بمب‌ الکترومغناطیسی چیست وچطور عمل می کند؟

پارسینه: بمب الکترومغناطیسی (EMP) چیست و چگونه عمل می کند؟ بمب الکترومغناطیسی چه تفاوتی با بمب های انفجاری متداول دارد؟ در ادامه به این سوالات پاسخ خواهیم داد.

 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.

در سطوح بسیار بالا، به طور کامل مدارهای الکترونیکی را از بین می برد، بنابراین هر نوع دستگاهی که از برق استفاده می کند از جمله کامپیوتر، رادیو، و سیستم های احتراق در وسایل نقلیه غیر فعال می شود. اگر بخواهیم کوتاه توضیح دهیم یک بمب الکترومغناطیسی بزرگ می‌تواند یک شهر بزرگ را ظرف مدت چند دهم ثانیه ۲۰۰ سال در تاریخ به عقب برگرداند.

بعد از آزمایش اتمی ایالت متحده امریکا در سال ۱۹۴۵ متخصصان متوجه شدند اگر بمب هسته ای منفجر شود، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می‌آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می‌سازد.

کلید حل این مسئله در ایجاد پالس های (تپ های) الکتریکی با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است. با ارسال این پالس ها به درون یک آنتن فرستنده، امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی در فرکانس های مختلف از آنتن بیرون می‌آیند. هر چه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثیر گذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاه ها بیشتر خواهد شد.

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.

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.

ساختار بمب الکترومغناطیسی و نحوه عمل کردن آن

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.

در پایان مهم‌ترین تأثیر جانبی یک بمب مغناطیسی می‌تواند عامل روانی باشد، یک حمله‌ کامل و سطح بالای الکترومغناطیسی در یک کشور پیشرفته در مدت زمان اندک می‌تواند زندگی مدرن را به یک وقفه‌ آزار دهنده تبدیل کند. همه زنده می‌مانند اما خود را در دنیایی کاملا متفاوت می‌یابند: دنیایی بدون برق و الکتریسیته!