Xung điện từ - Vũ khí phi sát thương nhưng cực kỳ lợi hại

Nước Mỹ xôn xao khả năng vũ khí xung điện từ Trung Quốc

Mất điện quy mô lớn có thể làm tê liệt toàn bộ mạng lưới điện tử điều hành của chính phủ và an ninh quốc phòng, mọi hoạt động sản xuất, kinh doanh và phục vụ cuộc sống, đe dọa và tính mạng của hàng nghìn con người và dẫn đến sự ngừng trệ của cả một quốc gia hay khu vực - đó cũng là mục đích của vũ khí xung điện từ (ElectroMagnetic Pulse - EMP) - dùng xung điện từ cực lớn tạo ra một từ trường mạnh, cảm ứng sinh ra các dòng điện phụ ở mạch điện, gây quá tải và phá hủy các cơ sở vật chất có sử dụng điện và điện tử.

Một vũ khí hạt nhân khá nhỏ có thể sẽ làm tan chảy hầu hết các thiết bị điện tử trong khu vực chữ U màu xanh đậm; Nguồn: extremetech.com

Có nhiều kịch bản tấn công bằng vũ khí xung điện từ khác nhau. Xung điện từ cường độ yếu có thể làm gián đoạn tạm thời các hệ thống điện tử, các xung có cường độ trung bình sẽ phá hủy các dữ liệu máy tính quan trọng và các xung cực mạnh được dùng để thiêu rụi hoàn toàn các thiết bị điện và điện tử. Một đợt tấn công xung điện từ toàn diện sẽ làm xáo trộn cuộc sống hiện đại của bất kỳ quốc gia phát triển nào và sẽ có tác động rất lớn về mặt tâm lý.

Mới đây, Bộ An ninh Nội địa Mỹ công bố một báo cáo về khả năng của Trung Quốc thực hiện một cuộc tấn công xung điện từ vào nước này. Theo đó, Quân đội Trung Quốc đã phát triển 3 phương pháp tấn công EMP nhằm vào Mỹ là sử dụng tên lửa đạn đạo và cho kích hoạt đầu đạn hạt nhân được thiết kế để tối đa hóa sóng điện từ trên không; sử dụng tên lửa, vũ khí siêu thanh kĩ thuật cao; sử dụng thiết bị hạt nhân đặt trên không gian vũ trụ, để tạo ra xung điện từ hủy diệt…

Các đối tượng tiềm năng, mục tiêu ưu tiên của vũ khí EMP là các hệ thống quản lý và phòng thủ tên lửa của Mỹ và đồng minh trong khu vực, cho phép Trung Quốc tối đa hóa việc sử dụng kho vũ khí tên lửa đạn đạo và tên lửa hành trình phi hạt nhân chính xác cao phá hủy cơ sở hạ tầng giao thông quan trọng, sân bay và hệ thống phòng không. Bằng cách đó, Trung Quốc có thể chiếm ưu thế trên không ở giai đoạn đầu của cuộc xung đột, khả năng Mỹ kịp thời ứng phó với các cuộc khủng hoảng trong khu vực sẽ gặp vấn đề.

Nguyên lý hoạt động

Tháng 7/1962, Mỹ đã thực hiện thử nghiệm mang mật danh Starfish Prime - cho nổ quả bom 1,44MT ở độ cao 400km giữa Thái Bình Dương, gây ra thiệt hại về điện ở Hawaii, cách điểm phát nổ chừng 1.445km, làm hỏng khoảng 300 đèn đường, nhiều thiết bị điện tử và liên kết vi sóng. Vụ nổ cũng làm gián đoạn họat động của các thiết bị sóng radio ở tận Australia. Cùng năm 1962, Liên Xô cũng đã thực hiện ba vụ thử hạt nhân tạo EMP theo Dự án thử nghiệm hạt nhân K của Liên Xô ("Soviet Project K nuclear tests") trên không gian ở Kazakhstan - nơi đông dân cư và có từ trường Trái Đất lớn hơn.

Mặc dù công suất vũ khí Liên Xô nhỏ hơn nhiều (300 kT), thiệt hại do EMP gây ra được ghi nhận lớn hơn nhiều so với Starfish Prime. Cơn bão địa từ của vụ Thử nghiệm 184 đã gây ra sự đột biến tức thì trong một đường dây điện ngầm dài, gây ra hỏa hoạn tại nhà máy điện ở thành phố Karaganda. Các chuyên gia kết luận rằng, sự nhiễu loạn điện từ này do hiệu ứng Compton gây ra. Hiện tượng này đã được nhà vật lý học Arthur Compton mô tả vào năm 1925. Theo đó, các hạt phôtôn phát ra từ phóng xạ gamma của vụ nổ đã làm các hạt electron văng ra khỏi các nguyên tử ôxy và nitrơ có trong bầu khí quyển.

Dòng hạt electron này tương tác với từ trường Trái Đất và tạo ra một dòng điện biến thiên, làm phát sinh một từ trường cực mạnh. Xung điện từ được sinh ra này tạo ra các dòng điện cường độ mạnh chạy qua các chất dẫn trên một khu vực rộng lớn làm quá tải và phá hủy các mạch điện.

EMP của vụ nổ hạt nhân là một xung phức tạp, theo Ủy ban kỹ thuật điện tử quốc tế (IEC), thường gồm ba thành phần, là "E1" (một trường điện từ ngắn nhưng mãnh liệt tạo ra điện áp cao trong các dây dẫn điện, diễn ra trong nano giây), "E2" (được hình thành bởi các tia gamma phân tán và các gamma không đàn hồi được tạo ra bởi neutron, kéo dài từ khoảng một micro giây đến một giây sau vụ nổ) và "E3" (được gây ra bởi sự biến dạng tạm thời từ trường Trái Đất do vụ nổ hạt nhân, kéo dài hàng chục đến hàng trăm giây).

Dưới tác động của EMP, các thiết bị điện tử quân sự trở nên vô tác dụng; Nguồn: defensesystems.com

Người ta có thể tạo ra xung điện từ bằng cách gây nổ vũ khí hạt nhân, hoặc nhờ các kỹ thuật phi hạt nhân, như sử dụng thuốc nổ thông thường trong công nghệ Flux Compression Generators – FCG - sử dụng chất nổ để nén nhanh từ trường, truyền nhiều năng lượng từ chất nổ vào từ trường; Magneto-Hydrodynamic generators - MHD Generators - dây dẫn di chuyển qua một từ trường sẽ tạo ra một dòng điện ngang với hướng của trường và chuyển động của dây dẫn; hay Vircator - các nguồn vi sóng công suất cao.

Trong Chiến tranh Lạnh, cơ quan tình báo của Mỹ đã lo ngại về khả năng Liên Xô phóng tên lửa hạt nhân nổ trên cao, cách mặt đất của Mỹ khoảng 50km, luồng điện từ được phát sinh ra sẽ phá hủy các thiết bị điện trên khắp nước Mỹ. Nhưng hiện nay, họ quan tâm đặc biệt đến các thiết bị xung điện từ phi hạt nhân như bom xung điện từ (e-bom). Loại vũ khí này không thể làm cho các photon bị bắn lên tầm cao như vũ khí hạt nhân và do đó sẽ không gây ảnh hưởng đến một khu vực rộng lớn, nhưng chúng hoàn toàn có thể được dùng để tạo ra các vụ mất điện cục bộ và điều này tạo ra một mối nguy hiểm khác.

Xung điện từ - Vũ khí cực kỳ lợi hại

Một lợi thế lớn của bom điện từ là chúng có thể được bất kỳ máy bay chiến thuật nào có hệ thống sử dụng vũ khí dẫn đường bằng GPS sử dụng. Do tính đơn giản của bom điện từ so với các loại vũ khí như tên lửa chống bức xạ (Anti Radiation Missiles - ARM), có lý do để tin rằng vì chúng sẽ rẻ hơn về giá thành, dễ hỗ trợ trên chiến trường, có thể dự trữ số lượng nhiều hơn, các cuộc tấn công bằng bom EMP trở nên khả thi hơn nhiều.

Nhiều nước và tổ chức khủng bố theo đuổi việc chế tạo vũ khí EMP; Nguồn: nerdiest.in

Nhiều thế lực đã theo đuổi bom điện từ trong hàng chục năm qua, trong đó có các nhóm và tổ chức khủng bố. Nó có khả năng gây ra tổn thất nặng nề trong khi tính sát thương tương đối thấp. Một cuộc tấn công bằng bom xung điện từ có khả năng phá hủy một lực lượng quân sự hùng hậu (vô hiệu hóa hoàn toàn các hệ thống điều khiển phương tiện đi lại; các hệ thống xác định mục tiêu, cả dưới đất, lẫn trên các tên lửa và quả bom; các hệ thống liên lạc; các hệ thống cảm biến tầm ngắn và tầm dài, các boong-ke dưới lòng đất), mà không làm nguy hại đến tính mạng con người hay các công trình kiến trúc.

Một đợt tấn công trên diện rộng có thể làm giảm đi đáng kể khả năng tự tổ chức và điều hành của lực lượng quân sự ở bất kỳ quốc gia nào. Lực lượng bộ binh vẫn có thể dùng các loại vũ khí không điện tử (như súng máy) nhưng khả năng tổ chức tấn công hay dò tìm kẻ địch sẽ bị giảm đi đáng kể do thiếu sự hỗ trợ của thiết bị máy móc.

Mặc dù các loại vũ khí xung điện từ được coi là không có tính sát thương, chúng vẫn có thể gây thương vong khi có thể phá hủy hệ thống điện của một bệnh viện và giết chết các bệnh nhân nào phải sống dựa vào các thiết bị điện tử vô hiệu hóa các phương tiện đi lại, và gây ra các vụ tai nạn thảm khốc.

Theo Ủy ban EMP được Quốc hội Mỹ  thành lập vào năm 2001, khảo sát các nguồn mở trong thập kỷ qua cho thấy kiến thức về tấn công EMP và EMP được chứng minh có ít nhất ở Anh, Pháp, Đức, Israel, Ai Cập, Đài Loan, Thụy Điển, Cuba, Ấn Độ, Pakistan, Iraq dưới thời Saddam Hussein, Iran, Triều Tiên, Trung Quốc và Nga. Báo chí mới đây còn cho biết, Nhật Bản đã đưa vào kế hoạch nghiên cứu vũ khí này trong năm 2019-2023; Saudi Arabia đang cũng phát triển vũ khí EMP với sự trợ giúp của Ukraine. Có vẻ như Saudi Arabia quan tâm đến kinh nghiệm Ukraine áp dụng cho các thiết kế bom dưới dạng KAB-500 hoặc MK.84.

EMP cũng có thể được tạo bằng các thiết bị nổ phi hạt nhân; Nguồn: emraware.com

Nhiều nhà phân tích nước ngoài - đặc biệt ở Iran, Triều Tiên, Trung Quốc và Nga, coi Mỹ là kẻ xâm lược tiềm năng sẽ sẵn sàng sử dụng toàn bộ vũ khí của mình, bao gồm cả vũ khí hạt nhân, trong cuộc tấn công đầu tiên. Mỹ có kế hoạch dự phòng để thực hiện một cuộc tấn công EMP hạt nhân, và sẵn sàng thực hiện các kế hoạch đó trong một loạt các trường hợp. Bom điện từ là vũ khí hủy diệt điện, điện tử hàng loạt tác dụng trên phạm lớn các mục tiêu, cả chiến lược và chiến thuật. Việc sử dụng hàng loạt vũ khí này sẽ tạo ra sự tê liệt trong hệ thống mục tiêu, mang lại lợi thế quyết định trong tác chiến điện tử, tấn công phòng không và không chiến.

Bản chất không gây chết người của vũ khí điện từ làm cho việc sử dụng chúng ít gây tổn hại về mặt chính trị hơn so với các loại bom đạn thông thường, và do đó, mở rộng phạm vi các lựa chọn quân sự sẵn có. Cách phòng thủ hiệu quả nhất trước bom điện từ, theo các chuyên gia, là ngăn chặn chúng bằng cách phá hủy bệ phóng hoặc phương tiện sử dụng, như trường hợp của vũ khí hạt nhân. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng có thể, vì vậy, các hệ thống được dự kiến sẽ tiếp xúc với các hiệu ứng vũ khí điện từ phải được áp dụng các giải pháp hữu hiệu chống bức xạ điện từ./.