Was ist ein elektromagnetischer Impuls?
Ein elektromagnetischer Impuls, auch als EMP bezeichnet, ist ein elektromagnetischer Strahlungsstoß, der mit elektrischen Systemen gekoppelt werden kann. Diese Kopplung führt häufig zu einer Beschädigung des Stroms oder der Spannung eines Geräts aufgrund der daraus resultierenden Einwirkung sowohl auf elektrische als auch auf magnetische Felder. Oft ist dieser Ausbruch das Ergebnis einer Explosion, die durch Kernenergie verursacht wird und ein schwankendes Magnetfeld mit plötzlichem Aufprall erzeugt. Ein elektromagnetischer Impuls kann auch durch einen einfachen, kurzzeitigen Stoß elektromagnetischer Energie von einem Breitbandgerät mit hoher Intensität verursacht werden.
In Bezug auf die militärische Anwendung werden elektromagnetische Impulse durch die Detonation einer Bombe Hunderte von Meilen über der Erdoberfläche verursacht. Bei Verwendung als Waffe wird dies als elektromagnetischer Höhenimpuls bezeichnet. Damit dieser Effekt genutzt werden kann, muss die Detonation innerhalb der Parameter von drei verschiedenen Kriterien liegen: Höhe der Detonation, Ertrag der verteilten Energie und volle Wechselwirkung mit dem natürlichen Magnetfeld der Erde. Zusätzliche Probleme können auftreten, wenn ein Ziel mit einem Schutz vor elektromagnetischen Impulsen abgeschirmt ist.
In den frühesten Tagen der Atomtests identifizierten die Wissenschaftler die Auswirkungen eines elektromagnetischen Impulses. Den Forschern war jedoch nicht bekannt, in welchem Ausmaß der Effekt auftrat, was zu einer langsamen Realisierung der Waffenanwendungen führte. Wissenschaftler unter der Leitung von Enrico Fermi erwarteten eine Art Impuls für den ersten nuklearen Explosionstest der Vereinigten Staaten im Jahr 1945. Somit waren alle elektronischen Geräte gegen elektromagnetische Impulse abgeschirmt.
Mit dem Abschluss der Atomtests in großer Höhe, die 1962 durchgeführt wurden, wurden die elektromagnetischen Impulse besser verstanden. Im Juli dieses Jahres wurde eine 1,44-Megatonnen-Atomwaffe 250 Meilen (etwa 400 Kilometer) über der Erdoberfläche im Pazifischen Ozean gezündet. Bekannt als Starfish Prime, verursachte die Bombe großen elektrischen Schaden auf Hawaii, das sich in einer Entfernung von ca. 1.445 km befindet. Dies stimulierte die Erforschung elektromagnetischer Impulse weiter.
Ein nuklearer elektromagnetischer Impuls erfordert eine bestimmte Reihe von Ereignissen, um stattfinden zu können. Dieser Prozess wurde von der International Electrotechnical Commission definiert. Diese Impulse wirken weitaus schneller als herkömmliche Hochspannungsereignisse wie Blitze und erschweren den Schutz. Gammastrahlung einer Kerndetonation führt dazu, dass die Atome in der oberen Atmosphäre Elektronen verlieren. Im Wesentlichen schieben diese Elektronen das Erdmagnetfeld wie ein geomagnetischer Sturm aus dem Weg.
Eine wichtige Facette elektromagnetischer Impulse ist die Tatsache, dass moderne Technologien weitaus anfälliger für negative Auswirkungen sind als ältere Technologien. Geräte, die an elektrische Kabel angeschlossen sind, wirken im Wesentlichen wie Leuchtstäbe und ziehen den Impuls an. Die Vakuumröhrentechnologie, die im 20. Jahrhundert stark genutzt wurde, überlebte mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Explosion. Mit dem Ersatz dieser elektrischen Geräte durch Festkörpergeräte ist die Verwundbarkeit der Elektronik weitaus größer.