Vojenské využití nanotechnologie
podle článku Jürgena Altmanna a Marka A. Gubruda
zpracoval: Jiří Svršek

1. Sliby versus rizika

Ve světě vysokých technologií bývá zvykem slibovat všechny představitelné výhody. Výzkumníci, vývojáři a výrobci dobře vědí, že investoři, politikové a veřejnost očekávají zázraky a nejeví velký zájem o vědecké a technické návrhy, které neslibují, že vyléčí rakovinu, zajistí neomezené zdroje energie, zabrání terorismu nebo neučiní pitomce chytrými. Ten, kdo hovoří o neprokázaných hrozbách budoucích technologií, je obvykle považován za pesimistu, panikáře nebo fantastu a bývá obviňován z přeceňování pochybných předpokladů.

V oblasti nanotechnologie první varování přicházejí v době obrovských slibů, kdy veřejnost ještě nepoznala žádná skutečná nebezpečí. Kritikou nanotechnologie se zabývají odborníci, kteří kromě obrovských možností nových technologií reálně vidí také smrtelná nebezpečí. Většina odborníků je však přesvědčena, že taková varování by vyvolala nadměrné obavy veřejnosti z neznámého a vedla by k omezení podpory výzkumu a vývoje. Argumentují například obavami veřejnosti z geneticky modifikovaných potravin, které dnes brání většímu rozšíření geneticky modifikovaných rostlin a živočichů. Autoři článku [1] jsou však přesvědčeni, že veřejnost má právo vědět, jaké výhody a jaká rizika každá technologie přináší, aby se mohla rozhodnout, jak na ně reagovat. Proto se zabývají možnými riziky, která souvisejí s možným vojenským využitím nanotechnologie.

2. Rizika nanotechnologie

Nanotechnologie nabízí ohromné možnosti, avšak současně představuje smrtelná rizika. K tomuto závěru lze dospět již na základě současného laboratorního výzkumu a obecně přijatelné extrapolace historických trendů. V kontextu takových vizí, jako jsou montážní nanostroje (nanoassemblery), sebe replikující systémy, umělá inteligence s lidskou a vyšší kapacitou, robotika nanoskopických a mikroskopických rozměrů, super-automatizovaná výroba, nanosoučástky uvnitř lidského těla, si lze snadno představit, jak nanotechnologie šiří smrtelná onemocnění nebo dokonce interagují s lidským mozkem. Ačkoliv o těchto možnostech lze pochybovat, nelze je zcela vyloučit, pokud se neprokáže, že jsou fyzicky nebo technicky nemožné. Aby se zabránilo nevratným škodám, musí být již dnes přijata regulační opatření, která zabrání takovému nebezpečnému vývoji. Rizika nanotechnologií jsou však mnohem širší: od znečištění životního prostředí, přes prohlubování nerovností mezi sociálními skupinami a národy až po nahrazení lidských pracovníků nebo dokonce lidského druhu. Podle autorů článku [1] by měly být zpracovány interdisciplinární studie, které by analyzovaly různá taková rizika. Autoři článku [1] se zaměřili pouze na vojenské využití nanotechnologie, aby upozornili na možná rizika a ukázali, jakými směry by měly pokračovat podrobnější a hlubší studie.

Vojenský výzkum nanotechnologie je sice v počátcích, avšak existují jasné náznaky, že se tento výzkum výrazně urychluje. Tím, že vláda Spojených států amerických zahájila americkou Národní nanotechnologickou iniciativu (National Nanotechnology Initiative), stimulovala podobné iniciativy v ostatních zemích světa včetně vojenského výzkumu.

V letech 1999 až 2001 americký úřad pro pokročilé výzkumné projekty obrany DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) financoval následující výzkumné programy v oblasti nanovědy a nanotechnologie:

Biologické a amorfní výpočetní systémy; Magnetické materiály v nanofázi; Rozhraní biologických; informačních a fyzikálních systémů; Strukturální materiály a zařízení; Mikronástroje; biomolekulární nanoskopické materiály; Molekulární elektronika; Nanotechnologie a krystalická pole; Nanoelektrický výzkum.

Ve fiskálním roce 2001 se Obranná iniciativa univerzitního výzkumu v nanotechnologii (Defense University Initiative on Nanotechnology, DURINT) zaměřila na následující témata:

Nanoskopické stroje a motory; Nanostruktury pro katalýzu; Biomolekulární řízení tvorby nanoelektrických a nanomagnetických struktur; Polymerní nanokompozitní materiály pro systémy vysokých rychlostí a kosmické systémy; Nanosystémová energetika; Organická nanofotonika a nanoelektronika; Vlastnosti prvků; zařízení a systémů v nanoskopickém měřítku; Kvantové výpočty a kvantová zařízení; Syntéza, čištění a funkcionalizace uhlíkových nanotrubiček; Molekulární rozpoznávání a přenos signálů v biomolekulárních systémech; Nanoskopická elektronická zařízení a architektury; Syntéza a modifikace nanostrukturních povrchů; Nanoporézní polovodiče: matice, substráty a vzorky; Magnetické nanočástice pro aplikace v biotechnologii; Deformace, únava a zlomy nanostruktur a mezivrstvých materiálů.

3. Potenciální vojenské využití nanotechnologie

Zbraně hromadného ničení

Zřejmě dnes nejčastěji zmiňovanou nanotechnologickou zbraní hromadného ničení jsou sebe replikující nanoroboti, kteří rychle rozkládají organický materiál. Tato zbraň však vyžaduje další pokročilejší vývoj nanotechnologie. Zřejmě v nejbližších letech nanotechnologie poskytne nosiče pro účinné ukládání, šíření a dopravu chemických a biologických látek v organismech lidí, živočichů a rostlin. Tímto způsobem se odstraní dřívější potíže s použitím některých biologických látek. Nanotechnologické nosiče mohou využívat genetické markery pro výběr určitých etnických skupin nebo dokonce jednotlivců.

Nanotechnologické materiály poskytnou nové možnosti při výrobě jaderných zbraní a zřejmě povedou k vývoji nových typů jaderných zbraní.

Jedním takovým typem jaderných zbraní jsou jaderné zbraně čtvrté generace s ekvivalentní ničivou sílou od 1 do 100 tun TNT. Současné jaderné zbraně používají ekvivalentní ničivou sílu tisíců až miliónů tun TNT. Jaderné zbraně čtvrté generace nebudou obsahovat dostatečné množství jaderného materiálu, které by umožňovalo samovolnou neřízenou řetězovou reakci. Budou produkovat relativně málo radioaktivního spadu a zbytkové radioaktivity, protože budou obsahovat malé množství štěpného materiálu. Jejich ničivá síla bude pocházet z jaderné fúze místo jaderného štěpení. Budou mít relativně malou ničivou sílu, takže podle současných konvencí je nebude možno považovat za zbraně hromadného ničení. Na rozdíl od jaderných zbraní předchozích generací však budou mít četné vojenské využití. Například dobře víme, že množství konvenční výbušniny, které je dopravováno velmi přesnými nosiči, jako jsou křižující rakety (tj. 50 až 100 kg výbušniny) je z hlediska ceny zcela zanedbatelné. Některé cíle je přitom nutné ničit pomocí několika takových nosičů. Pokud by tento nosič nesl jadernou hlavici čtvrté generace s ničivou silou od 1 do 100 tun TNT, došlo by k dramatickým změnám strategie a taktiky ve vedení moderní války, srovnatelné s prvním použitím jaderných zbraní v roce 1945 nebo s rozmístěním balistických raket dlouhého doletu v roce 1959. Jaderné zbraně čtvrté generace budou mít tisíckrát vyšší ničivou sílu než konvenční zbraně a přitom budou podstatně menší než jaderné zbraně předchozích generací. Díky tomu plně vyhovují vojenským požadavkům při vedení moderní války.

Nanotechnologie umožní vyrábět také sebe replikující velmi malé konvenční zbraně v tak velkém množství, že získají charakter zbraní hromadného ničení.

Jiné zbraně

Nanotechnologie poskytuje pevnější a lehčí materiály, menší počítačové komponenty, nové technologie senzorů a společně s mikroelektronikou řadu dalších možností pro miniaturizaci. Nanotechnologické výrobní metody umožní hromadnou výrobu poměrně složitých systémů za nízkou cenu. Proto lze očekávat větší rychlosti projektilů, pevnější a lehčí pancéřování a přesněji naváděné nosiče s menší výbušnou náloží. Dále lze očekávat levné vojenské roboty miniaturní nebo dokonce mikroskopické velikosti včetně biologicko-technických hybridních robotů. Takoví roboti budou schopni samostatného rozhodování a útočných akcí na zvolené cíle s vysokou ničivou silou. Na oběžné dráze Země se objeví velmi malé satelity, které budou fungovat jako protisatelitní a protibalistické zbraně.

Obecné vojenské aplikace

Nanotechnologie bude mít řadu dalších vojenských aplikací: výroba, přenos a udržování energie, pohonné jednotky a motory, senzory a senzorové sítě, zobrazovací jednotky, bojové informační systémy, logistika, schopnost vlastní opravy, pevnější materiály a řadu dalších, dnes neznámých možností. Některé představy hovoří o systémech sledování bojové situace, které by byly implantovány do těl vojáků nejprve pro biomedicínskou analýzu a později pro informační výměnu. Hovoří se také o implantátech, které by z vojáků vytvořily výkonnější a účinnější bojové stroje. Bujné fantazie některých filmových režisérů se brzy mohou stát děsivou skutečností.

Někteří výzkumníci dokonce hovoří o hrozbách ovlivňování myšlení a rozhodování lidí pomocí nanotechnologických systémů implantovaných do mozku. Stimulováním různých částí mozkové tkáně lze mimo jiné vyvolat různé emoce. Člověk se často rozhoduje na základě svých pocitů, aniž je schopen přesně vysvětlit, proč se právě tak rozhodl. Kybernetika by však měla při rozhodování pouze pomáhat a nikoliv rozhodování ovlivňovat nebo dokonce určovat.

Do roku 2030 se očekává výrazný pokrok nanotechnologie. Podle některých výzkumníků budou vyvinuty sluneční nanočlánky, které umožní účinnější výrobu energie. Dále dojde k vývoji nanorobotů, kteří budou schopni léčit onemocnění uvnitř lidského těla například odstraněním nebo opravou poškozené DNA. Ovšem stejně jako mohou léčit, mohou také velmi účinně zabíjet.

Po překonání technologických překážek budou vyvinuti bojoví roboti, jejichž nasazení již dnes vyvolává řadu strategických, operačních ale také etických otázek, zejména pokud se tito roboti změní z vojenských pomocníků na samostatné zabijáky. Představa vraždících systémů bez přímé lidské kontroly je hrůzná. Jak mohou Spojené státy americké kontrolovat šíření vojenské robotické technologie? Bude vůbec taková kontrola možná, když většina výzkumu a vývoje robotické technologie dnes probíhá v soukromých firmách, jejichž hlavním kritériem je zisk? Existují nějaké překážky, které by zabránily vzniku robotizovaných armád? Jakmile nanotechnologie budou dostatečně levné, budou robotizované armády schopny vybudovat nejen průmyslově rozvinuté státy, ale také mnohé rozvojové země a bohatší polovojenské a teroristické skupiny.

4. Hrozby a rizika použití vojenské nanotechnologie

Vývoj a budoucí použití vojenských nanotechnologií ovlivňuje mezinárodní dohody o kontrole zbrojení, politickou a ekonomickou stabilitu států, společnost a životní prostředí.

Bude nutné změnit současné dohody o kontrole zbrojení. Konvence o biologických zbraních musí vzít v úvahu biologicky účinné látky vyrobené pomocí genetické nanotechnologie. Dále bude nutné omezit výrobu a použití konvenčních zbraní využívajících nové technologie, které žádné dohody dosud neuvažují. Mezinárodní válečné právo musí vzít v úvahu zavedení autonomních bojových systémů, které nebudou schopny spolehlivě rozlišit nevojenské osoby nebo zraněné vojáky neschopné boje.

Politická a ekonomická stabilita států bude ohrožena novými závody ve zbrojení v technologických inovacích, strategickým nebo taktickým tlakem na provedení preventivních úderů a rychlých vojenských akcí a šířením levných bojových mikrosystémů s vysokou účinností.

Lidé, společnost a životní prostředí budou ohroženi použitím mikrorobotů pro odposlouchávání a špionážní účely, pro kriminální činnost a teroristické útoky. Nanosystémy implantované do lidského mozku mohou ovlivnit nebo změnit podstatu osobnosti. Komerční nabídka takových implantátů bude samozřejmě zdůrazňovat pouze výhody pro jejich nositele (zlepšení zdravotního stavu, zdokonalení myšlení, posílení paměti, příznivé ovlivnění emočního stavu a podobně).

Vojenský výzkum a rozmístění vojenských systémů postaví před společnost nová fakta, která nutně povedou k otázkám účelnosti dalšího technologického vývoje.

Koncept omezení rizik nových vojenských technologií by měl řešit následující problémy kontroly zbrojení:

Kroky preventivní kontroly zbrojení by měly zahrnovat: Na národních úrovních by měly být vypracovány zákony pro ochranu životního prostředí, pro bezpečnost zaměstnanců a pro kontrolu výzkumu (jako je genetika, genomika, biotechnologie, nanotechnologie) s přísným dohledem nad jejich dodržováním a s účinnými právními a ekonomickými donucovacími prostředky.

Na mezinárodní úrovni by měla být dodržována a rozšířena Konvence Spojených národů o mořském právu (UN Convention on the Law of Sea, 1982), která se zabývá znečištěním a využíváním moří, a Rámcová konvence Spojených národů o klimatických změnách (UN Framework Convention on Climatic Change, 1992), která se zabývá omezením emisí skleníkových plynů.

Na mezinárodní úrovni v oblasti kontroly zbrojení by měla být dodržována a případně rozšířena Dohoda o protibalistických zbraních (Anti-Ballistic Missile Treaty, 1972), jíž však Spojené státy americké v roce 2003 vypověděly, Konvence o biologických a toxických zbraních (Biological and Toxin Weapons Convention, 1972), která zakazovala držení, výrobu a vývoj biologických látek pro vojenské účely, Protokol o oslepujících laserových zbraních (Blindig Laser Weapons Protocol, 1995), který zakazuje použití laserových zbraní způsobujících trvalé oslepnutí.

5. Doporučení

Autoři článku [1] chtěli upozornit mezinárodní veřejnost na nebezpečí, které představuje vývoj vojenské nanotechnologie. Bude nutné vypracovat interdisciplinární studie těchto hrozeb a rizik a přijmout preventivní opatření kontroly zbrojení. Protože se vojenské a civilní aspekty nanotechnologie prolínají, omezení a pravidla musí postihnout jak vojenskou tak civilní oblast. Autoři článku [1] tvrdí, že by měla být přijata následující obecná pravidla:

Jako první kroky autoři článku [1] doporučují: Z dlouhodobého hlediska rizika nových mocných technologií, jako jsou genetické inženýrství, genomika, biotechnologie, počítačové a komunikační sítě, mikrosystémy a nanotechnologie, budou vyžadovat zásadní změny mezinárodního systému, zejména posílení práva a politických institucí, včetně mezinárodního trestního práva a změnu orientace vojenských misí z válčení na zajišťování vzájemné bezpečnosti.

Literatura a odkazy:

[1] Risks from military uses of nanotechnology - the need for technology assessment and preventive control. Jürgen Altmann, Experimentelle Physik III, Universität Dortmund, D-44221 Dortmund, Germany; Mark A. Gubrud, Physics Department, University of Maryland, College Park MD 20742, USA