Новости

Oct 08, 2023

Угроза ядерного электромагнитного импульса критической инфраструктуре

Если бы достаточно большой процент секторов инфраструктуры был поврежден, то наши

Если бы достаточно большой процент секторов инфраструктуры был поврежден, то наше восстановление после широкомасштабной ЭМИ-атаки заняло бы годы, если не десятилетия.

Многие считают атаку электромагнитным импульсом (ЭМИ) на Соединенные Штаты, вызванную взрывом ядерной боеголовки в атмосфере, событием «черный лебедь» – событием с сильными последствиями и непредсказуемостью. Но мы знали об угрозе ЭМИ-атаки еще с первых атмосферных испытаний в начале 1960-х годов. Более того, сегодня кажется еще более разумным, что наши противники могут предпочесть нанести вред США фатальным первым ударом, а не вовлечь США в войну на истощение. ЭМИ — это явление прямой видимости, связанное с детонацией ядерной боеголовки, и излучаемый им импульс может соединить интегральные схемы электронных компонентов, особенно тех, которые подключены к длинным проводным проводникам, таким как антенны, линии передачи или внутренняя проводка здания, или что-то столь же простое, как электрический шнур прибора, подключенного к стене. Мостовое соединение или электрическая дуга в интегральной схеме может нарушить работу электронного компонента, требуя его включения или перезапуска, либо мостовое соединение может сжечь схему или чип, тем самым нарушив работу электронного компонента.

Тот факт, что воздействие ЭМИ может нанести значительный ущерб и разрушения критически важной инфраструктуре на больших территориях, хорошо понятен, и противник может использовать асимметричные средства для нанесения общенационального ущерба. Мы знаем о влиянии ЭМИ на критически важную инфраструктуру уже более 60 лет. Угроза ЭМИ для США — это не событие «черного лебедя», а скорее событие «страуса», когда США знают об угрозе и растущем риске, но прячут свою пресловутую голову в песок из-за страха вместо того, чтобы предпринимать полезные действия.

США, как и многие современные общества, становятся все более зависимыми от высоко взаимозависимых инфраструктурных секторов, которые используют электронные компоненты с интегральными схемами. Только подумайте, насколько распространенными в нашей повседневной жизни стали электронные устройства: грузовики, автомобили, поезда, самолеты, смартфоны, радио, телевидение, спутники, стационарные телефоны, системы отопления, кондиционирования, охлаждения, морозильники, телевизоры и медицинское оборудование. И это становится еще более тревожным, поскольку современные общества будут обращаться к искусственному интеллекту и алгоритмам машинного обучения для решения растущих сложных социальных проблем и помощи человеку в принятии решений. Наша зависимость от электроники и ее интегральных схем сделала США очень уязвимыми к ЭМИ-эффектам ядерного взрыва. Возможно, именно поэтому наши противники, особенно те, кто не способен вести обычные военные действия, могут обратиться к ЭМИ-эффекту ядерной боеголовки, чтобы нанести смертельный удар по США.

Механика ЭМИ

Самая большая угроза ЭМИ критической инфраструктуре современного общества исходит от ядерной боеголовки, расположенной в средних и верхних слоях стратосферы или примерно в 20–30 милях над поверхностью Земли, что называется высотным ЭМИ (HEMP). .[i] HEMP возникает, когда ядерный взрыв генерирует интенсивный всплеск гамма-излучения, которое исходит наружу от источника ядерного взрыва. Гамма-лучи, которые излучаются вниз к земной поверхности, в конечном итоге встретят точку, где плотность атмосферы быстро увеличится, и гамма-лучи начнут взаимодействовать с молекулами воздуха.[ii] Это известно как область осаждения, и именно здесь находится Гамма-лучи производят комптоновские электроны и положительные ионы, которые продолжают излучаться в сторону от источника ядерного взрыва. Эти электроны излучают с гораздо более высокой скоростью, чем положительные ионы, из-за их меньшей массы, и это смещение заряда приводит к протеканию тока к области осаждения, за которым следует ток от области осаждения, когда заряженные частицы начинают рекомбинировать.[iii] ] Именно это явление порождает эффекты ЭМИ, которые могут производить средний импульс до 50 000 вольт/метр.[iv] Комптоновские электроны, генерируемые гамма-излучением в области осаждения, отклоняются магнитным полем Земли и, следовательно, областью осаждения. Максимальный эффект на земной поверхности во многом зависит от мощности оружия, ориентации и того, на какой широте над землей оно взорвется.[v]