Энерговектор
О насНовостиНаука и технологииСтратегияАрхив

Быть наготове

22.07.2016, Питер Прай, глава комиссии по электромагнитному импульсному воздействию Конгресса США
Сетевая инфраструктура не защищена от сильных геомагнитных бурь и электромагнитных атак

Над человечеством нависла опасность катастрофы, вызванной сильным электромагнитным импульсом (ЭМИ), который способен нарушить работу энергетических и радиоэлектронных систем. В последние годы угроза только выросла.

Та самая технологическая революция, которая приносит нам процветание, делает нас всё более уязвимыми. По мере того, как электронные устройства становятся всё меньше и работают быстрее, возрастает их чувствительность к электромагнитным импульсам. Особенно это касается инфраструктуры энергетики.

 

Вспышки в космосе

В 1961 и 1962 гг., когда Советский Союз проводил высотные ядерные взрывы над территорией Казахстана, была повреждена электросетевая инфраструктура на площади, превышающей площадь Западной Европы. Между тем электроника в те времена была построена на вакуумных лампах, которые в 10 млн раз менее чувствительны к внешним электромагнитным наводкам, чем сегодняшние микросхемы.

В 1962 г. американские специалисты не понимали, зачем Союзу испытывать атомную бомбу в космосе, если нет взрывной волны, наземных разрушений, радиоактивных осадков и проникающей радиации. Тогда Штаты провели высотное ядерное испытание над атоллом Джонстон в Тихом океане. На островах вокруг повсеместно была нарушена работа автомобилей, линий электропередачи, светофоров, ретрансляторов систем связи – даже в Гонолулу и Новой Зеландии, на расстоянии 1300 км. Один из членов нашей комиссии в те годы летал на Гавайи, чтобы понять, что случилось. Как выяснилось, сработал мощный электромагнитный импульс.

Солнце вполне способно вызвать ЭМИ-катастрофу. Электромагнитный импульс возникает при резком изменении магнитного поля, которое наводит токи в проводниках. Земля – это гигантский магнит. Время от времени Солнце выстреливает в космос огромные потоки ионизированной плазмы, так называемые коронарные выбросы. Обычно они пролетают мимо Земли, но иногда и попадают в неё. Магнитосфера Земли искажается, в ней начинаются смещения и болтанка. Возникает естественный ЭМИ, называемый геомагнитной бурей.

Геомагнитные бури больше всего влияют на северные страны, такие как Швеция, Норвегия и Россия. Обычно там возникают проблемы со связью, энергосетью, системами катодной защиты трубопроводов. Во время геомагнитных бурь авиадиспетчеры перестраивают трафик, чтобы увести самолёты подальше от полюса. Северные страны научились справляться с бурями малой и средней силы.

Мощная геомагнитная буря разразилась 13 марта 1989 г. Прервалась радиосвязь, во тьму погрузилась половина Канады. Электричества не было всего девять часов, но убытки потянули на миллиарды долларов. Однако даже такие случаи нас не особо беспокоят.

 

Раз в столетие

Проблема в том, что может грянуть сильнейший геомагнитный шторм, такой как в 1859 г. Это была самая мощная буря за всю историю наблюдений, в сотню раз сильнее, чем в 1989 г. Сохранились зарисовки Ричарда Кэррингтона, по которым видно, насколько силён коронарный выброс. Согласно расчётам, плазма двигалась со скоростью около трёх миллионов миль в час и выброс многократно перекрыл размеры Земли. Потоки ионов, конечно, поверхности Земли не достигли, но создали мощнейший электромагнитный импульс по всей планете.

В 1859 г. никакой электроники не было, но уже были построены линии телеграфа, которые в принципе гораздо более устойчивы, чем современные электронные системы. Так вот, согласно очевидцам, во время бури телеграфные линии искрили и горели, как спички, причём по всему миру – в Индии, Китае, Африке. Импульс проник сквозь толщу солёной воды и пожёг трансатлантический кабель, который был в то время уже проложен между материками.

Мы беспокоимся, что случится подобная буря. По оценкам комиссии по электромагнитному импульсному воздействию Конгресса США, такие явления должны происходить в среднем раз в столетие. И не нужно быть учёным, чтобы подсчитать, что с 1859 г. прошло более полутора веков. Согласно теории вероятностей, нам давно пора вновь испытать нечто подобное. NASA оценивает возможность такого события за десятилетие в 12%.

По данным со спутников, которые наблюдают за Солнцем, мы знаем, что 25 июля 2012 г. случился коронарный выброс класса Кэрринтона, который Земля счастливо миновала, поскольку прошла по орбите место выброса тремя днями ранее. Если бы явление произошло на три дня раньше, мы бы попали под его губительное влияние.

 

На сковороде

Подробнее о деталях грозящей катастрофы. ЛЭП искрят и рвутся. Выгорают генераторы на ТЭЦ, высоковольтные трансформаторы на подстанциях, подземные кабели – все те вещи, на замену которых требуются месяцы и годы. АЭС останавливаются и не успевают выгрузить топливо до момента, когда закончится горючее для резервных дизель-генераторов. После этого происходит расплавление сотни атомных энергоблоков по всей территории США. Наступает настоящий кошмар.

Как видите, речь идёт о длительном блэкауте. Нужно ли напоминать, что у нас сложилась «электронная» цивилизация, в которой всё – бизнес, финансы, производство продуктов питания и водоснабжение, связь, транспорт – прямо или косвенно зависит от электроснабжения. Без него испарится наша способность поддерживать жизнь для большей части населения планеты. Это риск для миллиардов.

По оценкам нашей комиссии, если в Штатах на год повсеместно отключится энергоснабжение, 90% американцев погибнут от голода, болезней и коллапса социальных служб. От такой потери страна может не восстановиться никогда.

То есть речь идёт об экзистенциальной угрозе. А она может быть вызвана как естественным, так и искусственным ЭМИ. Ядерный случай в определённой мере даже хуже. Он, конечно, всю планету не охватит, но вполне сможет накрыть, например, все 48 смежных штатов США.

 

СВЧ-игры

7 февраля 2016 г. Северная Корея запустила якобы исследовательский спутник, который регулярно пролетает над нашими головами, но не передаёт никакой информации. Если на нём есть атомная бомба, которая будет подорвана над нашей территорией, пострадают все 48 смежных штатов и большая часть Мексики.

Ядерный взрыв в космосе опасен тем, что, помимо низкочастотных колебаний, как в естественной геомагнитной буре, он создаёт мощнейший импульс на сверхвысоких частотах. Мы знаем, что лучшее электромагнитное ядерное оружие – супербомба – способно на земле создавать напряжённость поля до 200 кВ/м. Между тем высокочастотное поле проникает в небольшие электронные устройства, такие как персональные компьютеры, планшеты, средства автоматики на предприятиях, компьютеры в автомобилях, на самолётах и так далее. Кстати, число самолётов в небе над США нередко превышает тысячу, а количество пассажиров в них доходит до полумиллиона. После взрыва супербомбы многие самолёты попадают на землю, как груши.

Мы считаем, что Северная Корея вполне может обладать электромагнитным ядерным оружием: для этого не нужны особые технологии. Тем более что российские генералы признали соответствующую утечку информации. И эту угрозу не нужно недооценивать, поскольку в 2010 г. Северная Корея несколько недель использовала СВЧ-пушку для электромагнитной блокады Сеула. Была сожжена электроника в нескольких тысячах автомобилей.

Устройства для защиты от подобных угроз достаточно просты и недороги. Это экраны, разрядники, ферритовые кольца на кабелях и быстродействующие предохранители. Минобороны США уже 50 лет использует всё это на своих объектах и оборудовании. Нам нужно скорее принять закон, чтобы распространить подобные системы защиты на гражданскую инфраструктуру. По оценкам нашего комитета, для защиты электрической сети Северной Америки потребуется всего около 2 млрд долл. Чтобы обезопасить всю критическую инфраструктуру Штатов, нужно, вероятно, от 10 до 20 млрд долл.

Изначально эта статья была опубликована в июньском номере газеты "Энерговектор" за 2016 г. здесь.



 

Редакция

Главный редактор: Иван Рогожкин
Консультант: Людмила Зимина
Корректор: Анатолий Печейкин
Дизайнер: Мария Хомутская
Руководитель проекта:
Максим Родионов

Контакты

Россия, 101000,
г. Москва, а/я 230.
Тел.: +7 (916) 422-95-19
Web-site: www.enegrovector.com
E-mail: oilru.com
facebook.com/energovector


©2011-2017. Ежемесячная газета «Энерговектор». Все права защищены.