Un campo electromagnético es un campo físico, de tipo tensorial, producido por aquellos elementos cargados eléctricamente, que afecta a partículas con carga eléctrica.
Convencionalmente, dado un sistema de referencia, el campo electromagnético se divide en una "parte eléctrica" y en una "parte magnética". Sin embargo, esta distinción no puede ser universal sino dependiente del observador. Así, un observador en movimiento relativo respecto al sistema de referencia medirá efectos eléctricos y magnéticos diferentes, que un observador en reposo respecto a dicho sistema.
Esto ilustra la relatividad de lo que se denomina "parte eléctrica" y "parte magnética" del campo electromagnético. Como consecuencia de lo anterior tenemos que ni el "vector" campo eléctrico ni el "vector" de inducción magnética se comportan genuinamente como magnitudes físicas de tipo vectorial, sino que juntos constituyen un tensor para el que sí existen leyes de transformación físicamente esperables.
El ataque de pulso electromagnético es un método de ataque militar realizado con armas generadoras de importantes cantidades de energía electromagnética ambiental. El pulso electromagnético es un campo de energía instantáneo e intenso que puede sobrecargar o interrumpir a distancia numerosos sistemas electrónicos y microcircuitos de alta tecnología, que son especialmente sensibles a las sobrecargas de energía.
El pulso electromagnético o EMP en sus siglas en inglés, es un efecto secundario descubierto con las pruebas atómicas. Se observó que tras una explosión nuclear se dañaron e inutilizaron todos los aparatos electrónicos en un cierto radio de acción.
La mayor radiación gamma, sobre todo, es altamente penetrante e interactúa con la materia irradiando e ionizando todo, incluido el propio aire circundante. La radiación gamma se consume enseguida y crea un campo electromagnético zonal de kilómetros de diámetro.
Se puede producir un efecto de EMP a gran escala mediante una sola explosión nuclear detonada en la atmósfera. Este método se conoce como EMP de gran altitud (HEMP). Se puede crear un efecto EMP de escala similar utilizando dispositivos no nucleares con baterías potentes o productos químicos reactivos. Este método se llama microondas de alta potencia (HPM).
Cuando una bomba nuclear explota libera una gran cantidad de radiación gamma que por Efecto Compton puede provocar una lluvia de electrones. Estos electrones al moverse provocan un campo magnético variable, el EMP.
El EMP se puede separarse en tres componentes: E1, E2 y E3.
E1: Es la componente más rápida del EMP nuclear. Genera un campo eléctrico que induce voltajes rápidos y muy intensos, capaces de destruir dispositivos eléctricos.
E2: Este componente es el que menos problemas causa, debido a que es muy similar a los EMP que forman los rayos en una tormenta. Esta similitud hace que las mismas instalaciones que usamos para detenerlos (es decir, los pararrayos) nos sirvan también para este tipo de pulsos.
E3: son pulsos largos e intensos, que pueden llegar a durar varios minutos y que son capaces de hacer variar de forma considerable el campo magnético de la zona afectada. Cuando un campo magnético varía, crea una fuerza electromotriz que produce una corriente. Esta corriente puede circular por el interior de componentes eléctricos y conductores, y si es demasiado intensa puede llegar a quemar o estropear los componentes electrónicos que forman un aparato. En condiciones extremas podrían incluso llegar a romper transformadores.
El pulso electromagnético de gran altitud o HEMP, es capaz de paralizar un continente entero con un solo disparo. Muchos sistemas de armas e instalaciones militares modernos incorporan protecciones contra el EMP. No obstante, tales protecciones son complejas, se deterioran rápidamente 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 tecnológicos, que pierden su eficiencia o van dejando de operar conforme agotan sus medios para el funcionamiento autónomo (combustible, baterías, repuestos, sistemas anexos, tripulaciones de refresco, etc).
El ataque de pulso electromagnético de gran altitud, HEMP, se le conoce como la bomba del Arco Iris por su capacidad para generar pequeñas auroras, debida a la enorme ionización inducida en las capas altas de la atmósfera.
El pulso electromagnético causaría un completo caos civil y militar en el área alcanzada por privación de los servicios esenciales (electricidad, agua potable, distribución alimentaria, comunicaciones, etc.) durante un período indefinido. Se considera que un ataque de estas características constituiría el compás de apertura de la guerra nuclear y aunque no fuera así, una sola "bomba del Arco Iris" desarticularía completamente las infraestructuras vitales de cualquier nación moderna, provocando el despoblamiento de las grandes ciudades y un número enorme de víctimas por hambre, epidemias, aniquilación económica y desestructuración social.
Es dudoso que algún país lograra sobrevivir a semejante situación como entidad social organizada. En la actualidad, aún no se conoce ninguna defensa eficaz contra este tipo de ataque, es posible proteger instalaciones o vehículos individuales contra el mismo mediante el uso de técnicas específicas, como la Caja Faraday, pero no una nación completa.
Los seres vivos y los objetos no eléctricos son inmunes al ataque EMP de manera directa, pero indirectamente les resulta fatal. El daño causado es resultante de la sinergia negativa acumulada por el fallo simultáneo de millones de equipos sin posibilidad de repararlos o sustituirlos en un plazo de tiempo breve, puesto que los repuestos, vehículos, instrumentos, etc., necesarios para la reparación se hallarían igualmente averiados.
Los sistemas digitales modernos son especialmente sensibles a este tipo de ataque. La mayoría de los componentes electrónicos actuales fallan en presencia de pulsos electromagnéticos de 1 kV/m, y resultan destruidos en torno a los 4 kV/metro.
Un ataque de pulso electromagnético de gran altitud induce en torno a 50 kV/m, un valor doce veces superior. Las protecciones de los 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 éstas reaccionen. Algunos observadores indican que la amenaza de un ataque EMP contra los Estados Unidos puede estar creciendo junto con el acceso mundial a las tecnologías más nuevas y la proliferación de armas nucleares.
La energía electromagnética de microondas de alta potencia (HPM) puede ser producido como un pulso instantáneo creado a través de un equipo eléctrico especial que transforma la energía de la batería, o una poderosa reacción química o explosión, en microondas intensos que son muy dañinos para la electrónica dentro de un área mucho más pequeña.
Además, si bien las armas HEMP son grandes en escala y requieren una capacidad nuclear junto con la tecnología para lanzar misiles a gran altura, las armas HPM son más pequeñas y, a veces, pueden implicar un nivel mucho más bajo de tecnología, que puede estar dentro de la capacidad de algunos Grupos extremistas u organizaciones no estatales.
HPM puede causar daños a computadoras similares a HEMP, aunque los efectos se limitan a un área mucho más pequeña. La accesibilidad técnica, el menor costo y la aparente vulnerabilidad de los equipos electrónicos civiles de EE. UU, podrían hacer que las armas de HPM a pequeña escala resulten atractivas para los grupos terroristas en el futuro.
Las microondas se caracterizan por la energía electromagnética con longitudes de onda tan pequeñas como centímetros o milímetros, y se puede usar a niveles de potencia moderados para comunicaciones o para radar. Las microondas de alta potencia pueden producirse como un arma cuando una detonación química poderosa se transforma a través de un dispositivo de bobina especial, llamado generador de compresión de flujo, en un campo electromagnético mucho más fuerte.
Otros métodos, como la combinación de productos químicos reactivos o el uso de baterías y condensadores potentes, también se pueden usar para crear un arma HPM reutilizable. La energía HPM se puede enfocar utilizando una antena o emisor de forma especial para producir efectos similares a HEMP dentro de un área confinada, o sobre una distancia limitada. Sin embargo, a diferencia de HEMP, la radiación HPM utiliza formas de onda más cortas a frecuencias más altas, lo que la hace altamente efectiva contra equipos electrónicos.
Un dispositivo mecánicamente simple, del tamaño de una maleta, que utiliza un explosivo químico y una antena de enfoque especial, podría producir teóricamente una onda de choque de HPM instantánea que podría afectar a muchas computadoras dentro de un rango de 1 milla. Además, la energía de HPM a niveles de potencia más altos (megavatios), y alimentados durante un intervalo de tiempo más prolongado, según se informa, podrían causar daños físicos a las personas que se encuentran cerca del emisor de la fuente, o posiblemente en la trayectoria de un haz de energía con un enfoque estrecho.
Las armas de energía de microondas (HPM) son de menor escala, se entregan en un rango más cercano al objetivo previsto y, a veces, pueden emitirse por un período más largo. Estas capacidades pueden causar una sensación de quemadura dolorosa u otra lesión a una persona directamente en la trayectoria del haz de energía enfocado, o pueden ser fatales si una persona está demasiado cerca del emisor de microondas.
Los componentes eléctricos más antiguos, como los tubos de vacío, generalmente se construyen de forma más masiva y son más tolerantes al pulso electromagnético. Sin embargo, a medida que la electrónica moderna se reduce de tamaño, los circuitos son cada vez más vulnerables a las interferencias electromagnéticas. Por lo tanto, los países con infraestructura que se basa en tecnología más antigua pueden ser menos vulnerables a los efectos incapacitantes de HEMP o HPM que los países que cuentan con un nivel más alto de tecnología.
Recopilación de la información y Estructuración por Antonio Jimenez.
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