδη το ΝΑΤΟ (αλλά και άλλοι οργανισμοί παγκόσμια) έχει κατανοήσει τη σημασία της ηλεκτρικής ενέργειας στο πεδίο της μάχης (η εκτίμηση ότι οι γεννήτριες μπορούν να λύσουν όλες τις προκλήσεις που θα δημιουργηθούν είναι ουτοπική) και μάλιστα ένα από τα πρώτα “challenges” που έχει ανακοινωθεί στο πλαίσιο του προγράμματος DIANA αφορά στην ενεργειακή ανθεκτικότητα (energy resilience) με τη δημιουργία microgrids τα οποία θα είναι σε θέση όχι μόνο να αντιμετωπίσουν τις σχετικές απαιτήσεις, αλλά και να ανταποκριθούν σε επιθέσεις εναντίον τους.
Γενικά (συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας) η παροχή φθηνής, αξιόπιστης, και αδιάλειπτης ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες σύγχρονες προκλήσεις, ειδικά αν εξεταστεί και υπό το πρίσμα της προστασίας του περιβάλλοντος στο οποίο ζούμε. Καθώς το ζήτημα ξεκινάει να γίνεται πιο επίκαιρο από ποτέ, είναι μια εξαιρετική ευκαιρία για την Ελλάδα, να πρωτοστατήσει στις σχετικές ερευνητικές προσπάθειες, αλλά και στους τρόπους με τους οποίους ένα ηλεκτρικό σύστημα (power grid) μπορεί να διατηρήσει την ανθεκτικότητά του.
Μια από τις προτεινόμενες μεθόδους είναι και τα αποκαλούμενα «όπλα κατευθυνόμενης ενέργειας» (directed energy weapons) τα οποία αφορούν, κυρίως, σε όπλα laser, με αμέσως επόμενα τα μικροκυματικά όπλα (microwave weapons) όπως το πρόγραμμα THOR (Tactical High Power Operational Responder). Επίσης δοκιμές έχουν γίνει και με τα λεγόμενα rail guns, τα οποία ουσιαστικά βασίζονται σε πανίσχυρα μαγνητικά πεδία για την επιτάχυνση του βλήματος (projectile). Να σημειωθεί ότι η Τουρκία έχει ανακοινώσει ερευνητικά προγράμματα για όλα τα όπλα που αναφέραμε παραπάνω, αν και το επίπεδο ωριμότητας ή και η δυνατότητα ανάπτυξης είναι ακόμα άγνωστα.
Αν και φαίνεται ως δυο εντελώς διαφορετικές –και άσχετες– προσεγγίσεις, το βασικό και κοινό στοιχείο όλων είναι η απαίτηση για αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν είναι τυχαίο ότι τα πρώτα (το 2014) όπλα laser τοποθετήθηκαν σε αποβατικά πλοία μεγάλων διαστάσεων (συγκεκριμένα αναφερόμαστε στο AN/SEQ-3 Laser Weapon System (LaWS) το οποίο αφορούσε σε ένα laser ισχύος 33 kW, και τοποθετήθηκε στο USS Ponce), καθώς μόνο τέτοιες πλατφόρμες μπορούσαν τότε να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ισχύος.
Αντίστοιχα, σύγχρονα συστήματα (σύστημα HELIOS) τοποθετούνται σε πλοία κατάλληλα τροποποιημένα/εφοδιασμένα ώστε να ικανοποιήσουν τις σχετικές απαιτήσεις. (βλ. καταδρομικά της κλάσης Arleigh Burke της έκδοσης Flight III, η οποία δύναται να παράγει 4.000 kW ισχύος από 3 εγκατεστημένες γεννήτριες Rolls-Royce AG9160). Από την άλλη, τα υπολογιστικά συστήματα που υποστηρίζουν όχι μόνο εξειδικευμένες, αλλά και καθημερινές, τυπικές, διαδικασίες, γίνονται ολοένα και περισσότερο ενεργοβόρα.
Σήμερα, η τυπική ισχύς για έναν οικιακό υπολογιστή κυμαίνεται στα 450 Watt, ενώ για υψηλών επιδόσεων συστήματα, μπορεί να φτάσει ή και να ξεπεράσει τα 1500 W! Για σύγκριση, ένας θερμοσίφωνας απαιτεί 3.500 με 5.000 W, ενώ ένας φούρνος κυμαίνεται στα 3.000 W! Οι απαιτήσεις ηλεκτρικής ισχύος σε μεγάλα datacenter που υποστηρίζουν εφαρμογές cloud ή συστήματα τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, ενώ και η ικανοποίηση των απαιτήσεων ψύξης και υγρασίας απαιτεί ακόμα περισσότερες.
Οι τρέχουσες επιχειρήσεις στην Ουκρανία κατέδειξαν ότι το σύστημα παραγωγής, μεταφοράς, και διανομής παροχής ενέργειας (power grid) θα είναι ένας από τους πλέον σημαντικότερους στόχους σε μελλοντικές επιχειρήσεις. Ειδικά με τη σημερινή μορφή των διασυνδεδεμένων και σχετικά ευάλωτων συστημάτων αλλά και με τη «ψηφιοποίηση» χιλιάδων υπηρεσιών, ακόμα και η παραμικρή «διακύμανση» μπορεί να έχει ολέθρια αποτελέσματα για το σύνολο του συστήματος (black out).
Οι επιλογές που έχουν οι επιτιθέμενοι είναι αρκετές και μπορεί να αφορούν σε κυβερνο-επιθέσεις ενάντια στα υπολογιστικά συστήματα που παρακολουθούν και διαχειρίζονται το δίκτυο (βλπ. και τις αντίστοιχες κυβερνο-επιθέσεις το Δεκεμβρίου 2014 στην Ουκρανία), αλλά και συμβατικού τύπου (οι οποίες όμως μπορούν να συμπεριλαμβάνουν και αντισυμβατικές, όπως τρομοκρατικές ενέργειες) αντίστοιχες προς μια ή περισσότερες μονάδες παραγωγής ισχύος. Επανερχόμενοι στο μέτωπο της Ουκρανίας έχει διαπιστωθεί ότι οι Ρώσοι ασχολούνται ιδιαίτερα και με την καταστροφή των υποδομών μεταφοράς ηλεκτρικής ισχύος, καίτοι οι τελευταίες – φτιαγμένες στην εποχή της Σοβιετικής Ένωσης – είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές, καθώς είχαν κατασκευαστεί για να αντέχουν σε πυρηνικό πόλεμο!
Ήδη το ΝΑΤΟ (αλλά και άλλοι οργανισμοί παγκόσμια) έχει κατανοήσει τη σημασία της ηλεκτρικής ενέργειας στο πεδίο της μάχης (η εκτίμηση ότι οι γεννήτριες μπορούν να λύσουν όλες τις προκλήσεις που θα δημιουργηθούν είναι ουτοπική) και μάλιστα ένα από τα πρώτα “challenges” που έχει ανακοινωθεί στο πλαίσιο του προγράμματος DIANA αφορά στην ενεργειακή ανθεκτικότητα (energy resilience) με τη δημιουργία microgrids τα οποία θα είναι σε θέση όχι μόνο να αντιμετωπίσουν τις σχετικές απαιτήσεις, αλλά και να ανταποκριθούν σε επιθέσεις εναντίον τους.
Γενικά (συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας) η παροχή φθηνής, αξιόπιστης, και αδιάλειπτης ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες σύγχρονες προκλήσεις, ειδικά αν εξεταστεί και υπό το πρίσμα της προστασίας του περιβάλλοντος στο οποίο ζούμε. Καθώς το ζήτημα ξεκινάει να γίνεται πιο επίκαιρο από ποτέ, είναι μια εξαιρετική ευκαιρία για την Ελλάδα, να πρωτοστατήσει στις σχετικές ερευνητικές προσπάθειες, αλλά και στους τρόπους με τους οποίους ένα ηλεκτρικό σύστημα (power grid) μπορεί να διατηρήσει την ανθεκτικότητά του.
Δημοσίευση σχολίου