電磁脈沖或?qū)⒃斐蓺缧詡? 空軍已采取措施, 我們應(yīng)當(dāng)為此擔(dān)心嗎?

制造電磁脈沖的一種方法是引爆核彈。這是在馬紹爾群島的埃尼威托克環(huán)礁進(jìn)行的第一次氫彈試驗(yàn)(“常春藤行動(dòng)”)期間, 滾滾的白色蘑菇云升騰而起 (圖片來源:CORBIS/ CORBIS via Getty Images)。

(資料圖片僅供參考)

德克薩斯州的一個(gè)空軍基地已經(jīng)采取了防范電磁脈沖(EMP: electromagnetic pulse) 攻擊的初步措施。但電磁脈沖到底是什么，它的威脅有多大?德克薩斯州拉克蘭圣安東尼奧聯(lián)合基地的官員發(fā)出對(duì)一個(gè)名為石油、石油和潤(rùn)滑綜合設(shè)施進(jìn)行勘察的請(qǐng)求。據(jù)悉，調(diào)查將在更詳細(xì)的漏洞測(cè)試之前確定任何可能易受電磁脈沖攻擊的設(shè)備。在那之后，官員們會(huì)想辦法在電磁脈沖攻擊的情況下保證設(shè)備的安全。

什么是電磁脈沖?電磁脈沖是一種巨大的電磁能量爆發(fā)，可以自然發(fā)生，也可以利用核武器故意產(chǎn)生。盡管許多專家認(rèn)為電磁脈沖不會(huì)構(gòu)成太大威脅，但一些人認(rèn)為，這些類型的武器可能會(huì)被廣泛用來破壞依賴電力的社會(huì)。“你可以用一種武器摧毀整個(gè)北美電網(wǎng)，”國(guó)防分析師彼得·普瑞(Peter Pry)說。他曾在國(guó)會(huì)電磁脈沖委員會(huì)(Congressional EMP Commission)任職，該委員會(huì)成立的目的是評(píng)估電磁脈沖攻擊的威脅，但已停運(yùn)?！耙坏╇娋W(wǎng)癱瘓，一切都會(huì)崩潰，”普瑞說明, 社會(huì)“一切都依賴電力:電信、交通，甚至水?！?/p>

根據(jù)該請(qǐng)求，拉克蘭的測(cè)試是對(duì)時(shí)任總統(tǒng)唐納德·特朗普發(fā)布的一項(xiàng)行政命令的回應(yīng)，該命令要求聯(lián)邦政府加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施，以對(duì)抗電磁脈沖。為該項(xiàng)目提供咨詢的普瑞說，調(diào)查和由此產(chǎn)生的升級(jí)是空軍加強(qiáng)防御這類威脅的衍生計(jì)劃。

為什么電磁脈沖如此危險(xiǎn)?電磁脈沖會(huì)釋放出巨大的電磁波，就像一塊巨大的移動(dòng)磁鐵。這種不斷變化的磁場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致附近導(dǎo)線中的電子移動(dòng)，從而產(chǎn)生電流。有了如此巨大的能量爆發(fā)，電磁脈沖可以在波及范圍內(nèi)的任何電子設(shè)備中造成破壞性的電涌。

這些脈沖可以有意或自然地發(fā)生。當(dāng)太陽(yáng)噴出大量等離子體流時(shí)，自然電磁脈沖就會(huì)發(fā)生，如果它們朝我們飛來，地球的自然磁場(chǎng)會(huì)使它們偏轉(zhuǎn)。但當(dāng)太陽(yáng)一次噴出足夠多的等離子體時(shí)，撞擊會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)擺動(dòng)，并產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁脈沖。上一次發(fā)生這種情況是在1859年所謂的卡靈頓事件，當(dāng)時(shí)電子設(shè)備還很罕見，但它摧毀了大部分剛建成的電報(bào)網(wǎng)絡(luò)。

其次就是認(rèn)為產(chǎn)生的電磁脈沖。普瑞說，如果核武器在高空大氣中被引爆，它所釋放的伽馬輻射可以從空氣分子中剝離電子，并將它們加速到接近光速。這些帶電荷的電子會(huì)被地球磁場(chǎng)包圍。當(dāng)它們四處移動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的波動(dòng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生大規(guī)模的電磁脈沖。爆炸也會(huì)扭曲地球磁場(chǎng)，產(chǎn)生類似于自然產(chǎn)生的電磁脈沖的較慢脈沖。在上空約200英里(300公里)處引爆核武器可以產(chǎn)生一個(gè)電磁脈沖，覆蓋北美大部分地區(qū)。炸彈的爆炸和輻射在到達(dá)地面之前就會(huì)消散，但產(chǎn)生的電磁脈沖將強(qiáng)大到足以摧毀整個(gè)地區(qū)的電子設(shè)備?！叭绻阏驹诒ǖ恼路?，你甚至聽不到爆炸的聲音，”普瑞說,“電磁脈沖會(huì)無害地穿過你的身體?！?/p>

一個(gè)半徑不到一公里的小型電磁脈沖也可以通過將高壓電源與天線結(jié)合而產(chǎn)生，天線會(huì)將這種能量以電磁波的形式釋放出來。軍方有一種攜帶電磁脈沖發(fā)生器的巡航導(dǎo)彈原型。該項(xiàng)目被稱為反電子高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈項(xiàng)目(CHAMP)，可用于瞄準(zhǔn)特定的敵方設(shè)施。普瑞表示，許多軍隊(duì)甚至恐怖組織都有能力制造電磁脈沖發(fā)生器。

他說:“我們已經(jīng)達(dá)到了這樣一個(gè)境界，一個(gè)人用這樣的設(shè)備就可以推翻一個(gè)大城市的文明技術(shù)支柱?！狈乐闺姶琶}沖所需要的技術(shù)與已經(jīng)用于防止由閃電引起的電涌造成損害的技術(shù)類似。這些技術(shù)必須適用于處理更高的電壓，目前, 可以將多余電壓轉(zhuǎn)移到地球的浪涌保護(hù)器或屏蔽電磁輻射的法拉第籠等設(shè)備已經(jīng)可以完成這項(xiàng)工作。

普瑞說，EMP委員會(huì)估計(jì)，要保護(hù)國(guó)家電網(wǎng)中最重要的設(shè)備將花費(fèi)20億到40億美元，但理想情況下，他希望看到費(fèi)用的降低，以便EMP保護(hù)內(nèi)置到設(shè)備中。

我們需要擔(dān)心電磁脈沖的威脅嗎?不過，電磁脈沖造成的威脅還遠(yuǎn)未解決。由公用事業(yè)公司資助的電力研究所(Electric Power Research Institute) 2019年的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn)，這樣的攻擊可能會(huì)導(dǎo)致局部停電，但不會(huì)導(dǎo)致全國(guó)電網(wǎng)故障，恢復(fù)時(shí)間將與其他大規(guī)模停電類似。

奧本大學(xué)麥克拉里網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全研究所主任弗蘭克·西魯夫(Frank Cilluffo)表示，雖然電磁脈沖的攻擊肯定是毀滅性的，但的敵人不太可能實(shí)施如此肆無忌憚的攻擊。西魯夫告訴《生活科學(xué)》雜志:“對(duì)手還有其他方法可以達(dá)到一些相同的效果，其中一些更便宜，而另一些則不易察覺?！?/p>

這些替代方案可能包括網(wǎng)絡(luò)攻擊，摧毀包括電網(wǎng)在內(nèi)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，甚至試圖破壞現(xiàn)代社會(huì)如此依賴的天基通信或GPS系統(tǒng)。預(yù)防電磁脈沖的工作是有意義的，特別是考慮到另一個(gè)類似卡靈頓事件的可能性，但這些升級(jí)不應(yīng)該分散對(duì)更可能的攻擊的防御注意力。

BY:Edd Gent

FY: 徐展博

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