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.
