Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 5ης γενιάς (5G) έχουν ήδη ξεκινήσει τη λειτουργία τους από τις αρχές του 2019 στη Νότια Κορέα (π.χ. στην πόλη PyeongChang, όπου διεξήχθησαν οι χειμερινοί Ολυμπιακοί Αγώνες), στην Κίνα (ευρέως διαδεδομένο ιδιαίτερα στην γνωστή μας Γουχάν), στις ΗΠΑ, στην Ιαπωνία, στο Κατάρ κ.α.. Από το 2020 εφαρμόζεται πιλοτικά σε πόλεις χωρών της Ευρώπης (Mobile World Congress, 2018).
Επίσης, είναι υποχρέωση των χωρών της Ε.Ε να υιοθετήσουν πλήρως την τεχνολογία 5G μέχρι το 2021.
Τεχνολογία 5G
Οι νέες κεραίες 5G μπορούν να εγκατασταθούν σε απόσταση ανά 10 έως 20 πολυκατοικίες εντός των αστικών περιοχών. Οι θέσεις τους ενδέχεται να είναι υπάρχουσες εγκαταστάσεις, όπως για παράδειγμα οι στήλοι ηλεκτρισμού.
Οι κεραίες 5G θα εκθέσουν τον πληθυσμό σε νέες πηγές ακτινοβολίας ραδιοσυχνοτήτων, συμπεριλαμβανομένων και κυμάτων χιλιοστών (millimeter waves – MMW).
H τεχνολογία 5G θα χρησιμοποιεί (Moskowitz, 2019):
– χαμηλές συχνότητες (0,6 GHz – 3,7 GHz),
– μεσαίες συχνότητες (3,7 – 24 GHz) και
– υψηλές ζώνες συχνοτήτων (24 GHz και υψηλότερες).
Σήματα υψηλής ζώνης συχνοτήτων (MMW)
Τα σήματα «υψηλής ζώνης» είναι της τάξης των 10 χιλιοστών (MMWs) και αντιστοιχούν σε συχνότητες από 30 έως 300 GHz.
Τα χαρακτηριστικά των σημάτων MMW διαφέρουν από τα σήματα συχνοτήτων χαμηλής ζώνης, που χρησιμοποιούνται προς το παρόν από τις εταιρίες κινητής τηλεφωνίας. Συγκεκριμένα, μπορούν να μεταδίδουν σε μικρές αποστάσεις ασύλληπτες ποσότητες δεδομένων με ιδιαίτερα υψηλούς ρυθμούς (π.χ. έως 10 δισεκατομμύρια bit ανά δευτερόλεπτο).
Οι μεταδόσεις γίνονται σε στενές δέσμες που ταξιδεύουν με οπτική επαφή (line of sight) μεταξύ των κεραιών 5G.
Είναι γεγονός ότι τα σήματα MMW αποσβαίνουν εύκολα στα κτίρια, στα δένδρα ή εν γένει σε φυσικά εμπόδια, τα οποία απορροφούν ένα σημαντικό μέρος της ενέργειάς τους. Αυτό σημαίνει ότι εμφανίζουν μικρή διαπερατότητα και συνεπώς μεγαλύτερη απορρόφηση σε σχέση με τα υπάρχοντα σήματα κινητής τηλεφωνίας. Επίσης, ανακλώνται εύκολα στις μεταλλικές επιφάνειες.
Αυτός είναι και ο κυριότερος τεχνικός λόγος που θα οδηγήσει στην εγκατάσταση ενός τεράστιου πλήθους κεραιών κινητής τηλεφωνίας 5G σε κατοικημένες περιοχές, ενδεχομένως ακόμα και σε απόσταση μικρότερη των 50 μέτρων μεταξύ τους! Ενδεικτικά στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ, με πληθυσμό 39,5 εκ. και έκταση 423.970 km² υπολογίζεται ότι θα απαιτηθούν παραπάνω από 50.000 νέες τοποθεσίες εγκατάστασης νέων κεραιών (Moskowitz, 2019).
Ωστόσο, αυτό το τεράστιο πλήθος των κεραιών 5G δεν επιβάλλεται μόνο από την μειωμένη ικανότητα διαπερατότητας των νέων συχνοτήτων, αλλά κατά κύριο λόγο από τον τεράστιο όγκο δεδομένων που θα κληθεί το νέο δίκτυο 5G να διαχειριστεί…
Τέλος, παρόλο που οι κεραίες εκπομπής των σημάτων MMW είναι μικρές (της τάξης μερικών χιλιοστών), οι συστοιχίες κεραιών αποτελούνται από δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες στοιχεία κεραιών.
Βάσει των παραπάνω, γίνεται σαφές ότι τα νέας γενιάς κινητά τηλέφωνα και οι νέες κεραίες έξω από τις κατοικίες (αλλά και εντός των κτιρίων) θα είναι απαραίτητα στην ασύρματη δικτύωση και λειτουργία του δικτύου 5G και ειδικά σε ό,τι αφορά στην εφαρμογή της τεχνολογίας ΙοΤ (Internet of Thnogs).
Έρευνες για τις βιολογικές επιπτώσεις των κυμάτων MMW στην υγεία
Τα σήματα χιλιοστών (MMW) απορροφώνται σε 1 έως 2 χιλιοστά του ανθρώπινου δέρματος και στα επιφανειακά στρώματα του κερατοειδούς του ματιού.
Είναι φανερό, λοιπόν, ότι με αυτόν τον τρόπο, το δέρμα ή οι περιοχές κοντά στην επιφάνεια των ιστών είναι οι πρωταρχικοί στόχοι της ακτινοβολίας. Δεδομένου ότι το δέρμα περιέχει τριχοειδή αγγεία και νευρικές απολήξεις, η εκπομπή σημάτων MMW επιφέρει βιολογικές επιδράσεις μέσω μοριακών μηχανισμών του δέρματος ή μέσω του νευρικού συστήματος (Moskowitz, 2019).
Τα σήματα MMW υψηλής έντασης δρουν αρχικά στο ανθρώπινο δέρμα και στον κερατοειδή με τη θερμότητα, έχοντας ως επακόλουθο την πρόκληση πόνου και εν συνεχεία σε πιο παρατεταμένες εκθέσεις ενδεχόμενες σωματικές βλάβες.
Η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να επηρεάσει την μορφολογία, την ανάπτυξη αλλά και το μεταβολισμό των κυττάρων, προκαλώντας την παραγωγή ελεύθερων ριζών και καταστρέφοντας το DNA. Πρόκειται για θερμικά αποτελέσματα, τα οποία εμφανίζονται όταν η πυκνότητα ισχύος των σημάτων κυμαίνονται από 5 έως 10 mW/cm2 (Moskowitz, 2019).
Για πρώτη φορά, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας 5G, ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού θα εκτίθεται σε σήματα MMW σε διαρκή βάση. Βέβαια, πρέπει να σημειωθεί ότι η έκθεση του πληθυσμού πιθανά να είναι σε σήματα χαμηλής έντασης. Ως εκ τούτου, οι επιπτώσεις στην υγεία από την έκθεση στην ακτινοβολία 5G θα περιορίζονται σε μη θερμικές επιδράσεις που θα προκύπτουν από την παρατεταμένη έκθεση σε σήματα MMW σε συνδυασμό με την έκθεση στην ήδη υπάρχουσα ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων χαμηλής και μεσαίας ζώνης.
Δυστυχώς, δεν έχουν πολλές μελέτες εξετάσει την παρατεταμένη έκθεση σε σήματα MMW χαμηλής έντασης και εν γένει δεν έχουν επικεντρωθεί στην έκθεση ζωντανών οργανισμών σε σήματα MMW σε συνδυασμό με άλλες ακτινοβολίες ραδιοσυχνοτήτων.
Επιπρόσθετα, φαίνεται ότι τα αποτελέσματα των μελετών είναι συχνά ασυνεπή προς τις αρχικές ερευνητικές υποθέσεις, διότι σχετίζονται με πολλαπλούς παράγοντες, όπως ο τύπος των ιστών ή των κυττάρων που ερευνώνται, η συχνότητα, η διαμόρφωση των σημάτων, η πυκνότητα ισχύος και η διάρκεια έκθεσης στην ακτινοβολία (Moskowitz, 2019).
Επομένως είναι αναμενόμενο να ποικίλλουν τα αποτελέσματα μεταξύ των μελετών. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, υφίστανται και μελέτες που δεν αναφέρουν συγκεκριμένες βιολογικές επιδράσεις. Ωστόσο, δεν είναι λίγες αυτές που έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι τα σήματα MMW είτε ενισχύουν είτε αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων (Le Drean et al., 2013).
Σε μια ανασκόπηση παλαιότερης έρευνας, το 2010, επισημάνθηκε ότι «ένας μεγάλος αριθμός κυτταρικών μελετών έδειξε ότι τα σήματα MMW μπορούν να μεταβάλλουν τις δομικές και λειτουργικές ιδιότητες των κυτταρικών μεμβρανών». Με άλλα λόγια, η έκθεση σε σήματα MMW είναι δυνατόν να επηρεάσει την κυτταρική μεμβράνη, είτε τροποποιώντας τη δραστηριότητα των ιόντων της, είτε τροποποιώντας τα φωσφολιπίδιά της. Να σημειωθεί ότι τα φωσφολιπίδια αποτελούν το δομικό υλικό της κυτταρικής ή πλασματικής μεμβράνης, των οποίων η χημική συμπεριφορά τους παίζει καθοριστικό ρόλο στη ζωή των κυττάρων.
Ακόμη, στα αποτελέσματα συμπεριλαμβάνονται και τα μόρια του νερού. Υπενθυμίζεται ότι ο ανθρώπινος οργανισμός περιέχει περίπου 70% έως 75% νερό.
Ταυτόχρονα, οι απολήξεις του νευρικού συστήματος στο δέρμα είναι ένας πιθανός στόχος των σημάτων MMW και το πιθανό σημείο εκκίνησης πολλών βιολογικών επιδράσεων, καθώς τα MMW δύνανται να ενεργοποιήσουν το ανοσοποιητικό σύστημα μέσω της διέγερσης του περιφερικού νευρικού συστήματος (Ramundo-Orlando, 2010).
Το 1998, επιστήμονες σε ερευνητικά ινστιτούτα του Στρατού και της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ, δημοσίευσαν έρευνα για τα σήματα MMW, όπου ανέφεραν: «Η αυξημένη ευαισθησία και ακόμη και η υπερευαισθησία των μεμονωμένων δειγμάτων σε σήματα MMW μάλλον είναι πραγματική. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της έκθεσης, ειδικά αναφορικά με το μήκος κύματος, μια ακτινοβολία MMW χαμηλής έντασης επηρεάζει το 30% έως 80% των υγιών εξεταζομένων ατόμων» (Lebedeva, 1993, 1995).
Επιπρόσθετα, ορισμένες κλινικές μελέτες αναφέρουν υπερευαισθησία των οργανισμών στα σήματα MMW, η οποία μάλιστα δεν περιορίζεται σε ένα ορισμένο μήκος κύματος (Golovacheva, 1995).
Ωστόσο, καμία από τις σχετικές μελέτες σε σήματα MMW χαμηλής έντασης δεν συνεχίστηκε αναφορικά με την αξιολόγηση των κινδύνων για την υγεία, αν και εξαιτίας της αυξανόμενης χρήσης τεχνολογιών με σήματα MMW, αυτός ο ερευνητικός στόχος θα φαινόταν αναμενόμενος και λογικός. Άλλωστε, είναι προφανές ότι φαινόμενα, όπως οι αλλαγές του ρυθμού ανάπτυξης των κυττάρων και οι μεταβολές στην ανθεκτικότητα παθογόνων βακτηρίων στα αντιβιοτικά κλπ, έχουν τεράστια σημασία για τα καθοριζόμενα πρότυπα ασφαλείας.
Πρέπει επίσης να επισημανθεί ότι δεν έχουν διερευνηθεί πλήρως οι βιολογικές επιδράσεις σε ολόκληρο το ανθρώπινο σώμα ή σε μια περιοχή του σώματος από την παρατεταμένη ή χρόνια έκθεση σε σήματα MMW. Γι’ αυτό το λόγο τα όρια ασφαλείας αναφορικά με αυτούς τους τύπους εκθέσεων βασίζονται σχεδόν αποκλειστικά σε προβλέψεις και εκτιμήσεις απόθεσης ενέργειας (Pakhomov et al., 1998).
Ταυτόχρονα, είναι εξαιρετικά πιθανό, ορισμένα μικρόβια να επηρεάζονται από την ακτινοβολία MMW.
Το 2016 δημοσιεύθηκε μια έρευνα σχετικά με τις επιδράσεις των MMW σε ορισμένα βακτήρια (Soghomonyan et al., 2016). Οι συγγραφείς συνόψισαν τα ευρήματά τους ως εξής: «[…] Τα σήματα MMW επηρέασαν το βακτήριο Escherichia coli και πολλά άλλα βακτήρια, κυρίως καταστέλλοντας την ανάπτυξή τους και μεταβάλλοντας τις ιδιότητές τους. Οι επιδράσεις ήταν μη θερμικές και εξαρτήθηκαν από διαφορετικούς παράγοντες. Οι σημαντικοί στόχοι των σημάτων MMW στον ανθρώπινο οργανισμό θα μπορούσαν να είναι η κυτταρική μεμβράνη, το DNA και το νερό που περιέχει ο κάθε ζωντανός οργανισμός. Η συνέπεια της πρόσπτωσης των σημάτων MMW σε διάφορα βακτήρια είναι η μεταβολή της ευαισθησίας τους στα αντιβιοτικά. Αυτά τα αποτελέσματα είναι σημαντικά, διότι φαίνεται ότι τα βακτήρια αποκτούν αντοχή στα αντιβιοτικά».
Από αυτήν την άποψη, είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον το γεγονός ότι βακτήρια όπως το Bacillus και το Clostridium spp επέζησαν κοντά σε τηλεπικοινωνιακούς σταθμούς, όντας αρκετά ανθεκτικά σε ένα μεγάλο εύρος φαρμάκων (Adebayo et al. 2014 & Soghomonyan et al., 2016).
Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι μια ομάδα 240 επιστημόνων τηλεπικοινωνιών, βιολόγων και γιατρών από 40 χώρες, κάνει έκκληση στην Ευρωπαϊκή Ένωση για την αναστολή της ανάπτυξης των δικτύων 5G έως ότου οι πιθανοί κίνδυνοι για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον να έχουν διερευνηθεί πλήρως από ανεξάρτητες επιστημονικές ομάδες. Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες προτείνουν στην Ευρωπαϊκή Ένωση να δώσει προτεραιότητα στην υλοποίηση ενσύρματων ψηφιακών τηλεπικοινωνιών με χρήση οπτικών ινών, αντί των ασύρματων και να θεσπιστούν νέα όρια για την έκθεση στην ασύρματη ακτινοβολία, προκειμένου να προστατευτεί η δημόσια υγεία.
Συμπέρασμα
Η βραχυπρόθεσμη έκθεση σε ακτινοβολία σημάτων MMW υψηλής ή χαμηλής έντασης όχι μόνο επηρεάζει τα ανθρώπινα κύτταρα, αλλά ενδέχεται να οδηγήσει στην ανάπτυξη και εδραίωση επιβλαβών βακτηρίων που ενδεχομένως να γίνουν ανθεκτικότερα σε πολλά αντιβιοτικά.
Τέλος, δεδομένου ότι δεν έχουν διεξαχθεί επαρκείς έρευνες σχετικά με τις συνέπειες στην υγεία από τη μακροχρόνια έκθεση σε σήματα MMW, η επικείμενη εκτεταμένη ανάπτυξη της ασύρματης υποδομής 5G, αποτελεί ολοφάνερα ένα τεράστιο πείραμα που μπορεί να έχει δυσμενείς επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία και όχι μόνο.
*Παναγιώτης Αγγελιδάκης, Ηλεκτρονικός – Ραδιοηλεκτρολόγος του Εθνικού Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών
