EMP Missile dari AS, bisa mematikan semua peralatan elektronik!
Menurut Boeing, bersama dengan perusahaan “Phantom Works” membuat sebuah project untuk mengembangkan sebuah pesawat terbang prototype yang dapat membawa senjata energi microwave yang telah dikembangkan oleh US Air Force Research Laboratory (AFRL). Kata lembaga AFRL senjata ini dibuat untuk mengkounter dan mematikan peralatan elektronik musuh dengan menembakan misil yang berisi muatan microwave yang sangat tinggi atau disebut juga dengan CHAMP (Counter-electronics High power microwave Advanced Missile Project ).
“Kabarnya senjata revolusioner ini tidak berbahaya untuk manusia karena hanya berfungsi untuk melumpuhkan sistem elektronik musuh, dan mengiliminasi collateral damage,” kata Keith Coleman salah satu orang penting dari Phantom Work.
Ada apa dengan bom EMP ?
Ide ini muncul ketika AS mencoba mencari jalan untuk melumpuhkan peralatan elektronik musuh walaupun sementara, dengan menggunakan ledakan gelombang microwave yang tinggi ini dapat dilakukan sehingga peralatan musuh dapat mati secara temporer, ataupun chips nya terbakar hal ini sangat penting bagi AS ketika mereka ingin melumpukan peralatan elektronik seperti air-defence radar, titik komunikasi militer dan lainya. Untuk mencapai itu satu satunya cara adalah menggunakan teknologi electromagnetic pulse (EMP) sebagai pengganti bom nuklir yang selama ini militer AS belum berhasil membuat sebuah bom EMP/HPM yang memiliki efek yang sangat baik tampa harus menggunakan nuklir hingga akhirnya menimbulkan berbagai macam konspirasi teori dan politik di dunia militer AS.Akhirnya Boeing angkat bicara dengan mendemontrasikan sebuah project yang telah berjalan selama 3 tahun dengan nama “ground and flight demonstration”, dan nampaknya semua pesawat pesawat ini bersifat re-usable – tidak berarti pesawat ini akan ikut hancur saat terjadinya proses pelemahan pada perangkat elektronik, sebagaimana dengan teknologi yang pernah dicoba namun gagal yaitu electropulse bomb ataupun EMP grenade.
Apa yang terdapat di dalamnya ?
Kabarnya juga senjata microwave ini akan sekaligus menjadi mesin pada pesawat dengan memberikan listrik yang berkekuatan tinggi yang akan memberikan daya listrik yang berpulsa tinggi – teknologi ini diperkenalkan oleh Sandia National Laboratory, kata Boeing. Sandia telah melakukan beberapa eksperimen dengan menggunakan compact “folded Blumlein” (seukuran kulkas besar) pulsed-power system akan menghasilkan energi listrik sampai 70 gigawatt, yang merupakan sudah menjadi persyaratan untuk kelayakan akan senjata HPM ini.Pulsa elektromagnetik (kadang-kadang disingkat EMP) adalah ledakan radiasi elektromagnetik . Tiba-tiba pulsa radiasi elektromagnetik biasanya hasil dari jenis tertentu ledakan energi tinggi, terutama ledakan nuklir , atau dari tiba-tiba fluktuasi medan magnet . Yang dihasilkan cepat berubah medan listrik dan medan magnet dapat pasangan dengan sistem listrik / elektronik untuk menghasilkan arus merusak dan tegangan lonjakan .
Dalam terminologi militer, sebuah bom nuklir diledakkan ratusan kilometer di atas permukaan Bumi dikenal sebagai pulsa elektromagnetik ketinggian tinggi (HEMP) perangkat. Efek dari perangkat HEMP tergantung pada jumlah yang sangat besar faktor, termasuk ketinggian ledakan, menghasilkan energi , sinar gamma output, interaksi dengan medan magnet bumi , dan elektromagnetik perisai target.
Sejarah
Fakta bahwa pulsa elektromagnetik yang dihasilkan oleh ledakan nuklir dikenal sejak masa awal pengujian senjata nuklir. Besarnya EMP dan pentingnya efek, bagaimanapun, tidak sadar selama beberapa waktu. [1]Selama tes pertama Amerika Serikat nuklir pada 16 Juli 1945, peralatan elektronik terlindung karena Enrico Fermi harapan pulsa elektromagnetik dari ledakan. Sejarah teknikal resmi untuk yang menyatakan tes nuklir pertama, "Semua garis sinyal benar-benar terlindung, dalam banyak kasus ganda terlindung Meskipun catatan ini banyak yang hilang karena pickup palsu pada saat ledakan yang melumpuhkan peralatan rekaman.." [2] Selama pengujian nuklir Inggris di 1952-1953 ada instrumentasi kegagalan yang dikaitkan dengan " radioflash , "yang kemudian istilah Inggris untuk EMP. [3] [4]
Para tes ketinggian tinggi nuklir tahun 1962, seperti dijelaskan di bawah, meningkatkan kesadaran EMP luar populasi kecil asli dari ilmuwan senjata nuklir dan insinyur. Komunitas ilmiah yang lebih besar menjadi sadar akan pentingnya masalah EMP setelah serangkaian tiga artikel diterbitkan sekitar pulsa elektromagnetik nuklir pada tahun 1981 oleh William J. luas dalam publikasi mingguan Ilmu . [1] [5] [6]
Starfish Perdana
Artikel utama: Starfish Perdana
Pada bulan Juli 1962, 1,44 megaton (6.0 PJ) Amerika Serikat uji coba nuklir di angkasa, 400 kilometer (250 mil) di atas Samudera Pasifik pertengahan, yang disebut Perdana Starfish tes, menunjukkan para ilmuwan nuklir yang besar dan efek dari dataran tinggi ledakan nuklir jauh lebih besar daripada yang telah dihitung sebelumnya. Starfish Perdana juga membuat efek-efek dikenal masyarakat dengan menyebabkan kerusakan listrik di Hawaii, sekitar 1.445 kilometer (898 mil) jauhnya dari titik ledakan, merobohkan sekitar 300 lampu jalan, berangkat alarm pencuri merusak banyak dan link perusahaan telepon microwave. [ 7] Starfish Perdana tes sukses pertama dalam seri Amerika Serikat ketinggian tinggi uji coba nuklir pada tahun 1962 yang dikenal sebagai Operasi Fishbowl . Tes Operasi berikutnya Fishbowl mengumpulkan data lebih lanjut tentang fenomena EMP tinggi ketinggian.
Para Bluegill Tripel Perdana dan Kingfish tinggi ketinggian tes nuklir pada Oktober dan November 1962 di Fishbowl Operasi akhirnya memberikan data pulsa elektromagnetik yang cukup jelas untuk memungkinkan fisikawan untuk secara akurat mengidentifikasi mekanisme fisik yang memproduksi pulsa elektromagnetik. [8]
Kerusakan EMP uji Perdana Starfish dengan cepat diperbaiki karena kehandalannya yang (dibandingkan dengan hari ini) [9] dari infrastruktur listrik dan elektronik of Hawaii pada tahun 1962.
Besarnya relatif kecil dari Starfish Perdana EMP di Hawaii (sekitar 5600 volt / meter) dan jumlah yang relatif kecil dari kerusakan yang dilakukan (misalnya, hanya 1 sampai 3 persen dari lampu jalan padam) [10] menyebabkan beberapa ilmuwan percaya, di dini hari penelitian EMP, bahwa masalahnya mungkin tidak signifikan seperti yang kemudian menyadari. Perhitungan baru [9] menunjukkan bahwa jika hulu ledak Perdana Starfish telah diledakkan di atas benua utara Amerika Serikat, besarnya EMP akan jauh lebih besar (22-30 kilovolt / meter) karena kekuatan yang lebih besar dari medan magnet bumi di Amerika Serikat, serta orientasi yang berbeda dari medan magnet bumi di lintang tinggi. Perhitungan baru ini, dikombinasikan dengan ketergantungan mempercepat pada EMP-sensitif mikroelektronik, kesadaran bahwa ancaman EMP bisa menjadi masalah yang sangat signifikan.Uni Soviet Uji 184
Artikel utama: Proyek K
Pada tahun 1962, Uni Soviet juga melakukan serangkaian tiga EMP-memproduksi uji coba nuklir di angkasa lebih dari Kazakhstan, yang terakhir dalam seri yang disebut " Proyek K ". [11] Meskipun senjata-senjata ini jauh lebih kecil (300 kiloton atau 1,3 PJ) dibandingkan tes Perdana Starfish, karena mereka tes dilakukan melalui daratan penduduk yang besar (dan juga di lokasi mana medan magnet bumi lebih besar), kerusakan yang disebabkan oleh EMP yang dihasilkan dilaporkan jauh lebih besar daripada di Starfish Perdana nuklir uji. Para geomagnetik badai -seperti pulsa E3 (dari tes ditunjuk sebagai "Test 184") bahkan diinduksi sentakan arus listrik dalam kabel listrik bawah tanah yang panjang yang menyebabkan kebakaran di pembangkit listrik di kota Karaganda . Setelah runtuhnya Uni Soviet, tingkat kerusakan ini dikomunikasikan secara informal kepada para ilmuwan di Amerika Serikat. [12] formal dokumentasi dari beberapa kerusakan EMP di Kazakhstan ada [13] [14] namun masih jarang di tempat terbuka ilmiah sastra. Non-nuklir sejarah
Konsep pembangkit fluks kompresi eksplosif dipompa untuk menghasilkan pulsa elektromagnetik non-nuklir dikandung sejak tahun 1951 oleh Andrei Sakharov di Uni Soviet, [15] namun negara memiliki pekerjaan mereka biasanya disimpan paling baru pada non-nuklir EMP sangat rahasia sampai teknologi sudah cukup untuk ide-ide serupa yang akan dikandung oleh fisikawan di negara-negara lain.Karakteristik EMP nuklir
Kasus pulsa elektromagnetik nuklir berbeda dari jenis lain elektromagnetik pulsa (EMP) untuk menjadi seorang elektromagnetik pulsa multi kompleks. Pulsa multi kompleks biasanya digambarkan dalam tiga komponen, dan ketiga komponen telah didefinisikan sebagai demikian oleh komisi standar internasional yang disebut International Electrotechnical Commission (IEC). [16]Tiga komponen EMP nuklir, seperti yang didefinisikan oleh IEC, disebut E1, E2 dan E3.
E1
Pulsa E1 adalah komponen yang sangat cepat EMP nuklir. Komponen E1 adalah sangat singkat namun intens medan elektromagnetik yang cepat dapat menimbulkan tegangan yang sangat tinggi dalam konduktor listrik. Komponen E1 menyebabkan sebagian besar kerusakan dengan menyebabkan listrik tegangan rusaknya dilampaui E1 adalah komponen yang dapat merusak komputer dan peralatan komunikasi dan. itu berubah terlalu cepat untuk pelindung petir biasa untuk menyediakan perlindungan yang efektif terhadap itu.
Fisikawan Conrad Longmire telah memberikan nilai-nilai numerik untuk kasus yang khas dari pulsa E1 dihasilkan oleh generasi kedua senjata nuklir seperti yang digunakan dalam uji ketinggian tinggi Fishbowl Operasi pada tahun 1962. Menurut dia, sinar gamma yang khas yang dilepaskan oleh senjata memiliki energi sekitar 2 MeV (juta elektron volt). Ketika sinar gamma bertabrakan dengan atom di stratosfer pertengahan, sinar gamma knock out elektron. Hal ini dikenal sebagai efek Compton , dan elektron yang dihasilkan menghasilkan arus listrik yang dikenal sebagai arus Compton. Sinar gamma mentransfer sekitar setengah dari energi mereka ke elektron, sehingga elektron-elektron ini awal memiliki energi sekitar 1 MeV. Hal ini menyebabkan elektron untuk mulai perjalanan di arah umumnya menurun sekitar 94 persen dari kecepatan cahaya. Efek relativistik menyebabkan elektron ini massa energi yang tinggi untuk meningkat menjadi sekitar 3 kali massa diam normal. [18]
Jika tidak ada medan geomagnetik dan tidak ada atom tambahan di atmosfer yang lebih rendah untuk tabrakan tambahan, elektron akan terus melakukan perjalanan ke bawah dengan rata-rata kerapatan arus di stratosfer dari sekitar 48 ampere per meter persegi. [18]
Karena kemiringan ke bawah medan magnet bumi pada tinggi lintang , daerah puncak kekuatan medan daerah berbentuk U ke sisi khatulistiwa dari ledakan nuklir. Seperti ditunjukkan dalam diagram di sebelah kanan, untuk ledakan nuklir atas benua Amerika Serikat, wilayah ini berbentuk U adalah selatan dari titik peledakan. Dekat ekuator , di mana medan magnet bumi lebih hampir horizontal, kekuatan medan E1 lebih hampir simetris di sekitar lokasi ledakan.
Medan magnet bumi dengan cepat mengalihkan elektron pada sudut kanan ke medan geomagnetik, dan tingkat defleksi tergantung pada kekuatan medan magnet. Pada kekuatan medan geomagnetik khas Amerika Serikat pusat, pusat Eropa atau Australia, spiral ini elektron awal sekitar garis-garis medan magnet dalam lingkaran dengan radius khas sekitar 85 meter (sekitar 280 kaki). Elektron ini awal dihentikan oleh tabrakan dengan molekul udara lain pada jarak rata-rata sekitar 170 meter (kurang dari 580 kaki). Ini berarti bahwa sebagian dari elektron dihentikan oleh tabrakan dengan molekul udara sebelum mereka dapat menyelesaikan satu lingkaran penuh spiral di sekitar garis-garis magnet bumi lapangan. [18]
Ini interaksi elektron bermuatan negatif yang bergerak dengan sangat cepat dengan medan magnet memancarkan pulsa energi elektromagnetik. Denyut nadi biasanya meningkat ke nilai puncaknya pada sekitar 5 nanodetik. Besarnya pulsa ini biasanya meluruh menjadi setengah dari nilai puncak dalam 200 nanodetik. (Dengan definisi IEC, ini pulsa E1 berakhir pada satu mikrodetik (1000 nanodetik) setelah itu dimulai.) Proses ini terjadi bersamaan dengan sekitar 10 25 elektron lain. [18]
Ada sejumlah tabrakan sekunder yang menyebabkan elektron kehilangan energi berikutnya sebelum mereka mencapai permukaan tanah. Elektron yang dihasilkan oleh tabrakan tersebut selanjutnya memiliki energi berkurang sehingga mereka tidak memberikan kontribusi signifikan terhadap pulsa E1. [18]
Ini 2 MeV sinar gamma biasanya akan menghasilkan pulsa E1 dekat permukaan tanah di lintang tinggi yang cukup puncak sekitar 50.000 volt per meter. Ini adalah puncak densitas daya sebesar 6,6 megawatt per meter persegi.
Proses sinar gamma mengetuk elektron keluar dari atom pada pertengahan stratosfer yang menyebabkan ini wilayah atmosfer untuk menjadi konduktor listrik karena ionisasi, proses yang menghambat produksi sinyal elektromagnetik lebih lanjut dan menyebabkan kekuatan medan untuk jenuh di sekitar 50.000 volt per meter. Kekuatan dari pulsa E1 tergantung pada jumlah dan intensitas sinar gamma yang dihasilkan oleh senjata dan pada kecepatan dari ledakan sinar gamma dari senjata. Kekuatan dari pulsa E1 juga agak tergantung pada ketinggian ledakan.
Ada laporan dari "super-EMP" senjata nuklir yang mampu mengatasi volt 50.000 per batas meter dengan rilis hampir seketika ledakan radiasi gamma tingkat energi yang jauh lebih tinggi daripada yang dikenal untuk diproduksi oleh senjata nuklir generasi kedua . Rincian konstruksi realitas dan kemungkinan senjata-senjata ini diklasifikasikan, dan karena itu tidak dapat dikonfirmasikan oleh para ilmuwan dalam literatur ilmiah terbuka. [19]
E2
Komponen E2 dihasilkan oleh sinar gamma tersebar dan gamma yang dihasilkan oleh senjata inelastis neutron . Komponen E2 adalah "waktu antara" pulsa yang, oleh definisi IEC, berlangsung dari sekitar 1 mikrodetik untuk 1 detik setelah awal dari pulsa elektromagnetik. Komponen E2 pulsa memiliki banyak kesamaan dengan pulsa elektromagnetik yang dihasilkan oleh petir, meskipun pulsa elektromagnetik yang disebabkan oleh sambaran petir di dekatnya mungkin jauh lebih besar dari komponen E2 dari EMP nuklir. Karena kemiripan dengan pulsa kilat-disebabkan dan meluasnya penggunaan teknologi proteksi petir, pulsa E2 umumnya dianggap yang paling mudah untuk melindungi.Menurut Amerika Serikat EMP Komisi, potensi masalah utama dengan komponen E2 adalah kenyataan bahwa segera mengikuti komponen E1, yang mungkin telah merusak perangkat yang biasanya akan melindungi terhadap E2.
Menurut Laporan Komisi Eksekutif EMP tahun 2004, "Secara umum, itu tidak akan menjadi masalah bagi sistem infrastruktur yang kritis karena mereka telah ada langkah perlindungan untuk pertahanan terhadap sambaran petir sesekali Risiko yang paling signifikan adalah sinergis,. Karena komponen E2 mengikuti sebagian kecil dari satu detik setelah penghinaan komponen pertama, yang memiliki kemampuan untuk merusak atau menghancurkan pelindung dan fitur kontrol. energi yang berkaitan dengan komponen kedua sehingga mungkin diperbolehkan untuk masuk ke sistem dan merusak ". [20]
E3
Komponen E3 sangat berbeda dari dua komponen utama lainnya EMP nuklir. Komponen E3 pulsa adalah pulsa sangat lambat, berlangsung puluhan hingga ratusan detik, yang disebabkan oleh ledakan nuklir naik-turun medan magnet bumi keluar dari jalan, diikuti oleh pemulihan dari medan magnet ke tempat alami. Komponen E3 memiliki kesamaan dengan sebuah badai geomagnetik disebabkan oleh solar flare yang sangat parah. [21] [22] Seperti badai geomagnetik, E3 dapat menghasilkan arus induksi dalam konduktor geomagnetically listrik panjang, yang kemudian dapat merusak komponen seperti transformator daya baris. [23]Karena kesamaan antara matahari-diinduksi badai geomagnetik dan E3 nuklir, telah menjadi umum untuk merujuk pada matahari yang disebabkan badai geomagnetik sebagai "EMP surya." [24] Pada tingkat dasar, bagaimanapun, "surya EMP" tidak dikenal untuk menghasilkan suatu E1 atau komponen E2.
Untuk deskripsi yang lebih menyeluruh mekanisme kerusakan E3, lihat artikel utama: Geomagnetically arus induksi
Pertimbangan Praktis untuk EMP nuklir
Lama, tabung vakum (katup) peralatan berbasis umumnya jauh lebih rentan terhadap EMP dari baru solid state peralatan. Soviet Perang Dingin era pesawat militer sering memiliki avionik didasarkan pada tabung vakum karena keterbatasan baik di Soviet solid-state kemampuan dan keyakinan bahwa peralatan vakum-tabung akan bertahan lebih baik. [1]Meskipun tabung vakum jauh lebih tahan terhadap EMP dari perangkat solid state, komponen lain dalam sirkuit tabung vakum dapat rusak oleh EMP. Peralatan vakum tabung benar-benar rusak pada tahun 1962 EMP pengujian nuklir. [14] Juga, keadaan padat -77 RRC VHF manpackable 2-way radio selamat pengujian EMP luas. [25] RRC-25 sebelumnya, hampir identik kecuali untuk tabung vakum amplifikasi tahap akhir, telah diuji di simulator EMP tetapi tidak bersertifikat untuk tetap berfungsi sepenuhnya.
Banyak ledakan nuklir telah terjadi menggunakan bom yang dijatuhkan oleh pesawat. The B-29 pesawat yang menyampaikan senjata nuklir di Hiroshima dan Nagasaki tidak kehilangan daya akibat kerusakan pada sistem mereka listrik atau elektronik. Hal ini hanya karena elektron (dikeluarkan dari udara oleh sinar gamma) yang berhenti dengan cepat di udara normal untuk semburan di bawah sekitar 10 km (sekitar 6 mil), sehingga mereka tidak mendapatkan kesempatan untuk secara signifikan dibelokkan oleh medan magnet bumi (yang menyebabkan defleksi EMP kuat terlihat dalam semburan ketinggian tinggi), sehingga penggunaan terbatas ketinggian meledak lebih kecil untuk EMP luas. [26]
Jika pesawat membawa Hiroshima dan Nagasaki bom telah dalam zona radiasi nuklir ketika bom meledak di atas kota-kota, maka mereka akan menderita efek dari pemisahan muatan (radial) EMP. Tapi ini hanya terjadi dalam radius ledakan parah selama ledakan bawah ketinggian sekitar 10 km.
Selama uji coba nuklir pada tahun 1962, yang menderita gangguan EMP kapal KC-135 pesawat terbang fotografi 300 km (190 mil) dari 410 kt (1.700 TJ) Bluegill Double Perdana dan 410 kt (1.700 TJ) Kingfish ledakan (48 dan 95 km (30 dan 59 mil) meledak ketinggian, masing-masing) [27] tetapi elektronik pesawat penting jauh kurang canggih dari hari ini dan pesawat mampu mendarat dengan aman.
Generasi EMP nuklir
Beberapa faktor utama mengontrol efektivitas senjata EMP nuklir. Ini adalah- Ketinggian senjata ketika meledak;
- Para hasil dan detail konstruksi senjata;
- Jarak dari senjata ketika meledak;
- Geografis kedalaman atau intervensi fitur geografis;
- Kekuatan lokal dari medan magnet Bumi.
Senjata ketinggian
- Sebuah ledakan nuklir ketinggian tinggi langsung menghasilkan fluks dari sinar gamma dari reaksi nuklir dalam perangkat. Ini foton pada gilirannya menghasilkan energi tinggi bebas elektron oleh hamburan Compton pada ketinggian antara (sekitar) 20 dan 40 km. Elektron ini kemudian terjebak di medan magnet bumi , sehingga menimbulkan suatu osilasi arus listrik . Arus ini asimetris pada umumnya dan memunculkan cepat naik memancarkan medan elektromagnetik disebut pulsa elektromagnetik (EMP). Karena elektron yang terjebak dasarnya secara bersamaan, sumber elektromagnetik yang sangat besar memancarkan koheren .
- Denyut nadi dapat dengan mudah rentang berukuran benua-daerah, dan radiasi ini dapat mempengaruhi sistem di darat, laut, dan udara. Insiden EMP pertama yang tercatat disertai tes tinggi ketinggian nuklir selama Pasifik Selatan dan mengakibatkan kegagalan sistem kekuasaan yang jauh seperti Hawaii . Sebuah perangkat besar diledakkan di 400-500 km (250-312 mil) dari Kansas akan mempengaruhi semua benua Amerika Sinyal dari peristiwa semacam itu meluas ke cakrawala visual sebagai dilihat dari sudut meledak.
Ketinggian yang ditunjukkan di atas adalah lebih besar daripada Stasiun Luar Angkasa Internasional dan banyak orbit Bumi rendah satelit. Senjata besar dapat memiliki dampak yang dramatis pada satelit operasi dan komunikasi seperti yang terjadi selama tes 1962. Efek merusak pada satelit yang mengorbit biasanya karena faktor lain selain EMP. Dalam uji coba nuklir Starfish Perdana, kerusakan yang paling satelit adalah karena kerusakan pada panel surya dari satelit melewati sabuk radiasi yang diciptakan oleh ledakan ketinggian tinggi nuklir. [31]
hasil Senjata
Khas menghasilkan senjata nuklir yang digunakan selama Perang Dingin perencanaan untuk serangan EMP berada di kisaran 1 sampai 10 megaton (4,2-42 PJ) [32] Ini kira-kira 50 sampai 500 kali ukuran dari senjata Amerika Serikat yang digunakan di Jepang di Hiroshima dan Nagasaki . Fisikawan telah bersaksi pada dengar pendapat Kongres Amerika Serikat, bagaimanapun, bahwa senjata dengan hasil dari 10 kiloton (42 TJ) atau kurang dapat menghasilkan EMP sangat besar. [33]Jika kita membandingkan dengan hasil yang berbeda ledakan, EMP pada jarak tetap dari senjata nuklir tidak akan meningkat pada tingkat yang sama sebagai hasil ledakan, tetapi pada kebanyakan hanya sebagai akar kuadrat hasil panen (lihat ilustrasi ke kanan). Ini berarti bahwa meskipun 10 kiloton senjata hanya memiliki 0,7% dari pelepasan energi total dari 1,44- megaton Starfish Perdana tes, EMP akan minimal 8% sama kuat. Karena komponen E1 EMP nuklir tergantung pada prompt sinar gamma output, yang hanya 0,1% dari hasil dalam Starfish Perdana tetapi dapat 0,5% dari hasil dalam senjata fisi murni hasil yang rendah, sebuah bom kiloton 10 dengan mudah dapat 5 x 8 % = 40% sekuat 1,44 megaton Starfish Perdana di EMP memproduksi. [27]
Gamma total energi sinar prompt di sebuah ledakan fisi adalah 3,5% dari hasil, tapi dalam 10 kiloton ledakan ledak tinggi sekitar inti bom menyerap sekitar 85% dari sinar gamma prompt, sehingga output hanya sekitar 0,5% dari hasil di kiloton. Dalam termonuklir Starfish Perdana hasil fisi kurang dari 100% untuk memulai dengan, dan kemudian casing luar tebal menyerap sekitar 95% dari sinar gamma prompt dari pendorong di sekitar panggung fusi. Thermonuclear senjata juga kurang efisien dalam memproduksi EMP karena tahap pertama dapat pra-mengionisasi udara [27] yang menjadi konduktif dan karenanya cepat celana pendek keluar elektron Compton arus yang dihasilkan oleh tahap, hasil akhir yang lebih besar termonuklir. Oleh karena itu, senjata fisi kecil murni dengan kasus tipis jauh lebih efisien dalam menyebabkan EMP dari bom megaton kebanyakan.
Analisis ini, bagaimanapun, hanya berlaku untuk E1 E2 cepat dan komponen EMP nuklir. Para geomagnetik badai -seperti komponen E3 EMP nuklir lebih erat sebanding dengan menghasilkan energi total senjata. [34]
Senjata jarak
Sebuah aspek unik dan penting dari EMP nuklir adalah bahwa semua komponen dari pulsa elektromagnetik yang dihasilkan di luar senjata. Komponen E1 penting adalah dihasilkan oleh interaksi dengan elektron di atmosfer bagian atas yang terkena radiasi gamma dari senjata - dan efek selanjutnya atas orang elektron oleh medan magnet bumi . [30]Untuk ketinggian tinggi ledakan nuklir , ini berarti bahwa banyak dari EMP sebenarnya dihasilkan pada jarak besar dari ledakan (di mana radiasi gamma dari ledakan hits atmosfer atas). Hal ini menyebabkan medan listrik dari EMP akan sangat seragam atas area yang luas yang terkena.
Menurut teks referensi standar pada efek senjata nuklir yang diterbitkan oleh Departemen Pertahanan AS, "Medan listrik puncak (dan amplitudo) di permukaan Bumi dari ledakan tinggi ketinggian akan tergantung pada hasil ledakan, ketinggian ledakan , lokasi pengamat, dan orientasi sehubungan dengan medan geomagnetik Sebagai aturan umum, bagaimanapun, kekuatan medan dapat diharapkan untuk menjadi puluhan kilovolt per meter di sebagian besar daerah yang menerima radiasi EMP.. " [35 ]
Buku referensi yang sama juga menyatakan bahwa, "... atas sebagian besar daerah yang terkena oleh EMP kekuatan medan listrik di tanah akan melebihi 0,5 T maks. Untuk menghasilkan kurang dari seratus beberapa kiloton, ini belum tentu benar karena kekuatan lapangan di singgung bumi bisa secara substansial kurang dari 0,5 maks E ". [35]
(E maks mengacu pada kekuatan medan listrik maksimum di daerah yang terkena.)
Dengan kata lain, kekuatan medan listrik di seluruh area yang dipengaruhi oleh EMP akan cukup seragam untuk senjata dengan output sinar gamma yang besar, tetapi untuk senjata jauh lebih kecil, medan listrik mungkin jatuh pada tingkat yang relatif lebih cepat pada umumnya jarak dari titik peledakan.
Ini adalah medan listrik puncak EMP yang menentukan induksi tegangan puncak dalam peralatan dan konduktor listrik lainnya di tanah, dan sebagian besar kerusakan ditentukan oleh tegangan induksi.
Untuk ledakan nuklir di atmosfer, situasinya lebih kompleks. Dalam berbagai deposisi sinar gamma, hukum sederhana tidak lagi memegang seperti udara yang terionisasi dan tidak ada efek EMP lain, seperti medan listrik radial karena pemisahan elektron Compton dari molekul udara, bersama-sama dengan fenomena kompleks lainnya. Untuk ledakan permukaan, penyerapan sinar gamma oleh udara akan membatasi berbagai deposisi sinar gamma menjadi sekitar 10 mil, sedangkan untuk meledak di udara dengan kepadatan rendah pada ketinggian tinggi, kisaran pengendapan akan jauh lebih besar.
Non-nuklir pulsa elektromagnetik
Non-nuklir pulsa elektromagnetik (NNEMP) adalah pulsa elektromagnetik yang dihasilkan tanpa menggunakan senjata nuklir. Ada beberapa perangkat yang dapat mencapai tujuan ini, mulai dari yang rendah-induktansi besar kapasitor bank yang dibuang ke antena tunggal-loop atau generator gelombang mikro ke pembangkit kompresi eksplosif dipompa fluks . Untuk mencapai karakteristik frekuensi dari pulsa yang dibutuhkan untuk optimal kopling ke sasaran, gelombang-membentuk sirkuit dan / atau generator microwave ditambahkan antara sumber pulsa dan antena . Sebuah tabung vakum sangat cocok untuk konversi microwave pulsa energi tinggi adalah vircator . [36]NNEMP generator dapat dilakukan sebagai muatan bom, rudal jelajah dan pesawat , memungkinkan pembangunan bom elektromagnetik dengan mekanik berkurang, efek radiasi termal dan pengion dan tanpa konsekuensi politik dari penggelaran senjata nuklir.
Kisaran senjata NNEMP (non-nuklir bom elektromagnetik) adalah sangat terbatas dibandingkan dengan EMP nuklir. Hal ini karena hampir semua perangkat NNEMP digunakan sebagai senjata kimia memerlukan bahan peledak sebagai sumber energi awal mereka, namun bahan peledak nuklir telah menghasilkan energi pada urutan satu juta kali lipat dari berat bahan peledak kimia yang sama. [37] Selain perbedaan besar dalam kepadatan energi dari sumber energi awal, pulsa elektromagnetik dari senjata NNEMP harus datang dari dalam senjata itu sendiri, sementara senjata nuklir menghasilkan EMP sebagai efek sekunder, sering pada jarak yang jauh dari ledakan. [29] Fakta-fakta ini sangat membatasi berbagai senjata NNEMP dibandingkan dengan rekan-rekan nuklir mereka, tetapi memungkinkan untuk diskriminasi target yang lebih bedah. Efek kecil e-bom telah terbukti cukup untuk operasi teroris atau militer tertentu. Contoh operasi tersebut mencakup penghancuran sistem kontrol tertentu rapuh elektronik dari jenis penting untuk pengoperasian kendaraan darat dan pesawat banyak. [38]
Informasi tentang simulator EMP digunakan oleh Amerika Serikat selama bagian akhir dari Perang Dingin , bersama dengan informasi lebih umum tentang pulsa elektromagnetik, sekarang dalam makalah di bawah asuhan Yayasan Summa, [41] yang sekarang host di Universitas New Meksiko.
Situs Summa web Yayasan termasuk dokumentasi tentang kayu besar ATLAS-aku simulator (lebih dikenal sebagai trestle, atau "trestle Sandia") di Sandia National Labs , New Mexico, yang simulator EMP terbesar di dunia. [42] Hampir semua simulator ini EMP besar menggunakan versi khusus dari sebuah generator yang Marx . [3] [4] Yayasan Summa sekarang memiliki sebuah film dokumenter 44 menit di situs web yang disebut "trestle: Tengara Perang Dingin". [43]
Banyak simulator EMP besar juga dibangun di Uni Soviet, serta di Inggris, Perancis, Jerman, Belanda, Swiss dan Italia. [3] [4]
Pasca-Perang Dingin skenario serangan nuklir EMP
Amerika Serikat telah mengembangkan layanan militer, dan dalam beberapa kasus telah diterbitkan, sejumlah skenario serangan EMP hipotetis. [44]Amerika Serikat EMP Komisi diberi wewenang oleh Kongres Amerika Serikat pada Tahun Fiskal 2001, dan re-resmi di Tahun Fiskal 2006. Komisi secara resmi dikenal sebagai Komisi untuk Menilai Ancaman ke Amerika Serikat dari Electromagnetic Pulse (EMP) Serang. [45]
Amerika Serikat EMP Komisi telah membawa bersama sekelompok ilmuwan terkemuka dan teknologi untuk mengkompilasi beberapa laporan. Pada tahun 2008, Komisi EMP merilis Laporan Nasional Kritis Infrastruktur. [34] Laporan ini menjelaskan, secara rinci sebanyak praktis, kemungkinan konsekuensi dari sebuah EMP nuklir pada infrastruktur sipil. Meskipun laporan ini adalah ditujukan khusus terhadap Amerika Serikat, sebagian besar informasi jelas dapat digeneralisasi untuk infrastruktur sipil dari negara-negara industri lainnya.
Laporan 2008 adalah tindak lanjut untuk laporan yang lebih umum yang dikeluarkan oleh komisi pada tahun 2004. [22] [46]
Dalam kesaksian tertulis disampaikan kepada Senat Amerika Serikat pada tahun 2005, seorang anggota staf Komisi EMP melaporkan:
- Komisi EMP mensponsori survei di seluruh dunia literatur ilmiah dan militer asing untuk mengevaluasi pengetahuan, dan mungkin niat, dari negara asing sehubungan dengan elektromagnetik (EMP) menyerang pulsa. Survei menemukan bahwa fenomena fisika EMP dan potensi serangan militer EMP secara luas dipahami dalam masyarakat internasional, seperti tercermin dalam tulisan-tulisan resmi dan tidak resmi dan pernyataan. Survei sumber terbuka selama dekade terakhir menemukan bahwa pengetahuan tentang EMP dan serangan EMP adalah dibuktikan dalam setidaknya Inggris, Perancis, Jerman, Israel, Mesir, Taiwan, Swedia, Kuba, India, Pakistan, Irak di bawah Saddam Hussein, Iran, North Korea, Cina dan Rusia.
- . . .
- Banyak analis asing-khususnya di Iran, Korea Utara, Cina, dan Rusia-melihat Amerika Serikat sebagai agresor potensial yang akan bersedia untuk menggunakan seluruh persenjataan lengkap senjata, termasuk senjata nuklir, dalam serangan pertama. Mereka melihat Amerika Serikat sebagai memiliki rencana kontingensi untuk membuat serangan EMP nuklir, dan sebagai bersedia untuk melaksanakan rencana tersebut di bawah berbagai keadaan.
- Ilmuwan militer Rusia dan Cina dalam tulisan-tulisan open source menggambarkan prinsip-prinsip dasar senjata nuklir yang dirancang khusus untuk menghasilkan efek yang disempurnakan-EMP, yang mereka sebut "Super-EMP" senjata. "Super-EMP" senjata, menurut tulisan-tulisan sumber asing terbuka, dapat merusak bahkan yang terbaik sistem elektronik yang dilindungi AS militer dan sipil. [19]
0 komentar:
Posting Komentar