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高空核爆的秘密：Starfish Prime如何揭示核EMP的惊人威力？
核电磁脉冲（nuclear EMP, 简称 NEMP）是由核爆炸产生的电磁辐射爆发。这股迅速变化的电场和磁场会与电子设备相互作用，造成电流和电压的突波，导致严重损坏。核EMP事件的具体特征取决于多个因素，其中最重要的是引爆高度。
高空电磁脉冲（HEMP）装置是指在距离地球表面十到几百英里高的核弹头引爆。
虽然在核武器测试的早期就已知核爆炸会产生电磁脉冲，但其影响的重大性却并未立即获得认识。 1945年7月16日美国第一次核试验时，恩里科·费米（Enrico Fermi）已经预测到电磁脉冲的影响，于是所有信号线均受到保护。然而，尽管如此，许多记录仍因为爆炸时的杂散信号而受损。
在1962年的Starfish Prime测试中，美国于太平洋上空400公里的高空引爆了1.44兆吨的核弹，这一事件惊人地显示出高空核爆的影响所造成的损害超出了先前的预测。该事件使得夏威夷约1,445公里远的地方出现了电力损坏，停用了约300盏街灯，触发了多起报警。
Starfish Prime是1962年美国高空核测试中首次成功的一次，随后的测试也收集了有关高空EMP现象的更多数据。
尽管在当时夏威夷的损害相对较轻微（约5.6千伏特/米），但这一事件引发了研究者的高度关注。许多科学家在早期对EMP研究期间，认为这一问题可能并不严重，然而后来的计算显示，如果Starfish Prime的核弹是在美国本土上空引爆，其产生的EMP将大幅提升，甚至可达到22到30 kV/m，这促使人们更加重视EMP对社会及基础设施的潜在威胁。
苏联的184号测试
同年，苏联在哈萨克斯坦地区进行了三次EMP产生核测试。这些装置虽然只有300千吨，但其引爆位置位于大量人口之上，其造成的EMP损害被报导称更为严重。报导指出，其中一个核测试所引发的电流突波引发了卡拉干达市的一座发电厂的火灾。
在这些测试后，数据显示，这些核爆炸后的EMP效应与Starfish Prime的结果存在显著差异，这进一步激发了科学家对于高空核爆所造成的电磁脉冲现象的研究与思考。
EMP的三大特征
核EMP可分为三大组件：E1、E2和E3。 E1是快速且强烈的脉冲，E2为中等强度的脉冲，E3则是一种持续时间较长的脉冲。 E1脉冲的形成主要源于核爆炸时的伽马射线所引发的电子流，它的特性使其能轻易摧毁电子设备。
E1脉冲的强度在某些情况下可达50,000伏特/米，这意味着它对于现代电子系统的威胁不容小觑。
而E2和E3则分别与中子伽马射线的散射与地球磁场的短暂扭曲有关，这些脉冲的特性分别让它们对基础设施造成不同程度的影响。
未来的思考
随着科技的进步和人类对电子系统的依赖加剧，核EMP的潜在威胁越来越受到重视。从历史来看，像Starfish Prime一样的高空核爆事件不仅是武器技术的展示，更是对未来电磁安全的重要警示。当我们思考核能技术与电子科技日益融合的未来，核EMP所带来的影响是否会成为我们需要重视的安全问题呢？
