Tấn công bằng Xung điện từ ( EMP) .

Tiến sĩ James Jay Carafano, Tiến sĩ Richard Weitz. 17 tháng 11 2010. Trích từ Heritage Foundation

Trần H Sa lược dịch

Hầu hết người Mỹ - dù là thành viên của công chúng hay là chính trị gia trong Quốc hội - đều làm ngơ hoặc không nhận thức được mối đe dọa rất thực tế của một cuộc tấn công bằng xung điện từ (EMP). Một thiết bị hạt nhân phát nổ ở độ cao trong bầu khí quyển bên trên đất liền của Mỹ, có thể dễ dàng vô hiệu hóa mạng lưới điện quốc gia - làm ngưng hoạt động gần như tất cả các hệ thống thông tin liên lạc, vận tải và hệ thống dịch vụ. Trong chốc lát, cuộc sống hàng ngày như người Mỹ thường biết, sẽ là một điều của quá khứ. Có nhiều cách để ngăn chặn sự tàn phá từ một EMP - và Mỹ phải đầu tư vào chúng ngay bây giờ trước khi quá muộn. Hai trong số các chuyên gia an ninh quốc gia ưu việt của Hoa kỳ, giải thích cách thức ngăn chặn điều tồi tệ nhất.

Một cuộc tấn công bằng xung điện từ (EMP) tương ứng với một trong những mối đe dọa lớn nhất có thể tưởng tượng được - cho Hoa Kỳ và thế giới. Một EMP xảy ra khi một thiết bị hạt nhân được kích nổ ở độ cao trong khí quyển - một hiện tượng mà kẻ thù của nước Mỹ đều rất thành thạo. Việc phóng điện từ có thể vĩnh viễn vô hiệu hóa các hệ thống điện mà gần như dùng để điều hành tất cả các cơ sở hạ tầng dân sự và quân sự. Một cuộc tấn công EMP quy mô lớn vào Hoa Kỳ, sẽ tạo ra sự tàn phá gần như không thể tưởng tượng được. Thông tin liên lạc sẽ sụp đổ, giao thông sẽ bị ngừng lại, và năng lượng điện sẽ đơn giản là không còn tồn tại. Không luôn cả nỗ lực nhân đạo toàn cầu, qua đó đủ để giữ hàng trăm hàng triệu người Mỹ khỏi chết vì đói, tác hại của thời tiết, hoặc thiếu thuốc men. Thảm họa cũng sẽ không dừng lại ở biên giới nước Mỹ. Phần lớn Canada cũng sẽ bị tàn phá, vì cơ sở hạ tầng của nó được tích hợp với điện lưới của Mỹ. Nếu không có động cơ kinh tế Mỹ, nền kinh tế thế giới sẽ nhanh chóng sụp đổ. Nhiều sức mạnh từ các bộ óc thông minh của thế giới (một nửa trong số đó là ở Mỹ) cũng sẽ bị mất. Trái đất rất có thể sẽ lùi về thời tiền trung cổ "mới".

Tất cả các tai ương trong quá khứ của kỷ nguyên hiện đại, sẽ mờ nhạt khi so với thảm họa được gây ra bởi một cuộc tấn công EMP tầm cao thành công. Tuy nhiên, các thảm họa gần đây cung cấp cho tầm nhìn vào cách, làm thế nào để giảm thiểu và ứng phó với một số khía cạnh của mối đe dọa này. Sự cố mất điện nghiêm trọng ở đô thị , cơn bão Katrina, và trận động đất gần đây ở Haiti làm sáng tỏ những thách thức khó khăn nhất. Những thảm họa này cho thấy những khía cạnh quan trọng nhất, trong việc giảm thiểu những ảnh hưởng của một cuộc tấn công EMP là:

(1) Một điện lưới Mỹ-Canada mau phục hồi;

(2) Quy hoạch thảm họa; và

(3) Phương tiện dự phòng cho thông tin liên lạc toàn cầu.

Tuy nhiên, cuối cùng, ngay cả với các biện pháp giảm thiểu được nhìn xa trông rộng, vẫn có rất ít câu hỏi rằng một cuộc tấn công EMP có sẽ làm tê liệt trên toàn quốc. Như vậy, trong khi theo đuổi việc giảm nhẹ, Mỹ nên có mọi biện pháp có thể để bảo vệ và phòng ngự đất nước chống lại một cuộc tấn công tên lửa đạn đạo mà nó có thể được xử dụng để thực hiện một cuộc tấn công EMP, cũng như theo đuổi các biện pháp chống phổ biến vũ khí hạt nhân một cách quyết đoán nhằm chống lại các quốc gia hiếu chiến phát triển vũ khí hạt nhân .

Suy nghỉ về cái không thể tưởng tượng.

Trong nhiều khía cạnh, một cuộc tấn công EMP là một mối đe dọa lạ đời và chưa từng có đối với Hoa Kỳ. EMP là một sự bùng nổ năng lượng điện từ cường độ mạnh, được gây ra bởi sự tăng tốc nhanh chóng của các hạt mang điện tích. EMP phần lớn thường được tạo ra từ tia gamma phát ra trong một vụ nổ hạt nhân. Ở độ cao từ 40 đến 400 km, các tia gamma này tạo ra các hạt electron tự do có năng lượng cao, qua đó phát sinh ra một dòng điện dao động, phá hủy các thiết bị điện tử. [1]

Các tác động trực tiếp là do 'điện từ' "gây sốc" lên các linh kiện điện tử và tạo áp lực lên các hệ thống điện tử. Những tác động gián tiếp bao gồm 'thiệt hại dây chuyền', xảy ra bởi vì các thiết bị này bị sốc, bị hư hỏng, phá hủy các linh kiện và hệ thống điện tử được gắn trong cơ sở hạ tầng quan trọng. Những tác động gián tiếp này có thể còn khốc liệt hơn những tác động trực tiếp. Ví dụ, những chuyển động cuồn cuộn như sóng đẩy của các hạt electron tự do có năng lượng cao có thể đồng thời gây ra cháy nổ điện, vô hiệu hóa điều khiển giao thông và hệ thống vận tải hàng hóa nhanh. Tuần tự, những đáp ứng sẽ không thể đối phó nổi với kết quả là những vụ cháy hàng loạt.

Một xung điện từ gồm có ba thành phần: E1 là một 'xung năng lượng trường tự do' xảy ra trong một phần nhỏ của một giây. Tạo ra "cú sốc điện" rồi kế đó phá hại, phá hủy và phá hỏng các linh kiện điện tử và các hệ thống điện tử trong một khung thời gian gần như đồng thời trên một diện tích rất lớn. Lồng bảo vệ Faraday và các cơ chế khác được thiết kế để bảo vệ chống sét đánh, sẽ không chịu nổi cuộc tấn công này. Chỉ có công nghệ chuyên dụng được tích hợp vào thiết bị mới có thể làm cho nó rắn chắc chống lại EMP. Nếu sự biến dạng điện từ ( do sự chuyển động của các electron,) là đủ lớn, cú sốc E1 thậm chí sẽ phá hỏng thiết bị che chắn EMP loại nhẹ như phần lớn các hàng thiết bị điện tử tiêu dùng. [2] Những thiết bị kết hợp anten có bản chất tiếp nhận các tín hiệu điện tử vốn không được bảo vệ chống lại E1, có nghĩa là các linh kiện điện tử có giá trị hàng nghìn tỷ đô la sẽ bị hư hỏng sau một cuộc tấn công EMP, bất kể các biện pháp bảo vệ. E1 cũng rất đáng lo ngại vì nó phá hủy các thành phần kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu, vốn rất quan trọng đối với nhiều cơ sở hạ tầng quốc gia của chúng ta. [3]

E2 bao gồm chủ yếu là các lĩnh vực tương tự với E1, nhưng lan rộng hơn về mặt địa lý và có biên độ thấp hơn so với E1. Thành phần E2 có tác dụng tương tự như tia sét. Nói chung, nó sẽ không phải là một mối đe dọa quan trọng đối với các cơ sở hạ tầng, vì hầu hết các hệ thống xây dựng đều có bảo vệ chống sét đánh. Hiểm họa của E2 làm tăng thêm hiểm họa của thành phần E1 vì nó tấn công trong một phần nhỏ của một giây sau khi E1 đã rất có khả năng gây hư hại hoặc phá hủy các thiết bị ngăn cản E2 gây thiệt hại. Hệ quả tổng hợp có nghĩa là E2 thường gây thiệt hại nhiều hơn E1 vì nó đi xuyên qua các biện pháp bảo vệ truyền thống, khuếch đại rất lớn các thiệt hại gây ra bởi EMP. [4]

E3 là một xung động kéo dài lâu hơn, kéo dài đến một phút. Nó phá vỡ đường dây tải điện dài và rồi sau đó gây thiệt hại cho các hệ thống cung cấp và phân phối điện kết nối với những đường dây tải điện này. Yếu tố E3 này của EMP không phải là một sóng truyền tự do, mà là kết quả của sự biến dạng điện từ trong bầu khí quyển của trái đất. Về mặt này, E3 tương tự như một cơn bão địa từ khổng lồ, và đặc biệt gây tổn hại cho cơ sở hạ tầng sắp hàng dài, chẳng hạn như các loại cáp điện và máy biến áp. Một vụ nổ vừa phải của E3 như được tường trình có thể ảnh hưởng đến 70 phần trăm điện lưới của Mỹ. [5]

 

Thời gian tính của ba thành phần là một phần quan trọng của phương trình liên quan đến những thiệt hại mà EMP tạo ra. Thiệt hại từ mỗi sự tấn công ( của mỗi E1 hoặc E2, E3 ) khuếch đại những thiệt hại gây ra bởi mỗi cuộc tấn công thành công. Sự kết hợp của ba thành phần có thể gây ra thiệt hại không thể thay đổi được, cho nhiều hệ thống điện tử. Với thiệt hại được kết hợp từ các vụ nổ E1 và E2 trước đó, E3 có khả năng phá hủy mạng lưới điện quốc gia và do đó gây thiệt hại nghiêm trọng cho Hoa Kỳ. [6]

Trong thực tế, những khả năng tác động chính xác của EMP thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Một trong những biến số quan trọng nhất là độ cao. Độ cao hiệu quả nhất là ở trên đường chân trời biểu kiến. Nếu vụ nổ ở quá thấp, hầu hết các lực điện từ, phát ra từ EMP sẽ được định hướng vào mặt đất, tạo ra bụi phóng xạ hạt nhân gây chết người, qua đó tước đi của vũ khí tính hấp dẫn của nó là không gây thương vong. Thiệt hại có liên quan nghịch với khoảng cách của mục tiêu tính từ tâm chấn của vụ nổ. Nhìn chung, càng xa tâm chấn, ảnh hưởng của EMP càng yếu. Năng lượng là một yếu tố để xem xét. Năng lượng càng cao, ảnh hưởng càng lớn. Mặc dù vậy, vì khả năng tác động đi thông qua đường dây điện và đường thủy ( các chất dẫn điện ) , và có những tác động lan tỏa thứ cấp trên các cơ sở hạ tầng khác, rất khó để dự đoán mức độ thiệt hại có thể có từ một cuộc tấn công EMP quy mô lớn. [7]

Trong thập kỷ vừa qua, Ủy Ban Đánh giá các mối đe dọa đối với Hoa Kỳ từ tấn công bằng xung điện từ, dưới sự chủ tọa của Tiến sĩ William R. Graham, đã nghiên cứu mối đe dọa EMP đối với Hoa Kỳ, và làm thế nào để có thể hạn chế nó. Những lĩnh vực cụ thể được Ủy ban phân tích bao gồm:

"Bản chất và tầm quan trọng của các mối đe dọa EMP tiềm năng mức độ cao đối với Hoa Kỳ, phát xuất từ tất cả các quốc gia thù địch tiềm tàng hoặc các tổ chức phi nhà nước mà họ có hoặc có thể thủ đắc vũ khí hạt nhân và tên lửa đạn đạo, cho phép họ thực hiện một cuộc tấn công EMP mức độ cao chống lại Hoa Kỳ trong vòng 15 năm tới;

"Các chổ yếu của quân đội và đặc biệt là hệ thống dân sự Hoa Kỳ trước một cuộc tấn công EMP, cung cấp sự chú ý đặc biệt đến các cơ sở hạ tầng dân sự dể bị tổn thương như một vấn đề ứng phó khẩn cấp;

"Khả năng của Hoa Kỳ nhằm sửa chữa và phục hồi thiệt hại bị gây ra cho hệ thống quân sự và dân sự Hoa Kỳ bởi một cuộc tấn công EMP"; và

"Tính khả thi và chi phí trang bị cho các hệ thống quân sự và dân sự được chọn để chống lại cuộc tấn công EMP." [8]

Điểm mấu chốt của ủy ban Graham là rằng, một cuộc tấn công EMP sẽ đặt dấu chấm hết cho sự hoạt động của các cơ sở hạ tầng điện lực của Mỹ và nhiều phần cứng vận hành cuộc sống hàng ngày.

Tính đa dạng của EMP là mỗi thiệt hại rất cao riêng đúng của mỗi thứ ( E1, E2, E3 )và tính kết hợp của chúng có khả năng gây thiệt hại nghiêm trọng cho các cơ sở hạ tầng quan trọng trên khắp Hoa Kỳ. Hơn nữa, việc phóng E1, E2, E3 liên tục và gần như đồng thời đặt ra một mối đe dọa phức tạp, qua đó có thể phá hủy nhiều cơ sở hạ tầng điện lực và các dịch vụ quan trọng khác trong các điều kiện hiện nay. Hoa Kỳ đã nhìn thấy sự tăng trưởng nhanh chóng trên các lĩnh vực phụ thuộc vào các thiết bị điện tử, viễn thông và công nghệ thông tin. Công nghệ này đã đưa chính nó đi vào các cơ sở hạ tầng quan trọng của quốc gia và các nguồn tài nguyên then chốt (CIKR). Chúng bao gồm các lĩnh vực năng lượng, tài chính ngân hàng, dầu khí và khí đốt tự nhiên, giao thông vận tải, dịch vụ thực phẩm, nước uống, dịch vụ cấp cứu và các hệ thống không gian. Những đổi mới công nghệ đã mang lại các lợi ích to lớn, nhưng cũng làm cho Hoa-Kỳ - và các tiểu bang hợp thành cùng các địa phương của nó - dễ bị tổn thương trước một cuộc tấn công EMP.

Mặc dù sự cần thiết về độ cao - cho một EMP dựa trên nền tảng hạt nhân có hiệu lực - làm giảm đến mức tối thiểu những thiệt hại có thể có từ vụ nổ nhiệt hạch và bức xạ, một số lượng lớn thương vong phần lớn có thể xảy ra từ sự kiệt sức, mất mát nội lực hoàn toàn. Máy bay đúng là sẽ rơi từ bầu trời, xe hơi và xe tải sẽ ngừng làm việc, và nước uống, cống rảnh, mạng lưới điện sẽ hư hỏng. Thực phẩm sẽ bị thối rữa, các dịch vụ y tế sẽ sụp đổ, và giao thông sẽ trở thành gần như không tồn tại. Hoa Kỳ và các nước phát triển cao khác có những chổ yếu đặc biệt dễ bị tấn công như vậy, do sự phụ thuộc của họ vào mạng lưới vận chuyển có phạm vi rộng và các cơ sở hạ tầng khác được điều khiển bằng điện . [9]

Một điểm chung quan trọng là việc xử dụng phổ biến các hệ thống giám sát và điều khiển tự động, điều mà ủy ban Graham đã dán nhãn là "những con robot tồn tại khắp nơi trong thời hiện đại được biết như là 'hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA)." Các hệ thống SCADA, cùng với 'hệ thống điều khiển kỹ thuật số' (DCS) và 'bộ điều khiển lập trình' (PLC) đã thâm nhập vào mọi lĩnh vực quan trọng trong các nguồn tài nguyên then chốt (CIKR) quốc gia. Trong khi các hệ thống này cung cấp các lợi ích và sự nhanh nhẹn trong các hoạt động ngày càng tăng, chúng cũng làm tăng tính dễ tổn thương khi bị tấn công bởi EMP. Thực tế là các hệ thống này đã thường xuyên thay thế những điều khiển bằng tay cả trên tại nơi sản xuất lẫn tại các địa điểm từ xa là một trong những yếu tố quan trọng mà đã làm tăng khả năng thiệt hại dây chuyền bên trong và giữa các lĩnh vực cơ sở hạ tầng. [10]

- Tiến sĩ James Jay Carafano, là Phó Giám đốc Viện Nghiên cứu Quốc tế Kathryn và Shelby cullom Davis; và là Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu chính sách đối ngoại Douglas và Sarah Allison , một bộ phận của Viện Davis, tại The Heritage Foundation ; 
 - Tiến sĩ Richard Weitz, là thành viên cao cấp và là Giám đốc Trung tâm Phân tích Chính trị-quân sự tại Viện Hudson. 

 Chú thích : 1. John S. Foster, Jr., et al., “Report of the Commission to Assess the Threat to the United States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack,” Vol. 1: Executive Report, 2004, United States EMP Commission, p. 4, at http://www.empcommission.org/ docs/empc_exec_rpt.pdf (November 9, 2010). 
2. Clay Wilson, “High Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) and High Power Microwave (HPM) Devices: Threat Assessments,” Congressional Research Service Report for Congress, July 21, 2008, p. 13, at http://www.fas.org/sgp/crs/natsec/ RL32544.pdf (November 9, 2010). 
3. Foster, et al., “Report of the Commission to Assess the Threat to the United States from EMP Attack,” p. 14 
4. Ibid., p. 6. 
5. Ibid. 
6. Ibid., pp. 1–12. 
7. Ibid., p. 18. 
8. “Charter,” in Foster, et al., “Report of the Commission to Assess the Threat to the United States from EMP Attack,” p. iii 
9. William R. Graham et al., “Report of the Commission to Assess the Threat to the United States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack: Critical National Infrastructures,” April 2008, at http://www.empcommission.org/docs/ A2473-EMP_Commission-7MB.pdf (November 13, 2010). 
10. Ibid., p. 1


-------------------------------------|||----------------------------------