pulso electromagnÉtico

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PULSO ELECTROMAGNÉTICO El término pulso electromagnético o PEM (en inglés: EMP, de Electromagnetic Pulse) puede referirse a: una emisión de energía electromagnética de alta intensidad en un breve período de tiempo; la radiación electromagnética proveniente de una gran explosión (especialmente una explosión nuclear) o de 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 los 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. En el caso de una explosión nuclear o del 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 todos los sistemas electrónicos de un país tal y como se muestra en la imagen. 1

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PULSO ELECTROMAGNTICOEl trmino pulso electromagntico o PEM (en ingls: EMP, de Electromagnetic Pulse) puede referirse a:una emisin de energa electromagntica de alta intensidad en un breve perodo de tiempo; la radiacin electromagntica proveniente de una gran explosin (especialmente una explosin nuclear) o de un campo magntico que flucta intensamente causado por la fuerza de empuje del efecto Compton en electrones y fotoelectrones de los fotones dispersados en los materiales del aparato electrnico o explosivo, o a su alrededor. Los campos elctricos y magnticos resultantes pueden interferir en los sistemas elctricos y electrnicos provocando picos de tensin que pueden daarlos. Los efectos no suelen ser importantes ms all del radio de explosin de la bomba, a no ser que sta sea nuclear o est diseada especficamente para producir una onda de choque electromagntica. En el caso de una explosin nuclear o del impacto de asteroide, la mayor parte de la energa del pulso electromagntico se distribuye en la banda de frecuencias de entre 3 Hz y 30 kHz.

Una explosin con pulso electromagntico en altitud sera capaz de inutilizar todos los sistemas electrnicos de un pas tal y como se muestra en la imagen.[1

HISTORIAEl hecho de que un pulso electromagntico es producido por una explosin nuclear se conoce desde los primeros das de los ensayos de armas nucleares, pero su magnitud y la importancia de sus efectos no se pusieron de manifiesto durante un tiempo.Durante la primera prueba nuclear de Estados Unidos, el 16 de julio de 1945, el equipo electrnico fue apantallado debido a que Enrico Fermi esperaba que se generara un pulso electromagntico en la detonacin. Los archivos tcnicos oficiales de aquella prueba nuclear afirman que "todas las lneas de seales 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 grabacin."[2] Durante las pruebas nucleares britnicas en 19521953 hubo fallos en la instrumentacin que fueron atribuidos al "flash de radio", que era el trmino utilizado en aquel entonces por los britnicos para el PEM.[3] [4]

STARFISH PRIMEEn julio de 1962 se realiz una prueba nuclear estadounidense de 1,44 megatones a 400 km de la superficie, en el espacio. Sobre el centro del ocano Pacfico, la prueba, llamada "the Starfish Prime test", le demostr a los cientficos nucleares que la magnitud y los efectos de una explosin nuclear de gran altitud son mucho ms grandes de lo que se haba calculado previamente. "The Starfish Prime test" produjo daos en Hawi a ms de 800 millas de distancia desde el punto de detonacin, golpeando alrededor de 300 farolas, as como daos en una compaa telefnica. Los daos provocados por el PEM de esta prueba fueron reparados rpidamente debido a la modesta (en comparacin con los de hoy) infraestructura electrnica de Hawi en 1962.La magnitud relativamente pequea del PEM de "the Starfish Prime test" en Hawi (alrededor de 5.600 voltios/m) y la relativamente pequea cantidad de dao causado (por ejemplo, slo el 1 al 3% de las farolas se apagaron) llev a algunos cientficos a creer, en los primeros das de la investigacin, que el problema podra no ser tan significativo. Clculos ms 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 habra sido mucho mayor (22.000 a 30.000 voltios / metro) debido a la mayor fuerza del campo magntico en el continente, as como la orientacin del campo magntico terrestre en las altas latitudes. Para inutilizar aparatos electrnicos bastara con un impulso (4.000 voltios/metros). Estos nuevos clculos, junto con la cada vez ms comn dependencia de la microelectrnica, hace pensar que un PEM podra ser algo muy grave.

PROYECTO KEn 1962, la Unin Sovitica tambin hizo estallar una serie de tres bombas de PEM. Se hicieron los ensayos nucleares en el espacio de Kazajstn denominando al operativo "Proyecto K". A pesar de que estas armas eran mucho ms pequeas (300 kilotones) que "the Starfish Prime test", como las pruebas se realizaron sobre una gran poblacin (y tambin en un lugar donde el campo magntico terrestre es mayor), los daos causados por el PEM resultante fueron mucho mayores que en la prueba estadounidense. El pulso geomagntico indujo una corriente elctrica produciendo un sobre-voltaje en una larga lnea elctrica subterrnea causando un incendio en la planta de energa en la ciudad de Karagandy. Despus del colapso de la Unin Sovitica, el nivel de este dao fue comunicado informalmente a los cientficos de Estados Unidos. La documentacin formal de algunos de los daos del PEM existe en Kazajstn, pero sigue siendo escasa en la literatura cientfica pblica.

CARACTERSTICAS DE UNA EXPLOSIN NUCLEAR CON PEMEl caso de un pulso electromagntico nuclear difiere de otra clase de pulsos electromagnticos (PEM) al consistir en un complejo multi-pulso electromagntico. El multipulso es generalmente descrito en tres componentes, y estos componentes han sido definidos por los estndares de la Comisin Internacional Electrotcnica (IEC, International Electrotechnical Comission)[5]Los 3 componentes del PEM nuclear, definidos por el IEC, son llamados E1, E2 y E3. El pulso E1 es una componente muy rpida del PEM nuclear. Esta componente genera un campo elctrico que induce voltajes muy intensos y rpidos en los conductores elctricos. E1 es la componente que puede destruir ordenadores y equipos de comunicacin y es adems muy rpida para los protectores habituales contra rayos. La componente E1 es producida cuando la radiacin gamma producida por la detonacin nuclear golpea a los electrones de los tomos de las capas superiores de la atmsfera. La velocidad de los electrones se encuentra en las velocidades relativistas (ms del 90% la velocidad de la luz). Esencialmente esto produce un gran pulso de corriente elctrica vertical en las capas altas de la atmsfera sobre todo el rea afectada. Esta corriente elctrica es afectada por los campos magnticos de la Tierra que produce un pulso electromagntico muy grande, pero muy breve que afecta al rea.[6] La componente E2 del pulso tiene mucha similitud con los pulsos electromagnticos producido por un rayo de una tormenta. Debido a esta similitud son los ms fciles de proteger porque los aparatos de proteccin 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 est provocada por el calor de la detonacin, seguida de la restauracin del campo magntico a su posicin natural. La componente E3 es muy similar a una tormenta geomagntica provocada por una llamarada solar muy extrema.[7] [8] Al igual que las tormentas geomagnticas, la componente E3 puede producir corrientes inducidas en conductores largos daando componentes como transformadores de lneas elctricas.

Estudios de vulnerabilidad al EMP por Estados Unidos

Simulador de pulso electromagntico.

La United States EMP Commission fue autorizada por el Congreso de los Estados Unidos en el ao fiscal de 2001 y reautorizada en el ao 2006. Las comisin es formalmente conocida como Comission to Assess the Threat to the United States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack.[9]En esta comisin trabajan un grupo de cientficos notables y tcnicos para realizar informes al respecto. En 2008, la EMP Comission lanz el Critical National Infrastructures Report.[10] Este informe describe detalladamente las consecuencias que tendra un ataque por pulso electromagntico sobre las infraestructuras civiles. Aunque este informe fue dirigido especficamente hacia Estados Unidos, gran parte de la informacin es extrapolable al resto del mundo.El informe de 2008 fue una revisin ms generalizado que el emitido por la comisin en 2004.[8] [11] Uno de los miembros de la comisin escribira al Senado de Estados Unidos en 2005 sobre el informe realizado:La comisin del PEM ha promovido un estudio a nivel global de cientficos extranjeros y literatura militar evaluando los conocimientos y las posibles intenciones de pases extranjeros sobre el ataque de pulso electromagntico. El estudio encontr que la fsica del fenmeno de PEM y el potencial militar del ataque de PEM son ampliamente utilizadas en la comunidad internacional, como se refleja en los escritos oficiales y no oficiales y en las declaraciones obtenidas. El estudio de las investigaciones abiertas en el ltimo decenio ha hallado que el conocimiento sobre el ataque PEM se pone de manifiesto al menos en los siguientes pases: Gran Bretaa, Francia, Alemania, Israel, Egipto, Taiwn, Suecia, Cuba, India, Pakistn, Irak bajo Saddam Hussein, Irn, Corea del Norte, China y Rusia. . . . Muchos analistas extranjeros; en particular en Irn, Corea del Norte, China y Rusia; ven a Estados Unidos como un agresor potencial que estara dispuesto a utilizar su capacidad armamentstica, 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 cientficos militares rusos y chinos informan en los archivos desclasificados los principios bsicos de las armas nucleares diseadas especficamente para generar un mayor efecto de PEM, que ellos denominan armas "Sper-PEM". Las armas "Super-PEM", de acuerdo a estos informes, pueden destruir incluso los mejores sistemas de proteccin electrnica tanto militares como civiles de Estados Unidos.[12] Antes de la creacin de la Comisin PEM, un artculo muy ledo era del ingeniero y analista de defensa Carlo Kopp, publicado por primera vez en 1996, declar que los materiales y herramientas adecuadas para crear armas electromagnticas son comnmente disponibles. En ese artculo, Kopp, dijo, "La amenaza de la proliferacin de la bomba electromagntica es muy real."

ATAQUE DE PULSO ELECTROMAGNTICOEl ataque de pulso electromagntico es un mtodo de ataque militar realizado con armas generadoras de importantes cantidades de energa electromagntica ambiental que destruyen total o parcialmente el equipamiento elctrico y electrnico dentro de su radio de accin.

PEMEl pulso electromagntico o EMP en sus siglas en ingls es un efecto secundario descubierto con las pruebas atmicas. Se vi que tras una explosin nuclear se daaban e inutilizaban todos los aparatos electrnicos en un cierto radio de accin. La mayor radiacin gamma, sobre todo, es altamente penetrante e interacta con la materia irradiando e ionizndolo todo, incluido el propio aire circundante. La radiacin gamma se consume enseguida y crea un campo electromagntico zonal de kilmetros de dimetro.Las posibilidades de este fenmeno son inmensas. Los ingenieros militares se dieron prisa en desarrollar artefactos que maximizaran dicho efecto. Una bomba EMP detonada cerca de fuerzas enemigas dejara todas sus defensas y contramedidas en tierra, inmovilizadas y ms teniendo en cuenta que hoy da la ventaja que confiere la electrnica a los ejrcitos modernos es vital. Esta ventaja con el EMP se torna en su contra o simplemente se anula. Pero esta no es la nica estrategia posible. Existe lo que se llama ataque de pulso electromagntico de gran altitud o HEMP, capaz de paralizar un continente entero con un solo disparo (ver ms abajo).Lgicamente, muchos sistemas de armas e instalaciones militares modernos incorporan protecciones contra el EMP. No obstante, tales protecciones son complejas, se deterioran rpidamente con el tiempo y no se ha establecido su eficiencia ante el fallo generalizado de todas las infraestructuras civiles y militares circundantes. Se han descrito numerosos escenarios en que estos sistemas o instalaciones protegidos se transforman en los llamados islotes tecnolgicos, que pierden su eficiencia o van dejando de operar conforme agotan sus medios para el funcionamiento autnomo (combustible, bateras, repuestos, sistemas anexos, tripulaciones de refresco, etc). Para ver una explicacin ms detallada del mecanismo por el que se produce el EMP ver: Efectos de las armas nucleares

ATAQUE DE PULSO ELECTROMAGNTICO DE GRAN ALTITUDEl ataque de pulso electromagntico de gran altitud, ataque EMP o Bomba del Arco Iris es un tipo de ataque de pulso electromagntico masivo ejecutado mediante la detonacin de un arma nuclear a gran altitud, lejos de la atmsfera terrestre. Sera capaz de cubrir un continente entero, causando un completo caos civil y militar en el rea alcanzada por privacin de los servicios esenciales (electricidad, agua potable, distribucin alimentaria, comunicaciones, etc) durante un perodo indefinido. Se considera que un ataque de estas caractersticas constituira el comps de apertura de la guerra nuclear, pues sus efectos instantneos dificultaran o paralizaran cualquier tipo de defensa contra el inminente ataque. Aunque no fuera as, una sola "bomba del Arco Iris" desarticulara completamente las infraestructuras vitales de cualquier nacin moderna, provocando el despoblamiento de las grandes ciudades y un nmero enorme de vctimas por hambre, epidemias, aniquilacin econmica y desestructuracin social. Es dudoso que algn pas lograra sobrevivir a semejante situacin como entidad social organizada.En la actualidad, an no se conoce ninguna defensa eficaz contra este tipo de ataque, para cuya ejecucin slo se requiere una bomba termonuclear de potencia intermedia (en el rango del megatn) y un cohete capaz de elevarla a unos 300-500 km sobre el rea objetivo mediante un tiro balstico de alto ngulo parcialmente orbital o suborbital. Es posible proteger instalaciones o vehculos individuales contra el mismo mediante el uso de tcnicas especficas, como la Caja Faraday, pero no una nacin completa.Los seres vivos y los objetos no elctricos son inmunes al ataque EMP de manera directa, pero indirectamente les resulta fatal. El dao causado es resultante de la sinergia negativa acumulada por el fallo simultneo de millones de equipos sin posibilidad de repararlos o sustituirlos en un plazo de tiempo breve, puesto que los repuestos, vehculos, instrumentos, etc, necesarios para la reparacin se hallaran igualmente averiados. Los sistemas digitales modernos son especialmente sensibles a este tipo de ataque. Segn un estudio de la IEEE, la mayora de componentes electrnicos actuales fallan en presencia de pulsos electromagnticos de 1.000 voltios/metro, y resultan destruidos en torno a los 4.000 voltios/metro. Un ataque de pulso electromagntico de gran altitud induce en torno a 50.000 voltios/metro, un valor doce veces superior.Las protecciones pararrayos no son eficaces tampoco contra este tipo de ataque, pues la forma de onda del pulso inducido por un rayo y el causado por una bomba EMP son muy diferentes. El pulso inducido por el rayo tiene mucha mayor longitud de onda, por lo que el pulso EMP las atraviesa antes de que stas reaccionen.Este efecto se observ por primera vez, de manera accidental, durante las pruebas norteamericanas Starfish Prime de 1962. Desde entonces, todas las potencias nucleares de primer orden han incorporado a su arsenal armas capaces de producirlo. Rusia, en particular, dispone de al menos un regimiento misilstico completo para la ejecucin de esta clase de ataques, adems de un cierto nmero adicional de armas de este tipo desplegadas en sus submarinos de tipo SLBM.Es por su capacidad para generar pequeas auroras, debida a la enorme ionizacin inducida en las capas altas de la atmsfera, que este tipo de arma recibe el "potico" nombre de bomba del Arco Iris.

CMO CONSTRUIR UN GENERADOR DE PULSO ELECTROMAGNTICO (PEM)Pasos Consigue una cmara de fotos desechable. No tiene que ser nada del otro mundo, solo debe ser una cmara barata de las que venden en un supermercado.

Ponte unos guantes de goma. Habrn grandes posibilidades de un shock muy doloroso si accidentalmente tocas el condensador del flash, el cual almacena cerca de 300 voltios si est completamente cargado, y te expones a un buen chispazo elctrico si no tienes las manos aisladas y accidentalmente tocas lo que no debes.

Abre la carcasa. Usando la punta plana de un destornillador, con cuidado desmonta la cmara. Cudate de no tocar el circuito impreso ni ninguna de las piezas metlicas del interior.

Localiza el condensador electroltico grande en el PCB. Normalmente es una negro y cilndrico con dos cables que le salen de abajo.

Descarga el condensador del flash con seguridad. Primero, comprueba si est cargado. Enciende tu voltmetro (si tienes uno), y selecciona la escala de 1000 voltios. Pon las sondas, una en cada cable del condensador y, si no hay lectura, probablemente est descargado. De todas formas comprueba la lectura bajando paulatinamente la escala del medidor hasta que obtengas una lectura.

Si no hay medida, tu condensador probablemente est descargado. Si no 6Descarga el flash y quita la batera. Carga el flash encendindolo. Deberas or el familiar pitido agudo al cargarse el condensador. Cuando el condensador est cargado, una lucecita lo indicar parpadeando o algo as para sealar que el flash est listo.

7Enrolla la pelcula hasta que haga click y pare. Esto deja listo el obturador listo para presionarlo.

8Presiona el botn del obturador. No mires al flash mientras lo presionas! La luz de flash debera iluminarse. Tan pronto como lo haga, saca la batera para que el condensador no vuelva a cargarse.

Usa el voltmetro de nuevo para comprobar que se descarg por completo. Si qued algo de carga residual, descrgala poniendo una resistencia de 100 ohmios entre sus cables. Ten cuidado de no tocar los cables con los dedos si no te pusiste los guantes aislantes. Te puedes llevar una descarga desagradable si el condensador sigue cargado! Si usas un destornillador para descargar el condensador, puede causar un gran chispazo y hacerlo varias veces. Este no es el mtodo recomendado. Repite el proceso de comprobar el voltaje hasta asegurarte de que no le queda carga. 9Localiza el interruptor de carga al frente del PCB. Este debe hacer un sonido de click cuando lo presiones. Despega la cinta adhesiva y quita el botn, entonces suelda un conmutador de palanca directamente en los puntos para soldar que se habrn descubierto por debajo.

10Te sientes aventurero? Quita la soldadura del transformador y del tubo de flash xenn del PCB, y gurdalos o descrgalos segn lo desees. Alternativamente asla la seccin del PCB con el circuito que sirve para cargar y recorta el resto.

2. 11Si no, ignora el paso anterior y prosigue soldando dos cables a las dos terminales del condensador. Conecta uno de ellos a un conmutador momentneo de alta intensidad. Puedes encontrarlo en Radio Shack u otra tienda de elementos electrnicos.

3. 12Forma una bobina de carga. Enrolla 5-10 vueltas de cable de filamento de cobre fino y aislado alrededor de un tarugo de aproximadamente 1 a 2 pulgadas (25-50 mm) de dimetro. Con cuidado, retira el embobinado del tarugo, y amarra la bobina con cinta adhesiva.

13Conecta la bobina al conmutador. Conecta uno de los cables de la bobina de carga a otra terminal sin uso en el conmutador, y el otro al cable al extremo libre del cable que viene del condensador. Ahora deberas tener un circuito impreso con un interruptor que apaga y enciende el circuito de carga y una bobina de carga que se activa a travs del condensador.

14Carga tu generador de pulso electromagntico (PEM). Coloca de nuevo la batera. Pon la bobina de carga lo ms cerca posible del objetivo deseado (como un juguete elctrico, una calculadora barata, o algo que no sea muy valioso). Enciende el cargador con el conmutador, espera a que el indicador marque la carga para seguir, entonces vuelve el conmutador a la posicin de apagado. Esto se hace para que el cargador no se dae.

Presinalo cuando ests listo. Presiona el interruptor para disparar tu GPEM. Por favor ten presente que este no tendr efecto en aparatos electrnicos con carcasa de acero, aluminio o cualquier otro metal.

COSAS NECESARIAS PARA SOBREVIVIR A UN ATAQUE DE PULSO ELECTROMAGNTICO

Un ataque de pulso electromagntico ocurre cuando un arma nuclear es detonada sobre la atmsfera de la Tierra. Este tipo de disturbio elctrico puede causar serios daos a los dispositivos electrnicos como los telfonos celulares, computadoras, electrodomsticos y sistemas de encendido de los vehculos. Un pulso electromagntico puede golpear una zona aislada o todo un continente si es severo. Los resultados de un pulso electromagntico severo pueden impactar a la infraestructura que mantiene nuestras vidas funcionando a la perfeccin. Con algo de planificacin y preparacin, es posible sobrevivir despus de un ataque de pulso electromagntico.AguaAlmacena agua embotellada para beber, baarse y primeros auxilios. Guarda botellones econmicos de varios galones y tambin botellas pequeas y porttiles de una racin individual a mano de modo que tengas suficiente en caso de un evento de pulso electromagntico. Cuando se trata de agua, no hay tal cosa como demasiada.AlimentosLos granos crudos son ricos en caloras y tienen una larga vida til, pero no pueden proporcionarte todos los nutrientes que necesitas para sobrevivir durante un largo tiempo. Adems de los granos, almacena alimentos enlatados, deshidratados y liofilizados. Considera guardar algunas comidas no perecederas como las usadas por los militares, y no olvides de preparar una provisin de alimento para las mascotas y para bebs si es necesario.