“Eran los daños causados por el EMP, tanto como los debidos a la explosión, el fuego y la radiactividad, lo que ensombrecía todos los estudios detallados sobre la posibilidad de recuperarse después de una guerra nuclear. Sin disponer de esencialmente nada eléctrico o electrónico, incluso en remotas áreas rurales, parecía sorprendentemente difícil que América pudiese recuperarse. La América posterior al ataque, en todos estos estudios, quedaba anclada a principios del siglo XX hasta que pudieran adquirirse en el extranjero equipos eléctricos y componentes electrónicos. Por razones obvias, todo el tema EMP era alto secreto y los seguimientos del Congreso se efectuaban a puerta cerrada. De hecho, esta es la primera sesión de seguimiento a puertas abiertas que recuerdo”No se lo dijeron a nadie, pero Starfish Prime modificó el campo magnético de la Tierra –específicamente, el cinturón interior de Van Allen– y creó un cinturón de radiación a su alrededor que dañó tres satélites. Durante muchos años, hubo que construir los satélites artificales con mayor blindaje debido a este hecho. De manera más notoria, ocurrieron cosas extrañas en las Islas Hawaii, situadas a casi mil quinientos kilómetros de distancia: se fundieron misteriosamente trescientas farolas del alumbrado urbano, se dispararon cientos de alarmas contra robo e incendio aunque no hubiera llegado ni la más mínima vibración, y el enlace interinsular de microondas de una compañía telefónica se quemó. Estas averías fueron reparadas rápidamente, sin dar ninguna explicación.
–Dr. Lowell Wood, director de los Laboratorios Nacionales Lawrence Livermore,
en audiencia ante el Congreso de los Estados Unidos, el 7 de octubre de 1999.
La Unión Soviética protestó, como era de esperar, aunque sólo uno de sus satélites había resultado afectado marginalmente. Lo que no dijeron los rusos es que ellos tenían ya preparada sus propias pruebas para apenas tres meses después, relacionadas con el estudio de la Defensa Antibalística de Moscú: la serie K, que se hizo estallar en Kazajistán entre octubre y noviembre de 1962, con cinco cargas de hasta 300 kilotones. La tercera prueba de la serie, denominada poco imaginativamente K-3, detonó el 22 de octubre a 290 kilómetros de altitud, no muy lejos de la vertical de Jezkazgan, mientras el resto del mundo andaba ocupado con la Crisis de los Misiles de Cuba. Los científicos soviéticos monitorizaban muy discretamente una línea telefónica aérea de 570 km para medir los efectos de aquella energía secreta que parecía hacer cosas a los sistemas eléctricos a distancias enormes; para ello, la habían dividido en varios sectores de 70 u 80 km., instrumentados independientemente.
Al año siguiente, los Estados Unidos y la Unión Soviética firmaron el Tratado de Limitación Parcial de las Pruebas Nucleares, prohibiendo todos los ensayos excepto los subterráneos, que después suscribiríamos hasta 123 países. La razón fundamental de este tratado fue reducir la cantidad de lluvia radiactiva que estaba ya contaminando toda la Tierra debido a las 331 pruebas atmosféricas norteamericanas, las 200 soviéticas y las decenas de Francia, el Reino Unido y China. Y eso estuvo bien. Aunque también hubo otra razón menos confesable: mantener esta fuerza secreta en la oscuridad, lejos del alcance de cualquier futura potencia nuclear.
El pulso electromagnético de gran altitud (HEMP).
Cuando se produce un pico súbito de energía electromagnética, durante un periodo muy corto de tiempo, decimos que se trata de un pulso electromagnético. Podríamos afirmar que, por ejemplo, un rayo o un relámpago causan pulsos electromagnéticos naturales.
Ya en 1945, durante las primeras pruebas nucleares en Nevada, se blindaron por partida doble los equipos electrónicos porque Enrico Fermi se esperaba alguna clase de pulso de estas características generado por aquellas bombas atómicas primitivas. A pesar de este blindaje, numerosos registros resultaron dañados o destruidos. Lo mismo les ocurrió a los soviéticos y los británicos, que llamaban a este efecto radioflash.
Lo que ocurre es que, en una bomba atómica que estalla cerca del suelo, el pulso electromagnético es pequeño, tiene poco alcance y en general queda dentro del área de destrucción térmica y cinética ocasionada por el arma, con lo que no se detecta a primera vista. Pero en un explosivo atómico que detona fuera de la atmósfera terrestre, en el espacio exterior, este efecto es muy distinto y resulta amplificado a gran escala por el propio campo magnético natural terrestre. ¿Cómo es esto posible?
Dentro de la atmósfera terrestre, los rayos gamma resultan absorbidos rápidamente por los átomos del aire, produciendo calor; parte de la devastadora energía termocinética que caracteriza a las armas atómicas se debe precisamente a esta razón. Pero fuera de la atmósfera terrestre, esta absorción no se produce, porque no hay aire ni nada digno de mención que se cruce en su camino: a efectos macroscópicos, viajan por el vacío. Y siguen haciéndolo a la velocidad de la luz, hasta volverse imperceptibles en la radiación de fondo. Algunos de los objetos más lejanos que conocemos son los brotes de rayos gamma, en el espacio profundo, precisamente porque esta radiación puede desplazarse sin muchas molestias a lo largo y ancho de todo el universo.
Sin embargo, en una detonación próxima a la Tierra, la parte de esta radiación gamma que enfoca hacia el planeta viaja a la velocidad de la luz hasta alcanzar las capas exteriores de la atmósfera. Si se ha producido lo bastante cerca (típicamente, entre cien y mil kilómetros), esta esfera de radiación gamma en expansión no habrá llegado a disiparse mucho y billones de estos fotones de alta frecuencia chocan con los átomos del aire, a entre 20 y 40 km de altitud, cubriendo la extensión de un continente e incluso más. Entonces, se producen dos efectos curiosos.
El primero es que los átomos de la atmósfera resultan excitados y se ponen a liberar gran cantidad de electrones libres de alta energía, por efecto Compton. A continuación, estos electrones resultan atrapados por las líneas magnéticas del campo terrestre y se ponen a girar en espiral en torno a las mismas. El resultado es una especie de "dinamo" gigantesca, del tamaño del planeta, con un "bobinado" (los electrones libres capturados) que gira a la velocidad de la luz.
No giran mucho tiempo, pero da igual. Como consecuencia, se produce un inmenso pulso electromagnético que carga de grandes cantidades de electricidad el aire circundante y la tierra que está a sus pies. Estas cargas eléctricas ionizan intensamente la atmósfera, causando las bellísimas auroras boreales que dan nombre a la bomba del arco iris, y a continuación se abalanzan sobre todo lo que esté a su alcance con un potencial de decenas e incluso cientos de miles de voltios/metro. Especialmente, sobre los sistemas eléctricos y electrónicos.
Típicamente, el pulso así generado tiene tres componentes, denominados –de manera igualmente poco creativa– E1, E2 y E3. Ninguno de ellos tiene la capacidad de dañar de manera significativa a la materia corriente o a las personas. El E3 es un pulso muy lento, con decenas a cientos de segundos de duración, ocasionando un efecto parecido al de una tormentas geomagnética muy severa; tiende a deteriorar o dañar las grandes líneas eléctricas y sus transformadores. El E2 es muy parecido al ocasionado por el relámpago, y resulta fácilmente neutralizado por los pararrayos y otras protecciones similares contra embalamientos energéticos. El E1, en cambio, es brutalmente rápido, casi instantáneo, y transporta grandes cantidades de energía electromagnética; por ello, es capaz de superar las protecciones corrientes contra rayos y otras sobrecargas, induciendo corrientes enormes, miles de amperios, en los circuitos eléctricos y electrónicos que quedan a su alcance: miles de kilómetros de alcance.
Los microchips de alta integración en los que se basa toda nuestra tecnología presente, desde las grandes instalaciones industriales y energéticas hasta los aparatejos que nos compramos continuamente, son especialmente frágiles ante el componente E1 del pulso electromagnético, que quema con facilidad las uniones P-N por embalamiento térmico, tanto más cuanto más pequeños sean sus componentes. La subsiguiente dislocación de los sistemas SCADA, los controladores PLC y otros elementos clave de los sistemas que garantizan los servicios de la civilización actual puede poner fácilmente a una sociedad contemporánea de rodillas durante las primeras fracciones de segundo de un ataque así, incluso mucho antes de que empiece la guerra de verdad... en caso de que haga falta después de algo así.
Se ha documentado que esta clase de circuitos pueden quedar dislocados con pulsos de 1.000 voltios/metro y la mayoría de ellos resultan destruidos por debajo de 4.000 voltios/metro. Un arma nuclear detonando en el espacio para generar pulsos electromagnéticos puede barrer fácilmente un continente entero con un potencial de entre 6.000 y 50.000 voltios/metro, incluso con potencias explosivas muy bajas, por debajo de 10 kilotones, menos que la primitiva bomba de Hiroshima. Aunque la documentación pública al respecto es ciertamente críptica, parece como si el componente E1 fuese en gran medida independiente de la energía total liberada por el arma (a diferencia del E3, que es directamente proporcional).
Esto último nos hace observar un hecho singular: las armas de pulso electromagnético podrían ser una opción extraordinariamente interesante para países que se sientan en condiciones de inferioridad tecnológica o industrial respecto a un adversario. En un intercambio de bombas del arco iris, el bando más tecnificado e industrializado sufriría daños y dislocaciones de sus infraestructuras esenciales mucho mayor que el bando menos dependiente de la tecnología avanzada. Si las armas nucleares tienen en general una capacidad igualadora importante, las de pulso electromagnético llevan esta capacidad al extremo. Hipotéticamente, una nación agrícola atrasada y anclada a principios del siglo XIX no sufriría ningún daño por un ataque de estas características, mientras que una nación sofisticada, urbanita y avanzada sufriría pérdidas inmensas y correría grave riesgo de aniquilación.
Efectos del HEMP.
“Los automóviles modernos dependen de los semiconductores y los microprocesadores; la posibilidad de que sufran daños catastróficos es, por tanto, extrema. Ninguno de los sistemas militares desprotegidos que hemos sometido a pruebas soportaba más de 10.000 voltios por metro [...] Las tormentas solares, de potencia muy inferior a esta distancia, han provocado cortes de electricidad muy severos. Existen múltiples razones para creer que las partes de nuestros sistemas de comunicaciones basadas en semiconductores, es decir su práctica totalidad, serían extremadamente vulnerables a un ataque EMP. Es razonable afirmar que muchos, si no todos los sistemas informáticos modernos expuestos a campos EMP de 50.000 voltios por metro, desde los portátiles hasta los grandes sistemas, dejarían de funcionar como mínimo. Y la mayoría de ellos se quemarían. Cualquier arma nuclear de cualquier tipo [generará EMP si se detona a la altitud adecuada]”
–Dr. Lowell Wood, op.cit.
Puede que su nerviosismo comenzara a aumentar a la mañana siguiente, al descubrir que todo sigue sin funcionar, que los alimentos del refrigerador comienzan a estropearse y que los cajeros automáticos continúan muertos. Trata de conseguir una radio a pilas, se dirige a la comisaría más próxima o a la junta de distrito a preguntar. Nadie sabe gran cosa. Corre el rumor de que ha habido una guerra. Los supermercados y la mayoría de comercios, desprovistos de cajas registradoras, suministros diarios y controles de stock y personal están en su mayoría cerrados a cal y canto; sólo quedan abiertos algunos pequeños comerciantes, vendiendo el fondo de almacén y sacando las cuentas con lápiz y papel. Se pasa por el trabajo, donde le dicen que no hay nada que hacer hasta que vuelva la luz. Los niños siguen yendo al colegio (si viven cerca), pues para dar clase sólo se precisa tiza y pizarra, pero los profesores andan un poco confundidos.
Cuando pasa por delante de un hospital, se encuentra con largas colas en las puertas de urgencias. Aparentemente, tienen problemas para atender a los enfermos, y no digamos ya cuando se precisa una intervención quirúrgica. Oye decir que se les están agotando los medicamentos más utilizados. Un poco asustado, busca una farmacia abierta para adquirir los fármacos que usa la familia. No se los quieren vender sin receta, y de todas formas algunos ya no quedan. Por todas partes hay vehículos inútiles empujados malamente sobre las aceras y arcenes. Gracias a eso pueden circular ahora unos pocos trastos viejos, anteriores a la era de las centralitas digitales y el encendido electrónico. Pasa un arcaico Land Rover de la Guardia Civil, pidiendo por megafonía a viandantes y vecinos que permanezcan en sus casas siguiendo instrucciones de la Delegación del Gobierno.
En unos pocos días, a nuestro ciudadano ya no le queda comida, ni medicamentos, y el agua potable es de dudosa salubridad. La electricidad sigue sin regresar, pues las fábricas que debían construir los repuestos para hacer millones de reparaciones a gran escala también están destruidas. Se habla de que van a evacuar a la gente al campo. Pero, ¿en qué campos van a meter a los millones de habitantes de las ciudades? Desde la terraza, ve cómo se van formando las primeras colas de refugiados. Sólo entonces comprende que su vida y la de los suyos ha cambiado para siempre, propulsados a un mundo antiguo donde, realmente, ya no sabe cómo sobrevivir.
Esto no son hipótesis. Este es el tipo de daño que vemos en los transformadores durante las tormentas geomagnéticas. Una tormenta geomagnética es una variante muy suave, muy sutil, del llamado componente lento del EMP [E3].
Así que cuando estos transformadores quedan sometidos al [E3], básicamente se queman, no debido al propio EMP sino a la interación del EMP con la operación normal del sistema eléctrico. Los transformadores se queman y cuando se queman así, señor, ahí se quedan y no se pueden reparar. Deben reemplazarse, como usted apuntó, desde fuentes extranjeras. Los Estados Unidos, como parte de su ventaja competitiva, ya no producen grandes transformadores eléctricos en ningún lugar. Toda la producción está deslocalizada en el exterior.
Y cuando quiere usted uno nuevo, lo pide, y entonces hay que fabricarlo y entregarlo. No se almacenan. No hay inventario. Se fabrica, se embarca y se entrega por medios muy lentos y complejos porque son objetos muy grandes y masivos. Vienen despacio. El retraso típico desde que ordena usted uno hasta que lo tiene en servicio es de uno a dos años, y eso es si todo sale estupendamente [y tiene usted dinero para pagarlo.]
–Dr. Lowell Wood, en otra comparecencia ante el Senado de los EEUU, 2005.
Uso militar del HEMP: destruyendo la civilización a continentes.
“Los soviéticos planificaron un ataque EMP muy extenso contra los Estados Unidos y otros objetivos [...] Un ataque así causaría billones [europeos] de dólares en daños infraestructurales [...] A finales de la Guerra Fría [...] sólo la Unión Soviética tenía la capacidad de montar ataques EMP contra los Estados Unidos, y muy probablemente lo haría como el primer golpe de una lucha a muerte realizada con medios técnicos protegidos contra EMP. Las respuestas indicadas a cualquier ataque EMP eran bien claras. La capacidad soviética máxima para imponer esos ataques existe todavía en las fuerzas estratégicas de la Federación Rusa, y predigo sin duda ninguna que seguirá existiendo durante muchas décadas [...] Cualquier país que disponga de un arma nuclear del tipo de las utilizadas en la II Guerra Mundial [y un cohete capaz de transportarla al espacio] puede realizar un ataque EMP.”
–Dr. Lowell Wood, op.cit. (1999)
Un solo cohete con una sola cabeza detonando en el espacio exterior, lejos de cualquier sistema antimisil del presente o del futuro próximo, puede provocar con facilidad esta clase de efectos a mayor o menor nivel. Hace tiempo que los científicos rusos y chinos publican abiertamente artículos sobre las posibilidades de construir armas de "súper-EMP", diseñadas específicamente con objeto de llevar esta clase diferente de destrucción a sus límites teóricos máximos. Para potencias que disponen desde hace décadas de tecnología de armas nucleares avanzadas, misiles balísticos y cohetes espaciales, el coste de tales opciones es ridículamente bajo. Incluso países mucho más atrasados como Corea del Norte podrían llevar a cabo un ataque de este tipo con éxito, lo que seguramente explica algunas realidades presentes de la política internacional.
Curiosamente, un ataque de pulso electromagnético sólo se puede realizar una vez, y luego hay que esperar a que la atmósfera se descargue para repetirlo: cuando el aire está altamente ionizado por la detonación precedente, los siguientes pulsos "se ponen a tierra" y no hacen gran cosa. Por este mismo motivo se prefieren armas de fisión de una sola etapa en vez de armas de fusión multietápicas, o se corre el riesgo de que el pulso generado por la pequeña carga iniciadora debilite los efectos de las siguientes etapas.
Por su capacidad para causar grandes daños en un área inmensa a un coste ridículo, de manera difícilmente evitable y con la hipotética posibilidad de desarticular por completo la sociedad atacada durante un periodo de tiempo indeterminado, es muy probable que este tipo de armas se utilizaran en cualquier conflicto que escalara al nivel nuclear.
Armas de pulso electromagnético no nucleares.
No se ha documentado con claridad el uso de este tipo de armas en guerras reales, probablemente porque están envueltas en un velo de secreto, los sistemas militares suelen estar protegidos contra pulsos y las redes eléctricas civiles se suprimen con más facilidad y de manera más selectiva mediante el uso de bombas de grafito.
Defensa contra pulsos electromagnéticos.
Es conceptualmente sencillo proteger una instalación o equipo contra pulsos electromagnéticos, y en ocasiones hasta barato: si la defensa se implementa en la fase de diseño, puede llegar a encarecer el producto final en cantidades tan bajas como un 5% (aunque en otros casos llegue a superar el 100%). Sin embargo, esto sólo es aplicable a determinadas instalaciones y dispositivos, y una protección fuerte contra pulsos electromagnéticos militares presenta numerosos problemas de índole práctica (y económica).
Uno de estos problemas sustanciales radica en que, para proteger una instalación o equipo contra esta clase de ataque, la única aproximación verdaderamente eficaz consiste en encerrarlo en una caja o jaula de Faraday. Sin embargo, una jaula de Faraday perfecta resulta más fácil de decir que de hacer, sobre todo cuando hablamos de instalaciones voluminosas como una central eléctrica o telefónica, una estación de transformación, una refinería o una planta industrial. Entre otras cosas, requiere un costoso mantenimiento constante, para evitar que la humedad, la oxidación o incluso cosas como pequeños corrimientos de tierra que generen grietas en el subsuelo dejen un "paso libre" al pulso.
Otro problema importante radica en que las propias redes (eléctrica, telefónica, incluso la de aguas y alcantarillado...) pueden transportar el pulso con facilidad al interior de la instalación o dispositivo. Todo contacto con el exterior debe estar defendido con componentes dieléctricos, fusibles o disyuntores ultrarrápidos –raros y caros, pues como ya hemos mencionado las protecciones contra el rayo no sirven contra el componente E1 del pulso– o, incluso, mediante el uso de equipos totalmente autónomos situados dentro de la jaula.
Investigación de los pulsos electromagnéticos.
Gracias por el artículo y buen trabajo.
