Жители Европы с тревогой следят новостям. Звучат, в том числе, угрозы применения ядерного оружия. Публичное обсуждение этого вопроса уже не шокирует: все обсуждают куда может быть нанесён ядерный удар. Какими силами он будет нанесён? Какие будут последствия?
Фактор поражения
Со школьного курса физики мы знаем, что одним из факторов поражения ядерного оружия, наравне с ударной волной и радиоизлучением, является мощный электромагнитный импульс (ЭМИ). В двух словах, его можно описать как что-то вроде мощной фотовспышки - но в радиодиапазоне. Это выброс элементарных частиц (прежде всего, электронов) который отдаёт электромагнитную энергию всему что может проводить ток. Источников ЭМИ всегда хватало в природе - это и молнии, и солнечные бури.
Примечание переводчика про опасность ЭМИ для электроники
Электро-магнитное поле возникает из-за того что при взрыве возникает мощный выброс гамма-излучения которое ионизирует окружающую материю. За счёт этого возникает электромагнитное поле. Оно индуцирует во всех проводниках в зоне поражения токи на которые не рассчитана электроника.
Ещё на заре ядерной эры учёные обнаружили, что такие выбросы при условии надлежащей мощности могут повредить электрической и электронное оборудование: ЛЭП, средства связи, электронику.
В регионах проведения ядерных испытаний исчезала радио и телефонная связь, срабатывали автоматические противопожарные системы, выходило из строя уличное освещение и даже механизмы зажигания автомобилей. Однако, мы и сегодня знаем про этот фактор недостаточно.
Мифы и реальность
Никто не знает как это может сработать на практике, ведь никто никогда ещё не пытался подорвать ядерный или ЭМИ-заряд над современной городской застройкой.
Споры о масштабе повреждений от ЭМИ не прекращаются многие десятилетия, оценки колеблются в диапазоне от “цивилизации конец” до “ничего не остаётся”.
На это повлияла и массовая культура, которая изображает ЭМИ почти как магию. Вжух - и вся электроника сгорела. Просто вспомните как изобразили подобное оружие в “Матрице”:
На самом деле, вопросами воздействия ЭМИ на инфраструктуру и электронику занимается целый прикладной раздел физики и однозначных сценариев развития событий у учёных нет. Всё зависит от характеристик электромагнитного импульса (амплитуда, протяжённость во времени), конструкции отдельно взятых приборов и электросетей, проводников вокруг и от прочих факторов.
Проблемой защиты техники от ЭМИ традиционно занимались, прежде всего, военные специалисты. От них можно услышать что даже нежнейшую электронику можно надёжно защитить от ЭМИ с помощью не очень сложный средств. Известнейшее из них - так называемая клетка Фарадея - экран из электропроводимого материала который был изобретён Майклом Фарадеем ещё в 19-ом столетии.
Примечание переводчика по поводу клетки Фарадея
"Клетка" спасает хранимую в ней электронику за счёт того что составляющий её проводник отбирает на себя энергию электро-магнитного излучения. Наведённые токи формируются в проводнике "клетки" вместо проводников в уязвимой электронике.
В быту в качестве клетки Фарадея можно использовать микроволновую печь или холодильник с железным корпусом.
Что случится с автомобилями?
Считается что современные автомобили выйдут из строя из-за ЭМИ, поскольку содержат электронную начинку. Однако, на самом деле проводов в современной машине не так уж и много, а корпус обеспечивает их определённое экранирование, поэтому тут не всё так однозначно.
На достаточной отдалённости от эпицентра взрыва современные автомобили с ДВЗ могут почти не пострадать или пострадать минимально.
Возможны проблемы с системами зажигания, но они легко устраняются. С другой стороны, электромобилям явно достанется намного больше. Особенно, таким как Тесла, начинённым сложной электроникой.
Угрожает ли что-то электропитанию?
Это одно из наиболее уязвимых для ЭМИ звеньев инфраструктуры, ведь электросети почти целиком состоят из проводников. Поэтому логично что центральная энергетическая инфраструктура существенно пострадает, как и большинство подключенных к розетке бытовых приборов, промышленного оборудования.
Хорошая новость состоит в том, что коммунальная инфраструктура должна остаться работоспособной, а на локальном уровне энергопитание будет восстанавливаться достаточно быстро.
Коммунальные предприятия, как правило, обладают резервной системой энергопитания, которой должно хватить на несколько дней. Поэтому водообеспечение и канализация будут работать.
Инфраструктура восстановится быстро, поэтому можно не фантазировать сценами из апокалиптического кино.
Что будет со смартфонами и компьютерами
Относительно современных смартфонов и компьютеров мысли расходятся - существует мысль, что это слишком нежная электроника чтобы выдержать сильный перепад напряжения. Вместе с этим, существует и другая мысль: современные смартфоны и ноутбуки очень компактные, а чистых проводников внутри них не так уж и много, поэтому порцию ЭМ-энергии эти устройства получат небольшую.
Подключённые к сети десктопные компьютеры наиболее уязвимы, ведь получат “смертельный” заряд тока из розетки. Вопреки этому, ноутбуки и телефоны могут пережить не слишком мощный импульс. Особенно если вовремя отключить их от зарядки и выключить.
Но нужно помнить что вышки сотовой связи ЭМИ не переживут, поэтому в первые часы после взрыва в зоне бедствия от смартфона будет не очень много пользы.
На восстановление сотовой связи и интернета понадобится немало времени, но в такой ситуации могут пригодится bluetooth-мессенджеры (Bridgefy, Vojer) и Starlink Илона Маска.
Будут ли с неба падать самолёты?
Эта сцена по-умолчанию присутствует в каждом голливудском блокбастере про конец света или ядерную войну. Но нет, самолёты всех типов проектируются с учётом угроз ЭМИ (так как те же молнии - это источники ЭМИ). Их электроника защищена должным образом.
Кроме того, каждый самолёт - это алюминиевый или титановый фюзеляж, то есть уже готовая клетка Фарадея. Но проблемы у самолётов могут возникнуть в случае повреждения наземной инфраструктуры обеспечения полётов.
Рискуем ли мы оказаться в каменном веке?
Нет, аппокалипсиса и сцен в стиле “Безумного Макса” не будет. Даже ядерный взрыв не способен уничтожить цивилизацию в локальном масштабе. В наихудшем сценарии он спровоцирует масштабную чрезвычайную ситуацию, где можно ожидать нарушения энергопитания, гуманитарного кризиса и потерь связи на значительных территориях. Но это временные проблемы.
Если ваша работа связана с электроникой (а это, вероятно, так и есть), стоит принять меры для сохранения информации - обязательно сохраняйте свои рабочие проекты в облаке, и, желательно, не в одном. Потерять ноутбук за несколько сотен долларов не так неприятно как ценные материалы или результаты многих месяцев кропотливой работы.
Конечно, сегодня главное не техника и даже не наша работа. Сейчас как никогда важно внимательно следить за оповещениями и инструкциями ГСЧС и органов власти, беречь себя и своих близких, держать наготове “тревожный чемоданчик”. Уверен, наступит время когда мы ещё посмеёмся по поводу наших сегодняшних страхов.
Комментарии (13)
vanxant
18.10.2022 03:34+11Минусанул, потому что в принципе против статей, оправдывающих применение ЯО, тем более в духе "да это небольно". И особенно - с осознанным передёргиванием.
на локальном уровне энергопитание будет восстанавливаться достаточно быстро.
Интересно, за счёт чего? Возьмут ток из розетки? Быстро починят тысячи километров сгоревших ЛЭП? Подвезут генераторам дизтопливо на сломанных автомобилях? Интересно, откуда?
проблемы у самолётов могут возникнуть в случае повреждения наземной инфраструктуры
Для начала летчикам и датчикам неплохо бы не ослепнуть от вспышки, а самолёту — пережить акустический удар и последующие "погодные явления". И дальше попытаться сесть на ближайшем кукурузном поле.
Даже ядерный взрыв не способен уничтожить цивилизацию в локальном масштабе
Один нет, только он не будет один. Сейчас развёрнуто почти 4к стратегических ядрён-батонов и неизвестное, но до 10 раз большее, количество тактических, которыми будут сносить электростанции, порты, мосты, аэродромы и... тадам! датацентры с вашими облаками.
wellprog
18.10.2022 04:19Извините, но честно, что то не вижу чем статья оправдывает применение ЯО. По поводу ваших пунктов....
Интересно, за счёт чего? Возьмут ток из розетки? Быстро починят тысячи
километров сгоревших ЛЭП? Подвезут генераторам дизтопливо на сломанных
автомобилях? Интересно, откуда?А почему провода вообще должны быть повреждены.... да по ним пробежится нечто страшное, но это же провода, да повыбивает все подстанции, может пара трансформаторов погорит, ну перезапустят (заменят) (с учетом того что генераторы как бы тоже просто вращающаяся катушка)
Для начала летчикам и датчикам неплохо бы не ослепнуть от вспышки, а
самолёту — пережить акустический удар и последующие "погодные явления". И
дальше попытаться сесть на ближайшем кукурузном поле.Ну так статья и описывает что самое главное потом сесть и это основная проблема. И да, если недалеко от взрыва самолет ничего не спасет. Но а что касается погодных условий то они проектируются под очень большие нагрузки.
Один нет, только он не будет один. Сейчас развёрнуто почти 4к
стратегических ядрён-батонов и неизвестное, но до 10 раз большее,
количество тактических, которыми будут сносить электростанции, порты,
мосты, аэродромы и... тадам! датацентры с вашими облаками.А вот с этим... и не поспоришь... Правда есть исследования которые показывают что человечество все равно выживет, да и все нужные для развития знания уже давно сохранены очень глубоко под землей очень многими странами мира.
Но если честно, давайте как нибудь обойдемся без ядренных бомб, да и вообще по возможности без бомб.
Всем мирного неба над головой, и всего самого наилучшего!
BMXer_V
18.10.2022 04:55+1А почему провода вообще должны быть повреждены
Кроме проводов (которые как раз-таки относительно быстро можно отремонтировать) и трансформаторов, в электросистеме есть ещё аппаратура (реле, выключатели, разрядники, измерительные трансформаторы, реклозеры и ещё куча всяких раъединителей, переключателей, короткозамыкателей и прочих предохранителей). Если уровень пикового перенапряжения будет высок, часть этой аппаратуры может серьёзно пострадать и будет нуждаться в замене. Ремонт невозможен. Вы уверены, что на складах есть достаточное количество запасных аппаратов, чтобы их сразу заменить? Я вот уверен, что нет.
Хотя и с проводами не всё просто. Одно дело - устранить разрыв провода. И совсем другое - если уничтожить два-три километра линии на 220 или 500 кВ, с уничтожением опор. Это сразу на несколько месяцев ремонта. А если это будет носить массовый характер? А если из-за этого нарушится связность сети, и вообще вся сеть окажется неработоспособной? Даже там, где аппараты и провода целы, работать ничего не будет.
shasoftX
18.10.2022 06:04+2Тут стоит добавить что всякие ГЭС и АЭС вообще являются приоритетными целями. А значит на их выживаемость не стоит сильно рассчитывать.
BMXer_V
18.10.2022 04:34+7Извините, но минусанул.
Во-первых, открывая статью, ожидал увидеть там какой-то технический анализ, в идеале с прикидочными расчётами, хотя бы на уровне порядков величин. Со ссылкой да хоть на тот же IEC 61000-4-4, что на таком-то расстоянии от эпицентра уровень будет примерно соответствовать стандартному L2, на таком-то L3 и т.д., с последующим кратким обзором, на какие уровни какие изделия обычно сертифицируются. Вместо этого я увидел кучу воды, тыкание пальцем в небо, "может, будет работать, а может и не будет" и всякое прочее про, прости Господи, "заряд тока из розетки" (цитата по тексту).
Во-вторых, как уже отметили выше, любая статья, формирующая толерантность к применению ядерного оружия - есть априори зло. Что бывает после многих лет пропаганды про "можем повторить", мы уже знаем. Давайте, блин, теперь писать про то, что "ну не так уж это и катастрофично, применять ядерное оружие"...
Dr_Faksov
18.10.2022 05:18+3Статья – ни о чём. Самое главное, как сказали выше – не оценок степени поражения от мощности\дальности заряда. Хотя материалы в сети есть. Есть и мемуары, и даже на русском, наших разработчиков взрывогенераторов ЭМИ. Которые, в виде боеголовок, даже стояли (или всё еще стоят?) на вооружении советской армии. И там, вот чудо, даже есть таблицы испытаний.
Теперь по сути. Основная проблема электромагнитного оружия - сильное затухание излучения, мощность доставленного излучения падает по кубической, если память не изменяет, зависимости от расстояния. Это к тому, что если у вас сгорит от ЭМИ электромотор, то скорее всего вы об этом не узнаете, так как погибнете от ударной волны.
Экранирование – наше всё. Если кто не в курсе, на военной технике ВСЯ проводка, в местах где она может подвергнутся воздействию ЭМИ, идёт в экранах.
Магистральные линии электропередач вообще-то рассчитаны на прямое попадание молнии, им ЭМИ что слону дробина.
Самолёты…Ага, сейчас посыпятся. Во-первых, они тоже спокойно выдерживают прямое попадание молнии. А во-вторых, до сих пор и в Боингах и в Аирбасах основная система навигации – инерционная. И GPS и радиомаяки – системы вспомогательные. Гироскопы – наше всё.
Резюмируя: если, вы не погибните от ударной волны, то и ЭМИ переживёте. Силовая электрика – однозначно.
Заранее извиняюсь, что не смогу ответить оперативно. Один комментарий в день –мой предел. Ушел в -12.
eugensk
18.10.2022 06:19+2"Жители Европы с тревогой следят новостям."
С таким мастерством вам прямая дорога на роств.
Javian
18.10.2022 06:31подорвать ядерный или ЭМИ-заряд над современной городской застройкой.
Starfish Prime (больше подробностей и фото можно нагуглить на английском)
На Гавайях на расстоянии 1500 километров от эпицентра взрыва под воздействием электромагнитного импульса вышли из строя три сотни уличных фонарей[2], телевизоры, радиоприёмники и другая электроника. В небе в этом регионе более семи минут можно было наблюдать зарево. Его наблюдали и засняли на плёнку с островов Самоа, расположенных в 3200 километрах от эпицентра.
Взрыв повлиял и на космические аппараты. Три спутника (к ним относились TRAAC и Transit 4B), были сразу выведены из строя электромагнитным импульсом. Заряженные частицы, появившиеся в результате взрыва, были захвачены магнитосферой Земли, в результате чего их концентрация в радиационном поясе Земли увеличилась на 2—3 порядка. Воздействие радиационного пояса привело к очень быстрой деградации солнечных батарей и электроники ещё у семи спутников. В общей сложности взрыв вывел из строя треть космических аппаратов, находившихся на низких орбитах в момент взрыва.
vagon333
Можно предположить, что SSD тоже переживут?
Металлический корпус (у некоторых), отсутствие длинных проводов или катушек для наводки.