بمب الکترومغناطیسی (EMP) چیست و چگونه عمل می کند؟

به گزارش دلگرم به نقل از روزیاتو: یک بمب الکترونیکی یا بمب الکترومغناطیسی (Electromagnetic Pulse (EMP)) سلاحی است که از یک میدان الکترومغناطیسی شدید برای ایجاد یک پالس انرژی استفاده می کند. به عبارت دیگر بمب الکترومغناطیسی با انفجار خود پالس بسیار بزرگی را در محیط منتشر می‌کند که این پالس ها با نفوذ به سیستم‌های الکترونیکی قادر به تخریب عملکرد آن‌ها هستند.

این نوع بمب ها به انسان ها و ساختمان ها خسارت وارد نمی کنند. در سطوح پایین، پالس تولید شده به طور موقت سیستم های الکترونیکی را غیر فعال می کند و در سطح متوسط، برنامه‌های کامپیوتری را از کار می اندازد.

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.

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 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.

این آنتن‌های ناخواسته می‌توانند 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.

این جریان باتری‌ها را از بین می‌برد، توان منفجر کردن ترانسفورماتورها را دارد و می‌تواند سیم‌ها را ذوب کرده و به‌کلی از مدار خارج کند.

تکنولوژی اصلی که باعث تولید پالس های الکترومغناطیسی در سلاح‌ها می شود غالباً عبارتند از: مولدهای فشرده‌سازی شار (Flux Compression Generator)، ژنراتورهای Magnet-Hydrodynamic و دسته‌ای از وسایل پر قدرت مایکروویو که در رأس آن‌ها نوسان ساز با کاتد مجازی یا ویرکتور قرار دارد.

البته روش‌های نوین تولید پالس های الکترومغناطیسی قدرتمند و نیز پالس های الکترومغناطیسی تولید شده در سیستم شامل استفاده از شتاب دهنده‌های ذرات باردار انرژی است که می‌تواند حتی به سیستم‌های حفاظت شده عادی نیز نفوذ کرده و تخریب لازم را روی سیستم‌های الکترونیکی بر جای گذارد.

براساس گزارش CBS News، ایالات متحده در ۲۴ مارس ۲۰۰۳ یک بمب الکترومغناطیسی را برای از کار انداختن تلویزیون ماهواره ای عراق و مختل کردن پخش تبلیغاتی مورد آزمایش قرار داد.

بمب الکترومغناطیسی شامل یک سیلندر فلزی است که به آن آرمیچر می گویند. این سیلندر فلزی توسط یک‌ رشته سیم فلزی ثابت که به دور آن پیچیده شده است محاصره می‌شود. موتور، سیلندر را که به طور مجزا در یک محیط خلأ قراردارد، می‌چرخاند.

سیلندر فلزی بایستی توسط مواد منفجره پر شود و به دور مجموعه سیلندر و سیم‌پیچ بایستی یک پوشش محافظ محکم قرار داده شود تا تمام مجموعه درون آن قرار گیرد. البته بایستی بین سیلندر محافظ و سیم‌پیچ فاصله وجود داشته باشد تا بین این دو تماسی برقرار نشود.

همچنین بایستی دارای یک منبع انرژی برای شروع انفجار باشد که خازن می‌تواند این وظیفه را بر عهده بگیرد. 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.

همان‌طور 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 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.

این بمب ها به اندازه بمب‌های الکترومغناطیسی اتمی قوی نیستند ولی می‌توانند تا اندازه‌ی کوچکی منطقه‌ای را تحت تأثیر خود قرار دهند و خسارات جدی وارد کنند.

ایالات متحده به خاطر این که این اسلحه‌ها به هیچ وجه مرگ آور نیستند از شرح آن‌ها صرف نظر کرده ولی این اسلحه‌ها به صورت جدی مخرب هستند.

یک حمله با بمب مغناطیسی می‌تواند زندگی را در ساختمان‌ها فلج کند همچنین می‌تواند باعث نابودی یک ارتش بزرگ باشد.

e-bomb می‌تواند به طور موثر تحرکات نظامی دشمن را متوقف سازد، سیستم‌های زمینی بر روی بمب‌ها و موشک‌ها را هدف قرار دهد، سیستم‌های کنترلی وسایل نقلیه، سیستم‌های ارتباطی، سیستم‌های راه‌بری، ناوبری، هدایت، تعیین مسیر، سیستم‌های سنسور بلند یا کوتاه (رادارها) را نیز از کار بیندازد.

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.

برای مثال یک رادیو با تغییر جریان عبوری درون مدار خود باعث تولید یک میدان مغناطیسی می‌شود. این میدان مغناطیسی تولیدی می‌تواند باعث القای یک جریان الکتریکی درون یک هادی دیگر برای مثال آنتن یک رادیوی دیگر شود.