¿Que significa y que consecuencias pueden darse con un pulso electromagnético?

El término pulso electromagnético (PEM) (electromagnetic pulse (EMP) en inglés) puede referirse a:

1. Radiación electromagnética proveniente de una gran explosión (especialmente una explosión nuclear) o un campo magnético que fluctúa intensamente causado por la fuerza de empuje del efecto Compton en electrones y fotoelectrones de los fotones dispersados en los materiales del aparato electrónico o explosivo, o a su alrededor. Los campos eléctricos y magnéticos resultantes pueden interferir en sistemas eléctricos y electrónicos provocando picos de tensión que pueden dañarlos. Los efectos no suelen ser importantes más allá del radio de explosión de la bomba a no ser que ésta sea nuclear o esté diseñada específicamente para producir una onda de choque electromagnética.

2. Emisión de energía electromagnética de alta intensidad en un breve período de tiempo.

En el caso de una explosión nuclear o un impacto de asteroide, la mayor parte de la energía del pulso electromagnético se distribuye en la banda de frecuencias de entre 3 Hz y 30 kHz.

Una explosión con pulso electromagnético en altitud sería capaz de inutilizar todo los sistemas electrónicos de un país como en la imagen durante unos seis meses. Teniendo en cuenta que un transformador de grandes dimensiones se tarda casi los tres años en construirse, la catastrofe se alargaría aun más si cabe.

El hecho de que un pulso electromagnético es producido por una explosión nuclear se conoce desde los primeros días de los ensayos de armas nucleares, pero su magnitud y la importancia de sus efectos no se pusieron de manifiesto durante un tiempo.

Durante el primer test nuclear de Estados Unidos, el 16 de Julio de 1945, el equipo electrónico fue apantallado debido a que Enrico Fermi esperaba que se generaría un pulso electromagnético en la detonación. Los archivos técnicos oficiales de aquella prueba nuclear afirman que "todas las líneas de señales fueron completamente apantalladas, en algunos casos por duplicado, y a pesar de ello se perdieron muchos registros debido a falsas lecturas que paralizaron los equipos de grabación."   Durante las pruebas nucleares británicas en 1952–1953 hubo fallos en la instrumentación que fueron atribuidos al "flash de radio", que era el término utilizado en aquel entonces por los británicos para el PEM.

Starfish Prime.

En julio de 1962 se realizó una prueba nuclear estadounidense de 1,44 megatones a 400 km de la superficie, en el espacio. Sobre el centro del Océano Pacífico, la prueba, llamada "the Starfish Prime test", le demostró a los científicos nucleares que la magnitud y los efectos de una explosión nuclear de gran altitud son mucho más grandes de lo que se había calculado previamente. "The Starfish Prime test" produjo daños en Hawái a más de 800 millas de distancia desde el punto de detonación, golpeando alrededor de 300 farolas, así como daños en una compañía telefónica. Los daños provocados por el PEM de esta prueba fueron reparados rápidamente debido a la modesta (en comparación con los de hoy) infraestructura electrónica de Hawái en 1962.

La magnitud relativamente pequeña del PEM de "the Starfish Prime test" en Hawái (alrededor de 5.600 voltios / metro) y la relativamente pequeña cantidad de daño causado (por ejemplo, sólo el 1 al 3 por ciento de las farolas se apagaron) llevó a algunos científicos a creer, en los primeros días de la investigación, que el problema podría no ser tan significativo. Cálculos más recientes mostraron que si la ojiva de "the Starfish Prime test" se hubiera detonado en el norte continental de los Estados Unidos, la magnitud del PEM habría sido mucho mayor (22.000 a 30.000 voltios / metro) debido a la mayor fuerza del campo magnético en el continente, así como la orientación del campo magnético terrestre en las altas latitudes. Para inutilizar aparatos electrónicos bastaría con un impulso (4.000 voltios/metros). Estos nuevos cálculos, junto con la cada vez más común dependencia de la microelectrónica, hace pensar que un PEM podría ser algo muy grave.

Proyecto K.

En 1962, la Unión Soviética también hizo estallar una serie de tres bombas de PEM. Se hicieron los ensayos nucleares en el espacio de Kazajstán denominando al operativo "Proyecto K". A pesar de que estas armas eran mucho más pequeñas (300 kilotones) que "the Starfish Prime test", como las pruebas se realizaron sobre una gran población (y también en un lugar donde el campo magnético terrestre es mayor), los daños causados por el PEM resultante fueron mucho mayores que en la prueba estadounidense. El pulso geomagnético indujo una corriente eléctrica produciendo un sobre-voltaje en una larga línea eléctrica subterránea causando un incendio en la planta de energía en la ciudad de Karagandy. Después del colapso de la Unión Soviética, el nivel de este daño fue comunicado informalmente a los científicos de Estados Unidos. La documentación formal de algunos de los daños del PEM existe en Kazajstán, pero sigue siendo escasa en la literatura científica pública.

Características de una explosión nuclear con PEM.

El caso de un pulso electromagnético nuclear difiere de otra clase de pulsos electromagnéticos (PEM) al consistir en un complejo multi-pulso electromagnético. El multipulso es generalmente descrito en tres componentes, y estos componentes han sido definidos por los estándares de la Comisión Internacional Electrotécnica (IEC, International Electrotechnical Comission). Los 3 componentes del PEM nuclear, definidos por el IEC, son llamados E1, E2 y E3.

• El pulso E1 es una componente muy rápida del PEM nuclear. Esta componente genera un campo eléctrico que induce voltajes muy intensos y rápidos en los conductores eléctricos. E1 es la componente que puede destruir ordenadores y equipos de comunicación y es además muy rápida para los protectores habituales contra rayos. La componente E1 es producida cuando la radiación gamma producida por la detonación nuclear golpea a los electrones de los átomos de las capas superiores de la atmósfera. La velocidad de los electrones se encuentra en las velocidades relativistas (más del 90% la velocidad de la luz). Esencialmente esto produce un gran pulso de corriente eléctrica vertical en las capas altas de la atmósfera sobre todo el área afectada. Esta corriente eléctrica es afectada por los campos magnéticos de la Tierra que produce un pulso electromagnético muy grande, pero muy breve que afecta al área.

• La componente E2 del pulso tiene mucha similitud con los pulsos electromagnéticos producido por un rayo de una tormenta. Debido a esta similitud son los más fáciles de proteger porque los aparatos de protección contra rayos son capaces de asimilar bien esta componente.

• La componente E3 del pulso es muy lento, tardando entre decenas y centenares de segundos, y está provocada por el calor de la detonación, seguida de la restauración del campo magnético a su posición natural. La componente E3 es muy similar a una tormenta geomagnética provocada por una llamarada solar muy extrema. Al igual que las tormentas geomagnéticas, la componente E3 puede producir corrientes inducidas en conductores largos dañando componentes como transformadores de líneas eléctricas.

Otras conclusiones.

Muchos analistas extranjeros; en particular en Irán, Corea del Norte, China y Rusia; ven a Estados Unidos como un agresor potencial que estaría dispuesto a utilizar su capacidad armamentística, incluidas armas nucleares, en un primer ataque. Se dan cuenta de los Estados Unidos tiene planes de contingencia para realizar un ataque nuclear EMP, y estar dispuesto a ejecutar estos planes en el marco de una amplia gama de circunstancias.

Los científicos militares rusos y chinos informan en los archivos desclasificados los principios básicos de las armas nucleares diseñadas específicamente para generar un mayor efecto de PEM, que ellos denominan armas "Súper-PEM". Las armas "Super-PEM", de acuerdo a estos informes, pueden destruir incluso los mejores sistemas de protección electrónica tanto militares como civiles de Estados Unidos.