«Вжух — и вся электроника сгорела?»: что на самом деле произойдет с компьютерами и машинами после ядерного взрыва

Украинцы с тревогой следят за шизофреническим поведением России, которая сейчас гонит насмерть сотни тысяч случайных призывников и угрожает всему миру ядерным оружием. Публичное обсуждение этого вопроса уже не шокирует: все говорят о том, куда может быть нанесен ядерный удар. Какими силами он будет нанесен? Какими будут последствия? 

Многие слышали, что ядерный взрыв сопровождается мощным электромагнитным импульсом, который якобы выжигает под ноль всю электронику на огромной площади, то есть может уничтожить цифровую инфраструктуру целого региона и отбросить его к условному «каменному веку». Давайте разберемся, правда ли это.

Может ли применение ядерного оружия полностью уничтожить tech-индустрию (и вообще любую индустрию) Украины?

Фактор поражения

Из школьного курса физики мы знаем, что одним из факторов поражения ядерным оружием, на уровне ударной волны и радиоизлучения, является мощный электромагнитный импульс (ЭМИ). В двух словах его можно описать как что-то вроде мощной «фотовспышки», но в радиодиапазоне. Это выброс элементарных частиц (прежде всего электронов), отдающий электромагнитную энергию всему, что может производить ток. Источников ЭМИ всегда хватало в природе — это и молнии, и вспышки на солнце. 

Еще на заре ядерной эры ученые обнаружили, что такие выбросы при должной мощности могут повредить электрическое и электронное оборудование: ЛЭП, средства связи, электронику.

В регионах проведения ядерных испытаний исчезала радио- и телефонная связь, срабатывали автоматические противопожарные системы, выходило из строя уличное освещение и даже механизмы зажигания в автомобилях. Но мы и сегодня знаем об этом факторе недостаточно. 

Мифы и реальность

Никто не знает, как это может сработать на практике, ведь еще никто никогда не пытался взорвать ядерный или ЭМИ-заряд над современной городской застройкой.

Споры о масштабах повреждений от ЭМИ не утихают многие десятилетия, оценки варьируются в диапазоне от «цивилизации конец» до «ничего не произойдет».

На это повлияла и массовая культура, изображающая ЭМИ почти как магию. Вжух — и вся электроника сгорела. Просто вспомните, как изобразили подобное оружие в «Матрице»:

Вопросами влияния ЭМИ на инфраструктуру и электронику занимается целый прикладной раздел физики и однозначных сценариев развития событий у ученых нет. Все зависит от характеристик электромагнитного импульса (амплитуда, протяженность во времени), конструкции отдельно взятых приборов и энергосетей, проводников вокруг и чего угодно!

Проблемой защиты техники от ЭМИ традиционно занимались, прежде всего, военные специалисты. От них можно услышать, что даже нежнейшую электронику можно надежно защитить от ЭМИ с помощью не слишком сложных средств. Самый известный из них — так называемая клетка Фарадея Замкнутая в пространстве изгородь, сформированная из электропроводящего материала (в виде сплошных элементов или сетки) — экран из электропроводящего материала, изобретенный Майклом Фарадеем еще в XIX веке. 

Что произойдет с автомобилями

Считается, что современные автомобили выйдут из строя из-за ЭМИ, поскольку содержат электронную начинку. Но на самом деле проводов в современной машине не так уж много, а корпус обеспечивает ей определенное экранирование, поэтому не все так однозначно.

На достаточной удаленности от эпицентра взрыва современные автомобили с ДВС могут почти не пострадать или пострадать минимально.

Возможны проблемы с системами зажигания, но они легко устраняются. Электромобилям же явно достанется гораздо сильнее. Особенно таким как Tesla, напичканный сложной электроникой. 

Угрожает ли что-то электроснабжению

Это одно из самых уязвимых для ЭМИ звеньев инфраструктуры, ведь электросети почти полностью состоят из проводников. Поэтому логично, что центральная энергетическая инфраструктура существенно пострадает, как и большинство включенных в розетку бытовых приборов, промышленного оборудования.

Хорошая новость в том, что коммунальная инфраструктура должна остаться работоспособной, а на локальном уровне энергоснабжение будет восстанавливаться достаточно быстро.

Коммунальные предприятия обычно имеют резервную систему энергоснабжения, которой должно хватить на несколько дней. Поэтому водоснабжение и канализация будут работать. 

Что будет со смартфонами и компьютерами

Что касается современных смартфонов и компьютеров, мнения разнятся — есть мысль, что это слишком нежная электроника, чтобы выдержать сильный перепад напряжения. Вместе с тем существует и другое мнение: современные смартфоны и ноутбуки очень компактны, а чистых проводников внутри них не так уж много, поэтому порцию ЭМ-энергии эти приборы получат небольшую.

Включенные в сеть десктопные компьютеры наиболее уязвимы, ведь получат «смертельный» заряд тока из розетки. Но ноутбуки и телефоны могут пережить не слишком мощный импульс. Особенно если заранее отключить их от зарядки и выключить.

Но важно помнить, что вышки сотовой сети ЭМИ не переживут, поэтому в первые часы после взрыва в зоне бедствия от смартфона будет не очень много пользы.

На восстановление сотовой связи и интернета понадобится немало времени, но пригодятся bluetooth-мессенджеры (Bridgefy, Vojer) и Starlink Илона Маска.

Будут ли падать самолеты

Эта сцена по умолчанию присутствует в каждом голливудском блокбастере о конце света или ядерной войне. Но нет — самолеты всех типов проектируются с учетом угроз ЭМИ, поэтому их электроника определенным образом защищена.

Кроме того, каждый самолет — это алюминиевый или титановый фюзеляж, то есть уже готовая клетка Фарадея. Проблемы у самолетов могут возникнуть в случае повреждения наземной инфраструктуры обеспечения полетов.

Рискуем ли мы оказаться в каменном веке

Нет, апокалипсиса и сцен в стиле «Безумного Макса» не будет. Даже ядерный взрыв не способен уничтожить цивилизацию в локальном масштабе. В худшем случае он спровоцирует масштабную чрезвычайную ситуацию, где можно ожидать нарушения энергоснабжения, гуманитарного кризиса и потери связи на значительных территориях. Но это временные проблемы. 

Если ваша работа связана с электроникой (а это, наверное, так и есть), стоит принять меры по сохранению информации — обязательно храните свои рабочие проекты в облаке, и желательно не в одном. Потерять ноутбук за несколько сотен долларов не так досадно, как ценные материалы или результаты многих месяцев кропотливого труда.

Конечно, сегодня главное не техника и даже не наша работа. Сейчас как никогда важно внимательно следить за уведомлениями и инструкциями ГСЧС и органов власти, беречь себя и своих близких, держать наготове «тревожный чемоданчик». Я убежден, придет время, когда мы еще посмеемся над нашими сегодняшними опасениями.