همه‌چیز در مورد بمب‌های الکترومغناطیسی (EMP)

بسیاری از افراد قطعی برق و انرژی را تجربه کرده‌اند و همه به‌اتفاق این قطعی را ناخوشایند و آزاردهنده می‌دانند، بعد از گذشت یک ساعت از قطعی برق بسیاری افراد پرخاشگر شده و گاهاً به باعث و بانی احتمالی آن هم لعنت می‌فرستند!

معمولا بعد از چند ساعت قطعی برق شروع به قدم زدن درون خانه می‌کنید و کم‌کم آثار استرس و نگرانی درون شما ظاهر می‌شود. بعد از چند روز قطعی برق و نداشتن امکاناتی هم چون تلویزیون و اینترنت و گرم‌کن‌های برقی سطح استرس شما تا سقف منزلتان هم بالا می‌رود. اما این تمام ماجرا نیست و قطعی برق در ابعاد وسیع‌تر آثار بسیار گسترده‌تری دارد. اگر قطعی برق صرفاً منحصر به منزل شما نشده و تمام شهر را در برمی‌گیرد، متعاقب آن افراد زیادی براثر نبود امکانات پزشکی و بهداشتی جان خود را از دست می‌دهند و همچنین شرکت‌های بزرگ میلیون‌ها دلار خسارت می‌بینند و از طرف دیگر میلیون‌ها تن مواد غذایی فاسد می‌شوند و از بین می‌روند، اگر داستان ما ابعاد فاجعه‌آمیز بیشتری به خود بگیرد و برد این قطعی برق به یک ناحیه بزرگ برسد رسماً دولت و ارتش در آن ناحیه فلج می‌شود و نتیجه آن‌یک هرج‌ومرج و ناامنی گسترده است.

این‌ها بخشی از واقعیات وابستگی بی‌حدومرز جامعه امروزی بشر به الکتریسیته و به‌صورت کلی انرژی است.

یک بمب الکترومغناطیسی یا همان E-Bomb ها یک سلاح مخوف است که به‌منظور سوءاستفاده از یک جامعه به وابستگی شدید آن به الکتریسیته طراحی و ساخته‌شده است، ولی جالب است که بدانید یک بمب الکترومغناطیسی نه‌تنها منابع الکتریسیته را از کار می‌اندازد بلکه تمام ابزارها و ماشین‌هایی که با الکتریسیته کار می‌کنند نیز از کار می‌افتند، تصور کنید که یک بمب الکترومغناطیسی درون شهر شما منفجر شود نتیجه آن این است که دیگر ژنراتورهای مولد برق کار نخواهند کرد و همچنین تمام وسایل برقی از کار می‌افتند و همین‌طور دیگر هیچ خودرویی (انواع جدید آن) قادر به حرکت نخواهند بود و به‌هیچ‌وجه امکان برقراری تماس تلفنی وجود نخواهد داشت، اگر بخواهیم کوتاه توضیح دهیم یک بمب الکترومغناطیسی بزرگ می‌تواند یک شهر بزرگ را ظرف مدت چند دهم ثانیه 200 سال در تاریخ به عقب برگرداند.

ارتش ایالات‌متحده آمریکا برای سالیان درازی بودجه‌های هنگفتی را بر روی ساخت بمب‌های الکترومغناطیسی سرمایه گزاری کرده است و خیلی از کارشناسان نظامی بر این عقیده هستند که امروزه آمریکا به فنّاوری ساخت چنین بمب‌هایی دست‌یافته است و هم‌اکنون این بمب‌ها را درون زرادخانه‌های نظامی خود انبار کرده است، البته از دیدگاه دیگر نیز می‌توان خطر استفاده این نوع بمب‌ها توسط تروریست‌ها درون شهرهای بزرگ امریکا را مدنظر قرارداد که در ادامه به اصول حاکم بر این نوع بمب‌ها می‌پردازیم.

اصول اولیه بمب‌های الکترومغناطیسی (EMP)

در حقیقت اصول اولیه طراحی این‌گونه بمب‌ها به‌گونه‌ای است که این بمب‌ها یک میدان الکترومغناطیسی شدید را به مدار الکترومغناطیسی یک ماشین وارد می‌کند و بدین گونه نوعی شوک به آن مدار وارد می‌شود.

اگر شما با چگونگی کارکرد میدان مغناطیسی آشنایی داشته باشید می‌دانید که درواقع سیگنال‌های ارسالی توسط امواج رادیویی و تلفن‌های همراه همگی از همین نوع میدان هستند، همچنین می‌توان نور معمولی و امواج X و ماکروویو را از همین گروه در نظر بگیریم.

برای آشنایی هر چه بیشتر شما با میدان‌های مغناطیسی بایستی این موضوع را بدانید که جریان‌های الکتریکی تولید میدان‌های مغناطیسی می‌کنند و همچنین تغییر اندازه و یا جهت میدان‌های مغناطیسی نیز باعث تولید جریان الکتریکی القایی در یک مدار می‌شود، برای مثال یک رادیو با تغییر جریان عبوری درون مدار خود باعث تولید یک میدان مغناطیسی می‌شود، حال این میان مغناطیسی تولیدی می‌تواند باعث القای یک جریان الکتریکی درون یک هادی دیگر برای مثال آنتن یک رادیوی دیگر شود. حال اگر نوسانات سیگنال‌های الکتریکی حاوی پیام خاصی باشند دریافت‌کنندگان این سیگنال‌ها توان رمزگشایی از این پیام را دارند.

حال یک رادیوی معمولی میدان مغناطیسی به‌اندازه تولید یک جریان با شدت کم را تولید می‌کند تا پیام خود را به دریافت‌کننده برساند حال اگر این رادیو یک میدان مغناطیسی قوی تولید کند نتیجه آن القای جریان الکتریکی با شدت بسیار بالا خواهد بود که این جریان می‌تواند اجزای نیمه‌هادی مدار و رادیو را به‌کلی نابود کند.

یک نوسان شدید مغناطیسی می‌تواند یک جریان الکتریکی القایی قوی را در اجسام هادی مثل خطوط تلفن و یا خطوط انتقال برق و یا حتی خطوط فلزی انتقال آب ایجاد کند، حال این آنتن‌های ناخواسته می‌توانند این جریان شدید الکتریکی را به اجزای نیمه‌هادی متصل به خود انتقال دهند برای مثال خطوط تلفن و برق می‌تواند این جریان شدید را به وسایل الکتریکی هم چون کامپیوترها و تلویزیون‌ها و غیره انتقال دهد که این جریان بی‌درنگ باعث از بین رفتن اجزای آن وسایل برقی خواهد شد برای مثال این جریان باتری‌ها را از بین می‌برد و یا توان منفجر کردن ترانسفورماتورها را دارد و یا می‌تواند سیم‌ها را ذوب کند و به‌کلی از مدار خارج کند.

EMP های اتمی

بمب‌های الکترومغناطیسی اخیراً درون تیترهای اخبار و روزنامه‌ها زیاد به چشم می‌آیند، ولی دنیا با اصول بمب‌های الکترومغناطیسی سال‌هاست که آشنایی دارد و اولین آشنایی‌ها به سال‌های 1960 میلادی بازمی‌گردد.

در حقیقت دلیل اصلی نگرانی آمریکا از این نوع بمب‌ها به سال‌های 1958 میلادی بازمی‌گردد یعنی زمانی که آمریکا یک بمب هیدروژنی را بر روی اقیانوس آرام مورد آزمایش قرارداد، نتیجه این آزمایش بسیار جالب و تأثیرگذار بود به‌گونه‌ای که برق منطقه هاوایی که صدها مایل با منطقه انفجار فاصله داشت به‌کلی رفت و همچنین تمام وسایل مخابراتی تا فواصلی به دوری استرالیا دچار اختلال شدند.

درواقع اغتشاش الکتریکی و اصول آن بر اساس توری آرتور کامپتون ( Arthur Compton) در سال 1925 پایه‌ریزی شده است، ادعای مطرح‌شده در نظریه گفته‌شده بدین گونه است که فوتون‌های انرژی الکترومغناطیسی می‌تواند الکترون‌ها را از اتم‌هایی با عدد اتمی کم جدا کند، در آزمایش‌های سال‌های 1958 محققان متوجه شدند که پرتوهای شدید گاما که از امواج انفجار به وجود آمده بودند مقدار زیادی از الکترون‌ها را از اتم‌های اکسیژن و نیتروژن جدا کرده و آن‌ها را وارد جو زمین کرده بودند و درنتیجه این سیل الکترون‌های آزادشده از اتم‌های اکسیژن و نیتروژن با میدان مغناطیسی زمین وارد تعامل شده و جریانی الکتریکی را القا کردند که این جریان در ناحیه وسیعی از سطح کره زمین درون اجسام نیمه‌هادی القا شد.

در طول سالیان جنگ سرد میان ایالات‌متحده آمریکا و شوروی همواره سازمان جاسوسی آمریکا نگران این موضوع بوده است که شوروی موشکی اتمی را بر فراز ایالات‌متحده در فاصله 50 کیلومتری جو منفجر کند و نتیجه این انفجار فلج شدن تمام ایالات‌متحده می‌شده است.

این روزها همچنآن‌یک انفجار اتمی به‌خودی‌خود می‌تواند یک دغدغه برای مسئولان ایالات‌متحده باشد ولی مهم‌تر از آن بمب‌های الکترومغناطیسی هستند که بدون تخریب فیزیکی می‌توانند همان تأثیر بمب‌های اتمی را داشته باشند البته این بمب‌ها در مقیاس کوچک‌تری عمل می‌کنند زیرا فوتون‌های کمتری را به جو زمین ساطع می‌کنند ولی باز به نوع خود تهدیدی بالقوه محسوب می‌شوند.

EMP های غیر اتمی

در مورد بمب‌های الکترومغناطیسی غیر اتمی بایستی گفته شود که احتمالاً آمریکا بزرگ‌ترین زرادخانه این نوع بمب‌ها را در اختیار دارد و گزارشگران و متخصصان نظامی احتمال می‌دهند که ارتش امریکا از این نوع بمب‌ها در جنگ علیه عراق استفاده کرده است و این بمب‌های غیر اتمی از نوع بمب‌هایی با امواج قوی ماکرویو است که به آن‌ها high power microwaves (HPMs) میگویند.

البته در مورد بمب‌های غیر اتمی الکترومغناطیسی بایستی گفته شود که احتمالاً بدین گونه کار می‌کنند که با متمرکز کردن دسته‌های پرتو بر روی هدف خاصی باعث ایجاد اختلال درون آن هدف می‌شوند و همچنین امکان نصب این نوع بمب‌ها بر روی موشک‌های کروز نیز وجود دارد.

حال شاید عده‌ای به این فکر فروروند که فنّاوری ساخت این‌گونه بمب‌ها بسیار پیشرفته و هزینه‌بر است اما این‌همه ماجرا نیست و سکه ما دو رو دارد! زیرا با داشتن اندکی اطلاعات مهندسی و مواد نه‌چندان گران‌قیمت هر سازمان تروریستی توان ساخت این‌گونه بمب‌ها را در ابعاد کوچک و تأثیرگذاری کم دارد.

در اواخر سپتامبر 2001 یک مکانیک معروف مقاله‌ای را به چاپ رساند که در آن امکان ساخت یک بمب الکترومغناطیس با سازوکاری ساده را موردبررسی قرار داده بود، در آن مقاله نویسنده تمرکز خود را بر اصول بمب‌های مولد شار فشرده (flux compression generator bombs (FCGs)) معطوف کرده بود که این نوع فنّاوری به سال‌های 1950 میلادی بازمی‌گردد، ساختار این نوع بمب‌ها بسیار ساده و تقریباً ارزان‌قیمت هستند.

چگونگی ساخت یک بمب الکترومغناطیس غیر اتمی در منزل!

بمب شامل یک سیلندر فلزی می‌شود که به آن آرمیچر میگویند و این سیلندر فلزی ما توسط یک‌رشته سیم فلزی ثابت که به دور آن پیچیده شده است محاصره می‌شود (بایستی این کویل به دور سیلندر پیچیده شود)، سیلندر فلزی بایستی توسط مواد منفجره پر شود و به دور مجموعه سیلندر و سیم‌پیچ خود بایستی یک پوشش محافظ محکم قرار دهیم تا تمام مجموعه درون آن قرار گیرد، البته بایستی بین سیلندر محافظ و سیم‌پیچ خود یک‌فاصله داده شود تا بین این دو تماسی برقرار نشود و بمب ما همچنین بایستی دارای یک منبع انرژی برای شروع انفجار باشد که خازن می‌تواند این وظیفه را بر عهده بگیرد.

حال در اینجا به سلسله وقایعی که از شروع انفجار درون بمب اتفاق می‌افتد می‌پردازیم.

رابطی که خازن ما را به سیم‌پیچ وصل می‌کند یک جریان اولیه را به سیم‌پیچ می‌دهد که این جریان اولیه باعث به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی شدید درون سیلندر می‌شود.

پس از به وجود آمدن میدان مغناطیسی درون سیلندر حاوی مواد منفجره این مواد توسط جریان القایی از سوی میدان مذکور شروع به منفجرشدن می‌کنند و موج انفجار کم‌کم تمام سیلندر را فرامی‌گیرد و در سر راه خود بقیه مواد منفجره را منفجر می‌کند.

همان‌گونه که مواد منفجره شروع به منفجرشدن می‌کنند و در طول سیلندر به‌پیش می‌روند، سیلندر مذکور نیز با سیم‌پیچ اطراف خود ارتباط برقرار می‌کند و این ارتباط باعث ایجاد اتصال کوتاه درون مدار می‌شود و سیم‌پیچ ما را از منبع تغذیه خود قطع می‌کند.

حرکت این اتصال کوتاه درون مدار مذکور باعث فشرده شدن میدان مغناطیسی درون سیلندر می‌شود و نهایتاً این میدان فشرده یک انفجار الکترومغناطیسی را به وجود می‌آورد.

بایستی یادآوری کنیم که بمب الکترومغناطیسی ما ناحیه کوچکی را موردحمله قرار می‌دهد و قابل‌مقایسه با یک بمب اتمی نیست ولی به‌نوعی یک بمب الکترومغناطیسی حساب می‌شود.

آینده بمب‌های الکترومغناطیسی

امروزه با توجه به تأثیرات این نوع بمب‌ها ارتش‌های جهان علاقه زیادی برای به خدمت گرفتن این دسته از بمب‌ها را نشان می‌دهند، زیرا با این بمب‌ها می‌شود از کشته شدن افراد زیادی جلوگیری کرد یا اینکه می‌شود از خرابی‌های گسترده اجتناب ورزید ولی نتیجه استفاده از این بمب‌ها شگفت‌انگیز خواهد بود زیرا با استفاده از این نوع بمب‌ها می‌شود یک ارتش بزرگ و مجهز را 200 سال به عقب راند و درنتیجه تمام امکانات تهاجمی و دفاعی آن‌ها را از کار انداخت.

در کل حملات الکترومغناطیسی می‌تواند به سه گروه عمده تقسیم شود، گروه اول حملات با پالس‌های ضعیف است که توانایی از کار انداختن موقت دستگاه‌های الکتریکی را دارد، گروه دوم حملات با پالس‌های متوسط است که توانایی از کار انداختن دائم برخی از مدارهای ضعیف و حساس را داراست و گروه آخر نیز حمله با پالس‌های قوی است که توانایی تخریب کامل تمام مدارهای الکتریکی را داراست.

در جنگ‌های مدرن آینده یک سلاح الکترومغناطیسی می‌تواند بسیاری از سیستم‌های نظامی دشمن را بدون ایجاد تلفات از کار بی اندازد برای مثال این سلاح می‌تواند سیستم کنترلی یک خودرو را از کار بی اندازد و یا سیستم‌های هدف‌گیری موشک‌های مختلف را از کار بی اندازد و یا اینکه سیستم‌های ارتباطی بین خطوط دشمن را به‌کلی از کار بی اندازد و همچنین می‌تواند سیستم‌های ناوبری را از رده خارج کند و یا حس‌گرهای برد بلند و برد کوتاه را نابود ساز.

یکی از ویژگی‌های مهم سلاح‌های الکترومغناطیسی توانایی عبور پالس‌های مغناطیسی از سطح زمین و عوارض جغرافیایی است و همین ویژگی می‌تواند این سلاح را به ابزاری بسیار مؤثر علیه سنگرهای زیرزمینی تبدیل سازد زیرا سنگرهای زیرزمینی به دلیل برخورداری از پوشش سطح زمین در مقابل بمب‌ها و موشک‌های معمولی مقاوم است درنتیجه استفاده از این نوع بمب‌ها نمی‌تواند آن‌چنان کارساز باشد ولی استفاده از بمب‌های الکترومغناطیسی می‌تواند باعث ازکارافتادن سیستم تهویه و روشنایی و ارتباطی سنگر شود درنتیجه عملاً این سنگرها به سنگرهایی بدون استفاده تبدیل می‌شوند.

امروزه ارتش‌های مدرن دنیا در مقابل حملات الکترومغناطیسی بسیار آسیب‌پذیر هستند، ولی آن‌ها در حال بررسی راهکارهایی برای مقابله با این‌گونه حملات نیز هستند برای مثال استفاده از نوعی عایق خاص ممکن است تأثیر این نوع بمب‌ها را بر روی مدارهای الکتریکی به حداقل برساند، ولی نکته جالب در مورد بمب‌های الکترومغناطیسی اثرات مخرب فوق‌العاده این بمب بر روی روحیه دشمن است، زیرا شما زمانی که تحت حمله الکترومغناطیسی قرار می‌گیرید ممکن است که از حمله آسیبی نبینید ولی بدون شک خود را درون دنیایی متفاوت با آنچه به خاطر دارید پیدا خواهید کرد.

منبع: فارنت

تماشاخانه

کشف دنیای گمشده در جنوب چین /گیاهان و جانوران منقرض شده زنده در یک فروچاله بزرگ پیدا شدند (فیلم)

هیجان و جنون یکی از پرفرازونشیب‌ترین روزهای خرید / بلک فرایدی یا جمعه سیاه چطور به وجود آمد؟ (فیلم)

فیلم های دیگر