Bombas PEM
Enviado: Seg Jan 07, 2008 3:08 pm
Já que o assunto sobre a "Thor" esquentou estou criando esse tópico
O Vinicius postou um link interessante que vou reproduzir aqui.
Introdução
Qualquer um que já tenha enfrentado um apagão sabe que a experiência é extremamente desagradável. Depois da primeira hora sem energia, você passa a reconhecer o valor de todos os aparelhos elétricos que usa no seu dia-a-dia. Duas horas mais tarde você começa a rondar pela casa. Passados alguns dias sem luz, aquecimento ou TV, seu nível de estresse está aumentado.
Mas isso não é nada comparado ao cenário geral. Se o apagão atingir uma cidade inteira e não houver recursos de emergência suficientes, as pessoas podem morrer expostas ao tempo, as empresas sofrerão perda de produtividade e toneladas de alimentos poderão se estragar. Em maior escala, a falta de energia poderia interromper as redes de computadores que mantêm o governo em funcionamento. Somos totalmente dependentes de energia; quando ela acaba, as coisas ficam complicadas e rapidamente.
Uma bomba eletromagnética ou e-bomb, é uma arma projetada justamente para tirar vantagem dessa dependência. Esse tipo de bomba na verdade iria destruir a maior parte das máquinas que funcionam à eletricidade, ao invés de simplesmente cortar a energia de uma região. Geradores se tornariam inúteis, carros deixariam de dar partida e não haveria a menor possibilidade de se fazer uma ligação telefônica. Em questão de segundos uma bomba eletromagnética com potência suficiente poderia jogar toda uma cidade 200 anos de volta no passado ou deixar um unidade militar totalmente inoperante.
Há décadas as Forças Armadas dos EUA investem na idéia de uma bomba eletromagnética e muitos acreditam que agora elas possuem esta arma no seu arsenal. Por outro lado, grupos terroristas podem estar construindo bombas eletromagnéticas com tecnologia menos avançada, movidos pela intenção de causar sérios estragos aos Estados Unidos.
Neste artigo, vamos examinar o conceito básico por trás das bombas eletromagnéticas e dar uma olhada em algumas das principais tecnologias de bombas.
A idéia básica
A idéia básica de uma bomba eletromagnética ou de uma arma de pulso eletromagnético (PEM) é bastante simples. Esse tipo de arma é projetada para aniquilar circuitos elétricos com um intenso campo eletromagnético.
Se você já andou lendo Como funciona o rádio ou Como funcionam os eletroimãs, então você sabe que um campo eletromagnético mesmo não tem nada de especial. Os sinais de rádio que transportam AM, FM, a televisão e as chamadas de telefones celulares, todos são energia eletromagnética, assim como a luz comum, o microondas e os raios X.
O que nos importa aqui é saber sobre o eletromagnetismo, que as correntes elétricas geram campos magnéticos e que campos magnéticos variáveis podem induzir correntes elétricas. Esta página de Como funciona o rádio explica como um simples transmissor de rádio gera um campo magnético fazendo correntes elétricas oscilarem em um circuito. Por sua vez, este campo magnético é capaz de induzir uma corrente elétrica em outro condutor, como uma antena receptora de rádio, por exemplo. Se o sinal elétrico oscilante codifica uma informação em particular, o receptor poderá decodificá-lo.
Uma transmissão de rádio de baixa intensidade induz uma corrente elétrica suficiente apenas para transportar um sinal até um receptor. No entanto, se a intensidade do sinal (o campo magnético) aumentasse consideravelmente, isso induziria uma corrente elétrica muito maior. Uma corrente grande o bastante seria capaz de fritar os componentes semicondutores de um rádio, desintegrando-os completamente.
Fica claro que comprar um rádio novo seria a menor de suas preocupações. A intensa oscilação do campo magnético poderia induzir uma enorme corrente em praticamente qualquer outro objeto condutor de eletricidade, por exemplo, em cabos telefônicos, de eletricidade e até em canos de metal. Essas antenas involuntárias transmitiriam o pico de corrente a qualquer outro componente elétrico que estivesse no fim do trajeto, digamos, para uma rede de computadores conectada aos cabos telefônicos. Um surto de corrente grande o bastante poderia queimar dispositivos semicondutores, derreter a fiação, fritar baterias e até explodir transformadores.
Há várias maneiras possíveis de se criar e "soltar" um campo magnético dessa intensidade. Na próxima seção nós vamos examinar algumas concepções práticas de armamentos baseados em PEM.
Armas PEM não-nucleares
Possivelmente os Estados Unidos tenham armas PEM no seu arsenal, embora não se saiba de que tipo elas são. Boa parte das pesquisas sobre PEM nos Estados Unidos vêm sendo feitas no campo das microondas de alta potência (MAP). Há muita especulação entre os jornalistas sobre se elas existem de verdade e se tais armas poderiam ser usadas em uma guerra com o Iraque.
É bastante provável que as bombas eletromagnéticas de MAP dos Estados Unidos não sejam bombas propriamente ditas. Provavelmente elas se pareçam mais com fornos microondas superpotentes, capazes de gerar feixes concentrados de energia de microondas. Uma possível aplicação consistiria num dispositivo MAP instalado em um míssil de cruzeiro, o qual teria, assim, poder para danificar alvos terrestres do alto.
Essa é uma tecnologia cara e avançada, portanto, fora do alcance de forças militares que não dispõem de uma quantidade considerável de recursos. Mas este não é o fim da história das bombas eletromagnéticas. Utilizando suprimentos baratos e conhecimentos rudimentares de engenharia, organizações terroristas poderiam facilmente construir um perigoso dispositivo de bomba eletromagnética.
No final de setembro de 2001, a revista Popular Mechanics (em inglês) publicou um artigo descrevendo esta possibilidade. O artigo tratava especificamente das bombas de gerador de compressão de fluxo (FCGs), as quais datam da década de 50. A concepção deste tipo de bomba eletromagnética, ilustrada abaixo, é razoavelmente simples e potencialmente barata; o desenho conceitual dessa bomba provém de relatório (em inglês) escrito por Carlo Kopp (em inglês), um analista militar e, já faz algum tempo que está amplamente disponível ao público, mas ninguém seria capaz de construir uma bomba eletromagnética valendo-se apenas desta descrição.
A bomba consiste em um cilindro metálico (chamado de armadura) envolvido por uma bobina de fios (o estator). O cilindro do induzido é preenchido com explosivos de alta potência e todo o dispositivo está alojado dentro de um robusto invólucro. O enrolamento do estator e o cilindro do induzido são separados por um espaço vazio. A bomba possui ainda uma fonte de energia, como um banco de capacitores, que pode ser ligada ao estator.
A sucessão de eventos abaixo descreve o que acontece quando a bomba é detonada:
* um contato liga os capacitores ao estator fazendo passar uma corrente elétrica através dos fios, gerando assim um campo magnético de alta intensidade;
* um mecanismo de espoleta detona o material inflamável, deflagrando uma explosão que viaja como uma onda pela parte central do cilindro do induzido;
* à medida que a explosão percorre seu caminho pelo cilindro, este entra em contato com o enrolamento, criando um curto-circuito que isola o estator de sua fonte de energia.
* à medida que se move, o curto-circuito comprime o campo magnético, gerando assim uma intensa onda eletromagnética.
Uma arma deste tipo muito provavelmente afetaria uma região relativamente pequena, nada comparado à magnitude de um ataque PEM nuclear, mas ainda seria capaz de produzir danos consideráveis.
Na próxima seção, vamos examinar alguns possíveis efeitos de um ataque com arma PEM.
Efeitos da bomba eletromagnética
Os Estados Unidos estão interessados na tecnologia PEM porque ela é potencialmente não-letal, embora não deixe de ser altamente destrutiva. Uma ofensiva com uma dessas bombas deixaria prédios em pé e pouparia vidas, mas ainda poderia destruir um exército de bom tamanho.
Há uma variedade de situações de ataque possíveis. Pulsos eletromagnéticos de baixa intensidade poderiam causar interferências temporárias em sistemas eletrônicos, pulsos mais intensos poderiam corromper importantes dados digitais e ondas de grande potência iriam fritar equipamentos elétricos e eletrônicos completamente.
Na guerra moderna, as várias modalidades de ataque poderiam completar uma série de importantes missões de combate sem que fossem registradas muitas vítimas. Por exemplo, uma bomba eletromagnética poderia efetivamente neutralizar:
* sistemas de controle de veículos;
* sistemas de mira, em terra, de mísseis e bombas;
* sistemas de comunicação;
* sistemas de navegação;
* sistemas de rastreamento de curto e longo alcances.
As armas PEM seriam particularmente úteis numa invasão do Iraque, visto que os pulsos poderiam efetivamente neutralizar os abrigos subterrâneos. A maior parte dos abrigos subterrâneos iraquianos são difíceis de atingir com bombas e mísseis convencionais. Uma explosão nuclear poderia efetivamente arrasar muitos destes abrigos, contudo o número de vítimas nas áreas vizinhas seria devastador. Um pulso eletromagnético poderia atravessar o solo e atingir o abrigo desligando luzes, sistemas de ventilação e de comunicações, até mesmo as portas elétricas. O abrigo ficaria completamente inabitável.
Por outro lado, os EUA também são altamente vulneráveis a ataques com armas PEM. Nos últimos anos, o exército dos Estados Unidos acrescentou sofisticados componentes eletrônicos à vasta gama de seu arsenal. Boa parte de toda esta tecnologia está baseada em dispositivos semicondutores da mesma categoria dos encontrados em equipamentos vendidos ao público, que são altamente sensíveis a qualquer oscilação de corrente elétrica. Na verdade, uma tecnologia mais rudimentar como a das válvulas eletrônicas teria mais chances de resistir a um ataque de bomba eletromagnética.
Um ataque em larga escala com arma PEM em qualquer país poderia comprometer a capacidade de organização de suas forças armadas. As tropas em terra poderiam perfeitamente operar armamento não elétrico (como metralhadoras), mas não teriam como utilizar equipamentos para planejar um ataque ou localizar o inimigo. Um ataque com uma arma PEM poderia efetivamente rebaixar qualquer unidade militar ao nível de um exército guerrilheiro.
Embora sejam geralmente consideradas não-letais, as armas PEM poderiam facilmente matar pessoas se fossem direcionadas contra alvos específicos. Se um PEM desligasse a eletricidade de um hospital, por exemplo, qualquer paciente ligado a aparelhos de suporte vital morreria imediatamente. Uma arma PEM poderia ainda neutralizar veículos, inclusive aeronaves, causando acidentes catastróficos.
Em última análise, o efeito de maior alcance de uma bomba eletromagnética poderia ser psicológico. Um ataque maciço com armas PEM desferido contra um país desenvolvido faria com que a vida moderna sofresse uma parada brusca, imediata. Haveria muitos sobreviventes, mas eles teriam que viver num mundo totalmente diferente do mundo em que vivemos.
http://ciencia.hsw.uol.com.br/bombas-el ... eticas.htm
O Vinicius postou um link interessante que vou reproduzir aqui.
Introdução
Qualquer um que já tenha enfrentado um apagão sabe que a experiência é extremamente desagradável. Depois da primeira hora sem energia, você passa a reconhecer o valor de todos os aparelhos elétricos que usa no seu dia-a-dia. Duas horas mais tarde você começa a rondar pela casa. Passados alguns dias sem luz, aquecimento ou TV, seu nível de estresse está aumentado.
Mas isso não é nada comparado ao cenário geral. Se o apagão atingir uma cidade inteira e não houver recursos de emergência suficientes, as pessoas podem morrer expostas ao tempo, as empresas sofrerão perda de produtividade e toneladas de alimentos poderão se estragar. Em maior escala, a falta de energia poderia interromper as redes de computadores que mantêm o governo em funcionamento. Somos totalmente dependentes de energia; quando ela acaba, as coisas ficam complicadas e rapidamente.
Uma bomba eletromagnética ou e-bomb, é uma arma projetada justamente para tirar vantagem dessa dependência. Esse tipo de bomba na verdade iria destruir a maior parte das máquinas que funcionam à eletricidade, ao invés de simplesmente cortar a energia de uma região. Geradores se tornariam inúteis, carros deixariam de dar partida e não haveria a menor possibilidade de se fazer uma ligação telefônica. Em questão de segundos uma bomba eletromagnética com potência suficiente poderia jogar toda uma cidade 200 anos de volta no passado ou deixar um unidade militar totalmente inoperante.
Há décadas as Forças Armadas dos EUA investem na idéia de uma bomba eletromagnética e muitos acreditam que agora elas possuem esta arma no seu arsenal. Por outro lado, grupos terroristas podem estar construindo bombas eletromagnéticas com tecnologia menos avançada, movidos pela intenção de causar sérios estragos aos Estados Unidos.
Neste artigo, vamos examinar o conceito básico por trás das bombas eletromagnéticas e dar uma olhada em algumas das principais tecnologias de bombas.
A idéia básica
A idéia básica de uma bomba eletromagnética ou de uma arma de pulso eletromagnético (PEM) é bastante simples. Esse tipo de arma é projetada para aniquilar circuitos elétricos com um intenso campo eletromagnético.
Se você já andou lendo Como funciona o rádio ou Como funcionam os eletroimãs, então você sabe que um campo eletromagnético mesmo não tem nada de especial. Os sinais de rádio que transportam AM, FM, a televisão e as chamadas de telefones celulares, todos são energia eletromagnética, assim como a luz comum, o microondas e os raios X.
O que nos importa aqui é saber sobre o eletromagnetismo, que as correntes elétricas geram campos magnéticos e que campos magnéticos variáveis podem induzir correntes elétricas. Esta página de Como funciona o rádio explica como um simples transmissor de rádio gera um campo magnético fazendo correntes elétricas oscilarem em um circuito. Por sua vez, este campo magnético é capaz de induzir uma corrente elétrica em outro condutor, como uma antena receptora de rádio, por exemplo. Se o sinal elétrico oscilante codifica uma informação em particular, o receptor poderá decodificá-lo.
Uma transmissão de rádio de baixa intensidade induz uma corrente elétrica suficiente apenas para transportar um sinal até um receptor. No entanto, se a intensidade do sinal (o campo magnético) aumentasse consideravelmente, isso induziria uma corrente elétrica muito maior. Uma corrente grande o bastante seria capaz de fritar os componentes semicondutores de um rádio, desintegrando-os completamente.
Fica claro que comprar um rádio novo seria a menor de suas preocupações. A intensa oscilação do campo magnético poderia induzir uma enorme corrente em praticamente qualquer outro objeto condutor de eletricidade, por exemplo, em cabos telefônicos, de eletricidade e até em canos de metal. Essas antenas involuntárias transmitiriam o pico de corrente a qualquer outro componente elétrico que estivesse no fim do trajeto, digamos, para uma rede de computadores conectada aos cabos telefônicos. Um surto de corrente grande o bastante poderia queimar dispositivos semicondutores, derreter a fiação, fritar baterias e até explodir transformadores.
Há várias maneiras possíveis de se criar e "soltar" um campo magnético dessa intensidade. Na próxima seção nós vamos examinar algumas concepções práticas de armamentos baseados em PEM.
Armas PEM não-nucleares
Possivelmente os Estados Unidos tenham armas PEM no seu arsenal, embora não se saiba de que tipo elas são. Boa parte das pesquisas sobre PEM nos Estados Unidos vêm sendo feitas no campo das microondas de alta potência (MAP). Há muita especulação entre os jornalistas sobre se elas existem de verdade e se tais armas poderiam ser usadas em uma guerra com o Iraque.
É bastante provável que as bombas eletromagnéticas de MAP dos Estados Unidos não sejam bombas propriamente ditas. Provavelmente elas se pareçam mais com fornos microondas superpotentes, capazes de gerar feixes concentrados de energia de microondas. Uma possível aplicação consistiria num dispositivo MAP instalado em um míssil de cruzeiro, o qual teria, assim, poder para danificar alvos terrestres do alto.
Essa é uma tecnologia cara e avançada, portanto, fora do alcance de forças militares que não dispõem de uma quantidade considerável de recursos. Mas este não é o fim da história das bombas eletromagnéticas. Utilizando suprimentos baratos e conhecimentos rudimentares de engenharia, organizações terroristas poderiam facilmente construir um perigoso dispositivo de bomba eletromagnética.
No final de setembro de 2001, a revista Popular Mechanics (em inglês) publicou um artigo descrevendo esta possibilidade. O artigo tratava especificamente das bombas de gerador de compressão de fluxo (FCGs), as quais datam da década de 50. A concepção deste tipo de bomba eletromagnética, ilustrada abaixo, é razoavelmente simples e potencialmente barata; o desenho conceitual dessa bomba provém de relatório (em inglês) escrito por Carlo Kopp (em inglês), um analista militar e, já faz algum tempo que está amplamente disponível ao público, mas ninguém seria capaz de construir uma bomba eletromagnética valendo-se apenas desta descrição.
A bomba consiste em um cilindro metálico (chamado de armadura) envolvido por uma bobina de fios (o estator). O cilindro do induzido é preenchido com explosivos de alta potência e todo o dispositivo está alojado dentro de um robusto invólucro. O enrolamento do estator e o cilindro do induzido são separados por um espaço vazio. A bomba possui ainda uma fonte de energia, como um banco de capacitores, que pode ser ligada ao estator.
A sucessão de eventos abaixo descreve o que acontece quando a bomba é detonada:
* um contato liga os capacitores ao estator fazendo passar uma corrente elétrica através dos fios, gerando assim um campo magnético de alta intensidade;
* um mecanismo de espoleta detona o material inflamável, deflagrando uma explosão que viaja como uma onda pela parte central do cilindro do induzido;
* à medida que a explosão percorre seu caminho pelo cilindro, este entra em contato com o enrolamento, criando um curto-circuito que isola o estator de sua fonte de energia.
* à medida que se move, o curto-circuito comprime o campo magnético, gerando assim uma intensa onda eletromagnética.
Uma arma deste tipo muito provavelmente afetaria uma região relativamente pequena, nada comparado à magnitude de um ataque PEM nuclear, mas ainda seria capaz de produzir danos consideráveis.
Na próxima seção, vamos examinar alguns possíveis efeitos de um ataque com arma PEM.
Efeitos da bomba eletromagnética
Os Estados Unidos estão interessados na tecnologia PEM porque ela é potencialmente não-letal, embora não deixe de ser altamente destrutiva. Uma ofensiva com uma dessas bombas deixaria prédios em pé e pouparia vidas, mas ainda poderia destruir um exército de bom tamanho.
Há uma variedade de situações de ataque possíveis. Pulsos eletromagnéticos de baixa intensidade poderiam causar interferências temporárias em sistemas eletrônicos, pulsos mais intensos poderiam corromper importantes dados digitais e ondas de grande potência iriam fritar equipamentos elétricos e eletrônicos completamente.
Na guerra moderna, as várias modalidades de ataque poderiam completar uma série de importantes missões de combate sem que fossem registradas muitas vítimas. Por exemplo, uma bomba eletromagnética poderia efetivamente neutralizar:
* sistemas de controle de veículos;
* sistemas de mira, em terra, de mísseis e bombas;
* sistemas de comunicação;
* sistemas de navegação;
* sistemas de rastreamento de curto e longo alcances.
As armas PEM seriam particularmente úteis numa invasão do Iraque, visto que os pulsos poderiam efetivamente neutralizar os abrigos subterrâneos. A maior parte dos abrigos subterrâneos iraquianos são difíceis de atingir com bombas e mísseis convencionais. Uma explosão nuclear poderia efetivamente arrasar muitos destes abrigos, contudo o número de vítimas nas áreas vizinhas seria devastador. Um pulso eletromagnético poderia atravessar o solo e atingir o abrigo desligando luzes, sistemas de ventilação e de comunicações, até mesmo as portas elétricas. O abrigo ficaria completamente inabitável.
Por outro lado, os EUA também são altamente vulneráveis a ataques com armas PEM. Nos últimos anos, o exército dos Estados Unidos acrescentou sofisticados componentes eletrônicos à vasta gama de seu arsenal. Boa parte de toda esta tecnologia está baseada em dispositivos semicondutores da mesma categoria dos encontrados em equipamentos vendidos ao público, que são altamente sensíveis a qualquer oscilação de corrente elétrica. Na verdade, uma tecnologia mais rudimentar como a das válvulas eletrônicas teria mais chances de resistir a um ataque de bomba eletromagnética.
Um ataque em larga escala com arma PEM em qualquer país poderia comprometer a capacidade de organização de suas forças armadas. As tropas em terra poderiam perfeitamente operar armamento não elétrico (como metralhadoras), mas não teriam como utilizar equipamentos para planejar um ataque ou localizar o inimigo. Um ataque com uma arma PEM poderia efetivamente rebaixar qualquer unidade militar ao nível de um exército guerrilheiro.
Embora sejam geralmente consideradas não-letais, as armas PEM poderiam facilmente matar pessoas se fossem direcionadas contra alvos específicos. Se um PEM desligasse a eletricidade de um hospital, por exemplo, qualquer paciente ligado a aparelhos de suporte vital morreria imediatamente. Uma arma PEM poderia ainda neutralizar veículos, inclusive aeronaves, causando acidentes catastróficos.
Em última análise, o efeito de maior alcance de uma bomba eletromagnética poderia ser psicológico. Um ataque maciço com armas PEM desferido contra um país desenvolvido faria com que a vida moderna sofresse uma parada brusca, imediata. Haveria muitos sobreviventes, mas eles teriam que viver num mundo totalmente diferente do mundo em que vivemos.
http://ciencia.hsw.uol.com.br/bombas-el ... eticas.htm
