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制造電磁脈沖的一種方法是引爆一顆核彈。在這張圖中的是一個升騰的白色蘑菇云。它是在常春藤行動中，在馬歇爾群島的埃內(nèi)維塔克環(huán)礁引爆世界上第一枚氫彈時產(chǎn)生的。

（圖片來源：CORBIS/Getty images旗下的Corbis）

一處位于得克薩斯州的美國空軍基地完成了針對電磁脈沖(EMP)的防御的初步嘗試?？墒鞘裁词请姶琶}沖呢？它的危害有多大呢？

位于德克薩斯州拉克蘭的圣安東尼奧聯(lián)合基地的官員發(fā)出了一份投標(biāo)，請求對一個名為“石油和潤滑綜合設(shè)施”的設(shè)施進(jìn)行研究。找到在更詳細(xì)的漏洞測試之前易受電磁脈沖(EMP)攻擊的設(shè)備。之后，官員們會想辦法在發(fā)生電磁脈沖攻擊時保證設(shè)備的安全

電磁脈沖是可在自然界產(chǎn)生或人為使用核武器生成的電磁能爆發(fā)。盡管許多專家認(rèn)為電磁脈沖并不會帶來太大的危害，仍有很多人認(rèn)為那些能夠帶來電磁脈沖的武器會對高度依賴電子信息技術(shù)的社會造成大范圍的通訊中斷。

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曾任美國國會電磁脈沖委員會的國防分析員彼得·普瑞說道："你能用僅僅一枚武器，造成整個北美州電網(wǎng)的癱瘓。"最初，美國國會電磁脈沖委員會在擔(dān)任評估電磁脈沖攻擊造成危害的使命下成立，但在2017年關(guān)閉了。

Pry告訴生命科學(xué)：一旦電網(wǎng)癱瘓，一切依賴于電的都會崩塌，包括電信、交通、甚至水。

根據(jù)該要求，在拉克蘭的測試是對時任總統(tǒng)的唐納德·特朗普2019年發(fā)布的一項行政命令的回應(yīng)，該命令要求聯(lián)邦政府加強對抗電磁脈沖的基礎(chǔ)設(shè)施。Pry是該項目的顧問，他說，這項調(diào)查和由此產(chǎn)生的升級是美國空軍加強對這類威脅防御的廣泛倡議的一部分。

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電磁脈沖釋放出巨大的電磁波，就像一塊巨大的移動磁鐵。這種變化的磁場會導(dǎo)致附近導(dǎo)線的電子移動，從而產(chǎn)生電流。有如此巨大的能量爆發(fā)，電磁脈沖可以對射程內(nèi)的任何電子設(shè)備造成破壞性電涌。

這些脈沖可以有意或自然地產(chǎn)生。當(dāng)太陽偶爾噴射大量等離子流時，就會產(chǎn)生天然電磁脈沖。如果這些電磁脈沖朝著地球而來，地球的天然磁場能夠使之偏轉(zhuǎn)。但是，如果太陽短時間內(nèi)噴射足量的等離子，就能夠使地球磁場紊亂，并產(chǎn)生強大的電磁脈沖。上一次發(fā)生這樣的情況是1859年所謂的“卡林頓事件”（太陽風(fēng)暴），當(dāng)時電子設(shè)備還很少見，但它破壞了許多當(dāng)時剛建成的電報網(wǎng)。

那么，可能是蓄意的電磁脈沖。Pry說，如果核武器在大氣層高空引爆，它所釋放的伽馬射線可能會從空氣分子中剝離電子，并使他們以接近光速的速度加速。這些帶電荷的電子將被地球的磁場包圍，當(dāng)它們快速移動時，它們將產(chǎn)生一個強大的、波動的電流，進(jìn)而產(chǎn)生一個巨大的電磁脈沖。這種爆炸還可能扭曲地球磁場，造成類似于自然發(fā)生的電磁脈沖的較慢脈沖。

Pry認(rèn)為，在美國上空約200英里（300公里）處發(fā)射核武器，可能會產(chǎn)生一個覆蓋北美大部分地區(qū)的電磁脈沖。炸彈的爆炸和輻射會在到達(dá)地面之前消散，但產(chǎn)生的電磁脈沖將足以摧毀整個地區(qū)的電子設(shè)備。Pry說：“如果你正站在爆炸的地面上，你甚至聽不到它的爆炸， 電磁脈沖將無害地穿過你的身體?！?/p>

一個半徑小于1公里的小型電磁脈沖也可以由高壓電源和以電磁波形式釋放能量的天線相結(jié)合而產(chǎn)生。美國軍方有一個攜帶電磁脈沖發(fā)生器的巡航導(dǎo)彈原型。它被稱為反電子高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈計劃(CHAMP)，可用于瞄準(zhǔn)特定的敵方設(shè)施，Pry表示，許多軍隊甚至恐怖組織都有能力建造EMP發(fā)生器。

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他說:“我們已經(jīng)到了一個人只要有這樣的裝備，就可以獨自摧毀大城市的科技支柱，這樣的地步?！?/p>

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Pry說，防止電磁脈沖所需要的技術(shù)類似于防止由閃電引起的電涌造成損害的技術(shù)。不過這些技術(shù)需要適應(yīng)更高的電壓，像電涌保護器(將多余的電壓轉(zhuǎn)移到地球上)或法拉第籠(保護設(shè)備免受電磁輻射)這樣的設(shè)備可以完成這項工作。

Pry說，電磁脈沖委員會估計，保護國家電網(wǎng)中最重要的設(shè)備將花費20億到40億美元，但如果可以的話，他希望改變標(biāo)準(zhǔn)，將電磁脈沖保護內(nèi)置到設(shè)備中。

電磁脈沖：你應(yīng)該擔(dān)心嗎？

電磁脈沖帶來的威脅遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到解決。一封由公用事業(yè)公司資助的電力研究機構(gòu)在2019發(fā)表了一篇報道說電磁脈沖的攻擊可能會導(dǎo)致區(qū)域性停電，但是并不會造成全國范圍內(nèi)的電網(wǎng)故障，并且其恢復(fù)時間與其他大規(guī)模停電相近。

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奧本大學(xué)麥克雷網(wǎng)絡(luò)和重要基礎(chǔ)設(shè)施安全機構(gòu)的主任弗蘭克-西路福表示電磁脈沖的攻擊一定是毀滅性的，但是這并不像美國的敵人會帶來無所顧忌的襲擊。

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"對手也可以用其他方式來達(dá)到一些相同的結(jié)果，有一些會更便宜，有一些更不易被察覺，"西路福對《生活科學(xué)》說。

這些替代方案可能包括會能摧毀關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)攻擊，像電網(wǎng)，甚至嘗試破壞現(xiàn)代社會依賴的天基通信或者GPS系統(tǒng)。做防御電磁脈沖的工作是有意義的，尤其是想到發(fā)生另一個卡林頓事件的可能性，但是這些升級不應(yīng)該分散對更有可能的攻擊線的加固防御的努力。

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BY：Edd Gent

FY：Astronomical volunteer team

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