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E-Bomben: Der Reiz und die Gefahr von Hochleistungs-Mikrowellenwaffen

E-Bomben könnten die gefährlichsten Massenvernichtungswaffen unserer modernen Welt sein.

Gute Nachrichten! Für diejenigen, die sich Sorgen über die bevorstehende Übernahme von machen KI und Roboter Menschen haben möglicherweise eine "Ass-Karte" im Ärmel - die E-Bombe. Diese elektronischen Massenvernichtungswaffen könnten in naher Zukunft nur der Trick sein, um ein vermeintliches Skynet auszuschalten.

Wahrscheinlich stellen diese Bomben nur eine der schwerwiegendsten Bedrohungen für unser modernes, von Technologie dominiertes Leben nach der Atombombe dar. Ob von kriegführenden Nationen oder Terroristen, solche Bomben könnten verwendet werden, um Chaos zu verursachen, ohne dass eine Kugel jemals fliegt.

Bereiten Sie sich auf einen Schock vor.

Was ist eine E-Bombe?

Eine elektromagnetische Bombe, kurz E-Bombe, ist ein Gerät, das eine hohe Leistung erzeugt. elektromagnetischer Impuls und / oder Hochleistungs-Mikrowellenimpuls, der elektronische Geräte innerhalb seines Impulsradius stark beschädigen oder völlig unbrauchbar machen kann. Ähnlich wie bei einer herkömmlichen hochexplosiven Bombe ist der verursachte Schaden nicht auf die physische Beschaffenheit der Bombe zurückzuführenFähigkeit, ein Zielobjekt zu zerstören, sondern dessen verheerende Wirkung auf elektronische Geräte und Netzwerke.

Quelle : photoymontreal / Flickr

während wenige E-Bomben derzeit existieren soweit wir wissen diese Art von Bomben könnten sich als verheerend für Nationen erweisen, die stark auf elektrische und digitale Infrastrukturen angewiesen sind. Tatsächlich eine Form von NNEMP nichtnukleare E-Bombe wurde Berichten zufolge verwendet, um das Propagandanetzwerk von Saddam Hussein während der Invasion des Irak 2003 zu deaktivieren.

Theoretisch könnten solche Bomben verwendet werden, um die einer Zielnation zu deaktivieren. digitale Infrastruktur und Wirtschaft was möglicherweise zu inneren Unruhen führt, ihre Fähigkeit, Krieg zu führen, ernsthaft beeinträchtigt und letztendlich möglicherweise zu einem Zusammenbruch der Gesellschaft führt.

Ähnliche EMP-Bursts werden häufig während beobachtet Detonationen von Atomwaffen die sich schnell schwankende elektrische und magnetische Felder ausbreiten, was zu schädlichen Strom- und Spannungsstößen führt. Der Begriff E-Bombe bezieht sich jedoch häufig auf nichtnukleare EMP-Waffen NNEMP.

EMP-Explosionen können auch in der Natur beobachtet werden, häufig verbunden mit Gewitter und Sonnensturmereignisse. Die Auswirkungen des ersteren sind jedoch eher lokal und kleinräumig. Sonnenstürme könnte andererseits möglicherweise schwerwiegender sein als ein theoretischer E-Bomben-Angriff.

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Diese Bomben stellen möglicherweise eine größere Bedrohung für moderne Nationen dar als Atomwaffen, da digitale Hardware mittlerweile allgegenwärtig und für viele Industrieländer zunehmend kritisch ist. Mit Bestrebungen nach einer immer stärkeren Interkonnektivität wie der Internet der Dinge Die potenzielle Bedrohung, die diese Waffen in Zukunft bieten würden, wird nur exponentiell zunehmen.

Quelle : Aimee Flüsse / Flickr

Mit der zunehmenden Abhängigkeit von digitaler Technologie in militärischen Gütern könnten sich solche Bomben auch als verheerend für militärische Ziele oder Kommunikationen auf See-, Luft- und Bodenbasis erweisen.

Während die Bedrohung, die diese Waffen darstellen, phantasievoll klingen mag einige Experten sind so besorgt über sie, dass sie seit vielen Jahren vor der möglichen Gefahr warnen. Leider sind diese Bedenken allzu oft auf taube Ohren gestoßen.

Einige sind sogar so weit gegangen zu sagen, dass wir in den nächsten zehn Jahren möglicherweise einen echten E-Bomben-Angriff sehen werden.

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Wie funktionieren E-Bomben?

In unserer digital vernetzten modernen Welt könnten sich Waffen wie E-Bomben als sehr gefährlich erweisen. Einer der Hauptgründe dafür ist die weltweite Verbreitung elektronischer Maschinen und digitaler Hardware im 20. und 21. Jahrhundert.

Digitale Infrastruktur gibt es heutzutage in vielen Ländern überall, mit Anwendungen, die von Handheld-Geräten über Haushalts- bis hin zu Bürogeräten reichen. Transport wie intelligente Autos, Produktion, Gesundheit, zu Kraftwerken. Während die Vorteile einer solchen digitalen Integration nicht kalkulierbar sind, könnte die in jeder digitalen Infrastruktur verwendete Elektronik ein schwerwiegender Riss in der Panzerung der Sicherheit einer Nation in Bezug auf seinAnfälligkeit für E-Bomben. Dies könnte Infrastruktursysteme wie Kernkraftwerke sowie Wasser- und Abwassermanagementanlagen umfassen.

Jede Exposition dieser Systeme, sei es einer Übergangs- oder Strahlungsfrequenz, die über die angegebene Spannungsgrenze hinausgeht, kann zu sehr schweren Schäden führen.

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Nicht alle EMP-Geräte sind feindlich eingestellt. Mit diesem "freundlichen" EM-Umgebungssimulator werden die Auswirkungen von EMP-Impulsen auf elektronische Geräte getestet. Quelle : Sandia Labs / Fliclr

Zum Beispiel die meisten elektronische Geräte wird durch eine Reihe von Überspannungsmechanismen zusammenbrechen. Ein Angriff von einer ausreichend großen E-Bombe oder einer Reihe kleinerer kann vorübergehende Aussetzer verursachen, zu längerfristigen "Wunden" im System führen oder sogaram Ende einen kompletten Stromausfall haben. Ein ausreichend großer Anstieg könnte nicht nur Halbleiterbauelemente ausbrennen, sondern auch Kabel schmelzen, Batterien braten und sogar Transformatoren explodieren lassen. Alle innerhalb des sogenannten "tödlichen Fußabdrucks" der Waffe.

Dies ist effektiv der EMP "Explosionsradius" der E-Bombe. EMP-Explosionen treten in der Regel über drei diskrete Phasen auf. Zum ersten Mal bei nuklearen Detonationen sind dies :

1. Der anfängliche nahezu augenblickliche Impuls manchmal als "E1" -Phase bezeichnet.

2. Eine nachfolgende Phase mit hoher Amplitude, auch bekannt als "E2" -Puls.

3. Und der letzte "E3" -Puls mit niedrigerer Amplitude aber immer noch schädlich.

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Sie können eine E-Bombe mit einem Gerät vergleichen, das einen Deich oder Damm knackt und eine unkontrollierte Stromflut das Wasser wird vom Deich zurückgehalten hinterlässt.

Die erste Phase "E1" verursacht den größten Teil des Schadens, indem in elektronischen Leitern eine Spannung induziert wird, die über ihre Sicherheitstoleranzen hinausgeht dh den Deich bricht. Die nächste Phase "E2" wirkt ähnlich wie ein BlitzStreik und wäre wahrscheinlich am wenigsten schädlich, vorausgesetzt, der Lichtschutz wird durch den "E1" -Puls nicht beeinträchtigt.

Ähnliche EMP-Impulse werden auch durch nukleare Explosionen erzeugt. Quelle : Burnt Pineapple Productions / Flickr

Der dritte und letzte "E3" -Puls kann Sekunden bis Minuten dauern und tritt auf, wenn der Feuerball falls explosionsartig erzeugt von der ersten Explosion stammt. verzerrt vorübergehend das Erdmagnetfeld . Dies ist die Phase, die die hochgradig schädlichen Kaskadenschäden an digitalen Infrastrukturen verursachen kann dazu später mehr.

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Die Exposition gegenüber massiven EM-Energiestößen kann dazu führen, dass dielektrische Isolatoren wie MOSFETs, bei denen es sich um Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren handelt ausfallen oder auslaufen, und in Sperrrichtung vorgespannte Übergänge können Lawinenausfälle erleiden. MOSFETs sind beeinträchtigt, sie können den Stromfluss nicht mehr umschalten / steuern und Elektronen können sich frei zwischen Source Stromversorgung und Drain bewegen.

Ein weiteres Problem ist der daraus resultierende Wärmestau auch in der Elektronik. Nach dem Ohmschen Gesetz höhere Spannungen neigen dazu, die Strommenge in elektrischen Schaltkreisen zu erhöhen, die aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten eines Halbleiters zu einer Kettenreaktion bei der Wärmeerzeugung führt. Diese Wärme ist wahrscheinlich nicht hoch genug, um die Halbleiter zu schmelzen, reicht jedoch wahrscheinlich aus, um dünne Metalldrähte zu schmelzenund Epoxid, was zu Burnouts führt.

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Netz- oder batteriebetriebene Geräte benötigen häufig sehr wenig Energie, um diese Art von katastrophalem Ausfall tatsächlich auszulösen.

Nach dem ersten EMP-Impuls und mit beschädigten Isolatoren kann das Netzteil Batterie oder Netz ungehindert Chaos in den elektrischen Schaltkreisen verursachen.

Aus diesem Grund ist eine der wichtigsten potenziellen Auswirkungen von E-Bomben-Angriffen der Kaskadenschaden, der in der digitalen Infrastruktur eines Landes verursacht wird. Der Ausfall eines Geräts im System kann möglicherweise eine Überlastung in einem anderen Gerät auslösen und danneine andere, so weiter und so fort den ganzen Weg entlang des Netzwerks.

Bei großen miteinander verbundenen Systemen wie in Industrieländern können E-Bomben-Angriffe zum Zusammenbruch eines gesamten Stromnetzes und / oder eines digitalen Netzwerks führen.

Diese Art von Kaskadeneffekt würde zu SMPS-Ausfällen Switch Mode Power Supply führen, die wiederum elektrische Spitzen im Stromnetz erzeugen. Dies könnte möglicherweise dazu führen, dass Hunderttausende davon nahezu gleichzeitig innerhalb des Stromnetzes ausfallenRandbereiche der E-Bomben anfänglich "tödlicher Fußabdruck".

Wie Sie sich vorstellen können, wäre dies verheerend und möglicherweise ein sehr effizienter Weg, um eine feindliche Nation schwer zu verkrüppeln.

Welche Länder haben E-Bomben?

Die kurze Antwort lautet, dass wir es nicht wirklich wissen. Obwohl bekannt ist, dass Länder wie die USA, Russland, EU-Mitgliedstaaten, China und möglicherweise Nordkorea Forschungen zur Waffe solcher Technologien durchgeführt haben, können wir dies nichtganz sicher sein, wie viel Fortschritt gemacht wurde.

Abgesehen davon und wie bereits erwähnt, scheinen die USA ein funktionierendes Beispiel zu haben, wenn die Berichte über ihre Verwendung während der Invasion des Irak 2003 korrekt sind.

Eine beunruhigende Sache zu beachten ist, dass jeder, der über ausreichende Kenntnisse der Funktionsweise einer Atombombe oder einer konventionellen Bombe und über den Zugang zu den erforderlichen Materialien verfügt, diese möglicherweise relativ einfach herstellen kann.

Dies sollte jedoch auch eine gewisse Art von Komfort bringen, da jedes Forschungsteam über ausreichende Physiker verfügen muss, die über Kenntnisse in der Herstellung von FCGs Flusskompressionsgeneratoren und Vircatoren VIRtual CAthode oscillaTOR verfügen.

Beispiele für theoretisierte E-Bomben. Quelle : ausairpower

In Bezug auf das e Ausrüstung und Komponenten erforderlich vieles, was erforderlich wäre, hätte es seit den 1950er Jahren oder so gegeben. Wenn jemand genau genug Schaltpläne erhalten oder seine eigenen entwickeln könnte, könnte eine funktionierende E-Bombe für ein paar hundert bis ein paar tausend Dollar unkontrolliert gebaut werdenMaterialien.

Beispielsweise erfordern solche Geräte häufig den Zugriff auf C4, Semtex oder andere schnell verfügbare gießbare Sprengstoffe mit hoher Geschwindigkeit.

Welche Art von elektromagnetischen Waffen gibt es?

Es könnte Sie überraschen, zu hören, dass es tatsächlich einige davon gibt. In den meisten Fällen fallen sie jedoch je nach Einsatzart und spektraler Abdeckung in verschiedene Typen.

Es ist wichtig zu beachten, dass verschiedene Ausrüstung zur Erzeugung elektromagnetischer Impulse wird auch für wissenschaftliche und harmlosere Zwecke verwendet.

Für ihre Wirkung sei es s Teady-State oder t Ransient-Effekt, ersterer besteht in der Regel aus Dingen wie Strahlwaffen, letzterer aus One-Shot-Geräten wie E-Bomben. Sobald sie aktiviert oder detoniert ist, fällt die freigesetzte spektrale Abdeckung entweder in Breitband oder Schmalband, Hoch- oder Niederfrequenz und emittierte Leistung.

Laut einem Experten, Carlo Kopp, "könnte eine Breitband-Niederfrequenz-One-Shot-Waffe mit niedriger Leistung eine Submunition für eine Streubombe sein, die einen Seltenerdmagneten mit einer hochexplosiven Jacke verwendet, während eine Breitband-Hochfrequenz-Hochleistungswiederholung sich wiederholtEine gepulste Waffe könnte ein von der Marx-Bank angetriebener Landecker-Ring sein, der im Fokusbereich einer Parabolantenne montiert ist. "

E-Bomben-Angriffe würden elektronische Schaltkreise und Netzwerke ernsthaft beschädigen. Quelle : Rick Kimpel / Flickr

Kopp ist auch die Person, die den Begriff "E-Bombe" bereits in den 1990er Jahren geprägt hat.

Dieser Begriff wurde verwendet, um sowohl eine hochgelegene nukleare elektromagnetische Impulsbombe EMP als auch eine kleinere nukleare elektromagnetische Impulsbombe EMP zu beschreiben, und wurde auf kleinere nichtnukleare Geräte angewendet, die auf einem sogenannten Flusskompressionsgenerator FCG basieren.

Dieses Gerät, das erstmals in den 1940er Jahren von Max Fowler demonstriert wurde, verwendet einen schnellen Sprengstoff, um ein Magnetfeld schnell zu komprimieren und Energie vom Sprengstoff in das Magnetfeld zu übertragen. Während des Betriebs würde das FGC zerstört, aber es würde enorme Mengen emittierenWenn genug von ihnen nacheinander detoniert wurden, kann dieser Strom zu Spitzenleistungspegeln in der Größenordnung von TeraWatts bis zu zehn TeraWatts verstärkt werden.

Diese Geräte würden einen direkten Niederfrequenz-Breitbandeffekt erzeugen oder könnten als One-Shot-Impulsstromversorgung für a verwendet werden. Hochleistungsmikrowelle HPM -Röhre wie a Virtueller Kathodenoszillator Vircator. Ein Vircator ist ein Gerät, mit dem die von einem FGC abgegebene Energie über Hunderte von Metern oder mehr ein wenig wie der Reflektor einer Taschenlampe oder eines Autoscheinwerfers wegfokussiert wird.

Was sind die Einschränkungen von E-Bomben?

Die Hauptbeschränkung von E-Bomben ist, wie bei jeder anderen herkömmlichen Bombe, die Art der Abgabe an ein Ziel. Wenn sie von einem Flugzeug aus gestartet werden, hängt ihre Wirksamkeit vollständig von der Fähigkeit der Abgabeplattform ab, die Waffe zu erreichen und einzusetzen.

Wenn sie beispielsweise von kleineren Jagdbomberjets geliefert werden sollen, ist die Größe der E-Bombe begrenzt. Die Lieferung durch größere Interkontinentalraketen ICBM würde das Potenzial für höhere Nutzlasten bieten, aber auch drastisch zunehmendie Kosten pro Einheit.

Interessanterweise ist eine weitere Einschränkung von E-Bomben auch das beabsichtigte Ziel. Wenn ältere Elektronik verwendet wird, z. B. thermionische Technologie anstelle von Festkörpern, ist das Ziel gegenüber einem E-Bomben-Angriff einigermaßen widerstandsfähig.

Einige andere Ziele, wie z. B. Radaranlagen, scheinen ebenfalls nicht betroffen zu sein, wenn sie nach einem Angriff weiterhin Radarsignale ausstrahlen. Während der Empfang von Geräten wahrscheinlich außer Betrieb ist, ist dies für einen Beobachter nicht offensichtlichDas Ausschalten solcher Systeme vor einem Angriff könnte auch dazu verwendet werden, angreifende Kräfte zu "täuschen", um zu glauben, dass ein Angriff ebenfalls erfolgreich war.

Kann die digitale Infrastruktur vor E-Bomben geschützt werden?

Haben Sie schon Angst? Die gute Nachricht ist, dass E-Bomben zwar potenziell unglaublich zerstörerische Geräte sind, aber es gibt Dinge, die getan werden können, um sich vor ihnen zu schützen - die elektromagnetische Verhärtung der digitalen Infrastruktur.

Bei diesem Vorgang werden digitale Geräte und Netzteile "gehärtet". Ein Beispiel besteht darin, alle Metallkabel insbesondere alte Kupferkabel durch Glasfaseralternativen in Netzwerken zu ersetzen. Andere umfassen die Installation von Schutzgeräten in Antennenspeisungen und Netzstromschnittstellen.

E-Bomben könnten Stromnetze ausschalten. Quelle : Daniel Arrhakis / Flickr

Weitere Optionen sind das Einschließen kritischer elektronischer Systeme in leitfähige Gehäuse wie a Faradayscher Käfig . Systeme im Käfig benötigen jedoch weiterhin Konnektivität oder Strom von außerhalb des Käfigs, was immer noch eine Sicherheitsanfälligkeit darstellen kann.

Unter solchen Umständen können sich elektromagnetische Arretierungsvorrichtungen als unglaublich nützlich erweisen.

Während Hausbesitzer dies bis zu einem gewissen Grad in ihren eigenen vier Wänden tun können, ist es wichtig zu beachten, dass es wichtiger ist, das Hauptnetz und die Telekommunikationsnetze zu schützen. Ein geschützter, funktionierender Computer ist praktisch ohne Netzstrom oder Internetverbindung nutzloseine E-Bombe gezündet werden.

Rückwirkendes Härten dieser Art wäre für die meisten Industrienationen kostspielig und zeitaufwändig, aber wenn Experten auf diesem Gebiet korrekt sind, sind E-Bomben im wahrsten Sinne des Wortes eine tickende Zeitbombe. Es geht nicht darum, ob,aber wenn ein E-Bomben-Angriff zu sehen ist.

Wenn Entscheidungsträger in Regierungen davon überzeugt werden können, das Problem ernst zu nehmen, anstatt es als esoterische oder ätherische Fantasie zu behandeln, können Nationen nur dann ihre elektronische Verteidigung stärken. Auch wenn sie niemals gebraucht werden.

Wenn neuere Geräte und Installationen von Anfang an "gehärtet" werden könnten, spart dies Zeit und sollte zum Zeitpunkt des Kaufs oder der Provision nicht so viele zusätzliche Kosten verursachen Schätzungen reichen von 10 bis 20%.

Auch wenn E-Bomben kurzfristig nie wirklich als potenzielle nationale Sicherheitsbedrohung auftreten, könnte die Verhärtung unserer digitalen Infrastrukturen ohnehin eine gute Idee sein. Koronale Massenauswürfe und andere solare Ereignisse haben gezeigt, dass sie elektrische Systeme hier auf der Erde deaktivieren.

Zwei Fliegen mit einer Klappe, wenn Sie möchten. Bisher hatten wir Glück, aber große zukünftige Sonnensturmereignisse sind unvermeidlich.

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