Impulsion électromagnétique

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Un Boeing E-4 (une version du Boeing 747 transformé en poste de commandement pour le Strategic Air Command) subissant une simulation d'impulsion électromagnétique.

Une impulsion électromagnétique (IEM), également connue sous le nom EMP (de l'anglais electromagnetic pulse) est une émission d'ondes électromagnétiques brève et de très forte amplitude qui peut détruire de nombreux appareils électriques et électroniques (reliés au courant et non-protégés) et brouiller les télécommunications. Les conséquences d'une telle impulsion sur une zone habitée pourraient être dévastatrices, surtout dans les pays développés.

Ce type d'impulsion a été découvert en 1945, lors d'essais nucléaires américains, en tant qu'effet secondaire d'une bombe atomique. Depuis, elle est devenue une arme à part entière.

Il existe deux types de bombes créant des IEM. La plus simple est l'UWB à bande ultra large qui tire profit d’un explosif générant un champ magnétique, généralement une bombe H, la seconde est la HPM qui utilise un générateur de micro-ondes de haute puissance. Les effets d'une IEM dépendent de nombreux facteurs notamment de l'altitude à laquelle la bombe va exploser et de sa puissance. Une bombe qui explose à haute altitude (IEM-HA ou HEMP en anglais) provoque une IEM bien plus étendue qu'une explosion près du sol.

Il existe aussi des impulsions électromagnétiques d'origine naturelle, provoquées par le Soleil ou par la foudre, qui sont assimilées aux IEM d'origine nucléaire, mais qui n'ont pas exactement les mêmes caractéristiques, ni exactement les mêmes effets.

Les applications des IEM sont surtout militaires, mais plusieurs usages industriels ont aussi été découverts.

L'IEM n'est pas une nouvelle sorte d'arme. Elle est connue depuis 1945. Les caractéristiques uniques des IEM nucléaires de haute altitude sont connues depuis 1962[1],[2] mais la diffusion des données est restreinte, la France par exemple ne commence à prendre en compte ce phénomène dans la protection de ses systèmes d'armes qu'à la fin des années 1970[3].

Histoire[modifier | modifier le code]

Le fait qu'une explosion nucléaire produise une impulsion électromagnétique était connue dès les premiers essais d'armes nucléaires. L'ampleur de cette impulsion et l'importance de ses effets, en revanche, n'ont été compris que bien plus tard[4].

Lors du premier essai nucléaire des États-Unis le 16 juillet 1945, l'équipement électronique a été protégé en raison de la prévision d'Enrico Fermi d'une impulsion électromagnétique due à la détonation. D'après l'histoire officielle, « toutes les lignes de signaux ont été complètement blindées, dans de nombreux cas doublement blindées. Malgré tout de nombreux enregistrements ont été perdus à cause du ramassage parasite au moment de l'explosion qui a paralysé l'équipement d'enregistrement[5].» Pendant les essais nucléaires britanniques de 1952-1953, il y a eu des défaillances qui ont été attribuées à un "radioflash", qui était alors le terme britannique pour IEM[6],[7].

Les tests nucléaires de haute altitude de 1962, tels que décrits ci-dessous, ont approfondi la compréhension des IEM et ont permis à la communauté scientifique de prendre conscience de l'importance du problème, notamment grâce à une série de trois articles publiés à propos des impulsions électromagnétiques nucléaires en 1981 par William J. Broad dans la revue hebdomadaire Science[4],[8],[9].

Starfish Prime[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Starfish Prime.

En juillet 1962, les essais nucléaires des États-Unis dans l'espace (1,44 mégatonnes ou 6,0 PJ), à 400 km au-dessus du milieu de l'océan Pacifique, ont été appelés Starfish Prime. Ils ont démontré que l'ampleur et les effets d'une explosion nucléaire en haute altitude étaient beaucoup plus importants que ce qui avait été calculé précédemment. Les essais de Starfish Prime sont également connus du grand public pour avoir causé des dommages électriques à Hawaï, à 1 445 km du point de détonation, éteignant environ 300 lampadaires, déclenchant les alarmes antivol et endommageant les communications par micro-ondes d'une compagnie de téléphone[10].

Starfish Prime était le premier essai réussi de la série d'essais nucléaires à haute altitude menés par les États-Unis au cours de l'année 1962 sous le nom d’opération Fishbowl. Les essais suivants, Bluegill Triple Prime et Kingfish, ont finalement fourni assez de données sur les IEM pour permettre aux physiciens d'identifier avec précision les mécanismes physiques à l'origine de ces impulsions[11].

Les dégâts de l'IEM de Starfish Prime ont été rapidement réparés en raison de la robustesse (par rapport à aujourd'hui)[12] de l'infrastructure électrique et électronique d’Hawaï en 1962.

L'ampleur relativement faible de l'IEM de Starfish Prime à Hawaii (environ 5 600 volts / mètre) et le montant relativement faible des dommages causés (par exemple, seulement 1 à 3 % des lampadaires éteints)[13] a conduit certains scientifiques à sous-estimer l'ampleur du problème. De nouveaux calculs[12] ont montré que si l'ogive de Starfish Prime avait explosé sur le nord des États-Unis, l'ampleur de l'IEM aurait été beaucoup plus importante (22 à 30 kilovolts par mètre) en raison de la plus grande force du champ magnétique terrestre au-dessus des États-Unis, ainsi que de son orientation différente dans les hautes latitudes.

Essai soviétique 184[modifier | modifier le code]

En 1962, l'Union soviétique a également effectué une série de 3 essais nucléaires dans l'espace au-dessus du Kazakhstan, qui étaient les derniers de la série intitulée Projet K[14]. Bien que ces ogives aient été beaucoup plus petites (300 kilotonnes, soit 1,3 PJ) que celles de Starfish Prime, étant donné que ces tests ont été effectués sur une grande masse de terre peuplée (et aussi à un endroit où le champ magnétique de la Terre était plus important), les dommages causés par l'IEM résultante ont dû être beaucoup plus importants. L'impulsion E3, qui agit comme un orage magnétique, a même induit une hausse du courant électrique dans une grande ligne électrique souterraine qui a causé un incendie dans la centrale électrique de la ville de Karaganda. Après l'effondrement de l'Union soviétique, le niveau de ces dommages a été communiqué de manière informelle à des scientifiques aux États-Unis[15],[16],[17].

IEM non-nucléaires[modifier | modifier le code]

Le générateur magnéto-cumulatif pour produire une impulsion électromagnétique non-nucléaire a été conçu dès 1951 par Andreï Sakharov en URSS[18], mais les nations restent en général très discrètes sur leur recherches récentes concernant les IEM non-nucléaires.

Scénario d'une guerre Israël/Iran[modifier | modifier le code]

Le 9 septembre 2012, selon le Sunday Times repris par d'autres sources, Israël songerait à lancer une frappe IEM contre l'Iran afin de paralyser l'ensemble de ses réseaux de transports et de communication et ainsi mettre un terme à son programme nucléaire[19]. Une telle frappe pourrait renvoyer l'Iran à l'« âge de pierre » selon les experts de défense américains[20].

Fonctionnement[modifier | modifier le code]

Particularité des IEM nucléaires[modifier | modifier le code]

Une IEM d'origine nucléaire, contrairement aux autres impulsions électromagnétiques, est composée de trois impulsions différentes définies par la Commission électrotechnique internationale[21].

Les trois composantes d'une IEM nucléaire sont appelées E1, E2 et E3.

E1[modifier | modifier le code]

Mécanisme d'une IEM à 400 km d'altitude sur les États-Unis : les rayons gamma frappent l'atmosphère entre les altitudes de 20 et 40 km, et éjectent des électrons qui sont ensuite déviés sur le côté par le champ magnétique terrestre. Cela permet le rayonnement des électrons de l'IEM sur une surface massive. En raison de la courbure et de l'inclinaison vers le bas du champ magnétique terrestre au-dessus des États-Unis, l'IEM maximale se produit au sud de la détonation et la minimale au nord[22].

L'impulsion E1 est la plus rapide de l'IEM nucléaire. C'est un champ électromagnétique très bref mais très intense qui peut provoquer des tensions très élevées dans les conducteurs électriques qui dépassent alors leur tension de claquage et grillent. Elle peut détruire les ordinateurs et les équipements de communication et elle change trop vite pour que les parafoudres ordinaires puissent fournir une protection efficace contre elle.

E1 est produit lorsque les rayons gamma de l'explosion nucléaire éjectent les électrons hors des atomes dans l'atmosphère supérieure. Les électrons commencent à voyager généralement vers le bas à une vitesse relativiste (plus de 90 % de la vitesse de la lumière). En l'absence de champ magnétique, il se produirait une large impulsion verticale sur toute la surface touchée. Mais le champ magnétique terrestre agit sur le flux d'électrons pour changer sa direction perpendiculairement, ce qui provoque une très grande, mais très brève, impulsion électromagnétique sur la zone touchée[23],[1].

E2[modifier | modifier le code]

E2 est produite par des rayons gamma dispersés et des rayons gamma inélastiques produits par les neutrons des armes. E2 est un "temps intermédiaire" de l'impulsion qui dure de microseconde à 1 seconde. Elle a de nombreuses similitudes avec la foudre, bien que l'impulsion électromagnétique induite par un éclair soit considérablement plus puissante que l'impulsion E2 d'une IEM nucléaire. En raison de l'utilisation répandue de technologies de protection contre la foudre, E2 est généralement considérée comme celle dont il est le plus facile de se protéger.

Selon la Commission des États-Unis sur les IEM, le principal problème potentiel avec E2 est le fait qu'il suit immédiatement E1, qui peut avoir endommagé les dispositifs qui protègent normalement contre E2[24].

E3[modifier | modifier le code]

E3 est très différente des deux autres impulsions majeures d'une IEM nucléaire. C'est une impulsion très lente, qui peut durer des dizaines ou même des centaines de secondes. Elle est provoquée par le déplacement du champ magnétique terrestre de son emplacement habituel, causé par l'explosion nucléaire, puis par son retour à la normale. E3 a des similitudes avec une tempête géomagnétique provoquée par une sévère poussée solaire[25],[2]. Comme une tempête géomagnétique, E3 peut produire des courants géomagnétiques induits dans les grands conducteurs électriques, qui peuvent ensuite endommager les composants tels que des transformateurs de puissance en ligne[26].

Facteurs d'efficacité[modifier | modifier le code]

Plusieurs facteurs importants influencent l'efficacité d'une arme à IEM :

Altitude[modifier | modifier le code]

Comment la pointe de l'IEM varie sur le terrain selon le rendement de l'arme et son altitude d'éclatement. Le rendement est ici la production rapide de rayons gamma mesurée en kilotonnes. Elle varie de 0,115 à 0,5 % du rendement total de l'arme, selon la conception. Le rendement total de 1,4 Mt de Starfish Prime, en 1962, eu une production de gammas de 0,1 %, donc 1,4 kt de rayons gamma prompts. (Courbe bleue : La "pré-ionisation" s'applique à certains types d'armes thermonucléaires, lorsque les rayons gamma et les rayons X de l'étape de fission primaire vont ioniser l'atmosphère et la rendre électriquement conductrice avant l'impulsion principale du stade thermonucléaire. Cette "pré-ionisation" dans certaines situations peut littéralement court-circuiter l'IEM finale, en permettant à un courant de conduction de s'opposer immédiatement au courant d'électrons de l'effet Compton)[27],[28].

Selon une annonce internet publiée par la Federation of American Scientists[29] :

A high-altitude nuclear detonation produces an immediate flux of gamma rays from the nuclear reactions within the device. These photons in turn produce high energy free electrons by Compton scattering at altitudes between (roughly) 20 and 40 km. These electrons are then trapped in the Earth's magnetic field, giving rise to an oscillating electric current. This current is asymmetric in general and gives rise to a rapidly rising radiated electromagnetic field called an electromagnetic pulse (EMP). Because the electrons are trapped essentially simultaneously, a very large electromagnetic source radiates coherently.

The pulse can easily span continent-sized areas, and this radiation can affect systems on land, sea, and air. The first recorded EMP incident accompanied a high-altitude nuclear test over the South Pacific and resulted in power system failures as far away as Hawaii. A large device detonated at 400–500 km (250 to 312 miles) over Kansas would affect all of the continental U.S. The signal from such an event extends to the visual horizon as seen from the burst point. Ainsi, pour que l'équipement soit affecté, l'arme doit être au-dessus de l'horizon visuel.

L'altitude indiquée ci-dessus est supérieure à celle de la Station spatiale internationale (entre 350 et 400 km) et de nombreux satellites en orbite basse. De grandes armes pourraient avoir un impact dramatique sur l'exploitation des satellites et des communications, comme au cours des essais de 1962. Les effets néfastes sur les satellites en orbite sont généralement dus à d'autres facteurs que les IEM. Dans le test nucléaire de Starfish Prime, la plupart des dégâts subis par les satellites étaient dus aux dommages causés aux panneaux solaires ainsi qu'aux ceintures de radiations créées par l'explosion nucléaire à haute altitude[30].

Selon la hauteur à laquelle explose une bombe électromagnétique, les effets peuvent être très différents :

  • de 0 à 4 000 mètres, l’effet est dévastateur pour les infrastructures électriques et de télécommunication. Les distances parcourues sont relativement courtes mais la puissance est très importante et l’effet quasi général ;
  • de 4 000 mètres à 30 kilomètres, l’effet est plus limité qu’à des altitudes supérieures ou inférieures car l’atmosphère absorbe le rayonnement. Il y a donc peu ou pas d’effets secondaires à l’explosion ;
  • au-dessus de 30 kilomètres, l’effet est dévastateur pour les infrastructures électriques et de télécommunication sur de très longues distances. C’est l’altitude optimale d’explosion pour infliger un maximum de dégâts.[citation nécessaire]

Une explosion nucléaire dans l'espace profond et non pas dans un fort champ magnétique planétaire serait inefficace pour produire des IEM.

Au-delà d'une certaine altitude, une arme nucléaire ne produira aucun IEM, étant donné que les rayons gamma auront eu une distance suffisante pour se disperser. Dans l'espace profond ou sur les planètes qui n'ont pas de champ magnétique (sur la Lune ou sur Mars, par exemple), il y aura peu ou pas d'IEM. Ceci a des implications pour certains types de moteurs-fusées nucléaires, tels que le Projet Orion.

Rendement[modifier | modifier le code]

Le rendement typique des armes nucléaires utilisées lors de la planification d'attaques d'IEM pendant la guerre froide était de l'ordre de 1 à 10 mégatonnes (de 4,2 à 42 PJ)[31]. C'est environ 50 à 500 fois la taille des armes utilisées à Hiroshima et à Nagasaki. Des physiciens ont témoigné lors des audiences du Congrès des États-Unis, cependant, que les armes avec des rendements de 10 kilotonnes (42 TJ) ou moins pouvaient produire des IEM de grande importance[32],[33].

L'impulsion E3 d'un l'IEM nucléaire, qui produit des courants géomagnétiques induits dans de très longs conducteurs électriques, est à peu près proportionnelle à la production énergétique totale de l'arme ; les autres impulsions sont moins susceptibles d'être dépendantes du rendement énergétique de celle-ci. E1, en particulier, est proportionnelle à la production de rayons gamma, mais la puissance de l'IEM peut être fortement affectée si plus d'un éclat de rayons gamma se produit dans un court laps de temps. Les grandes armes thermonucléaires produisent des rendements énergétiques de grande envergure à travers un processus en plusieurs étapes. Ce processus dure une fraction de seconde, mais exige néanmoins une longueur finie de temps. La première réaction de fission a généralement un rendement relativement faible, et les rayons gamma produits par cette première étape vont pré-ioniser les molécules atmosphériques dans la stratosphère, ce qui empêche l'arme thermonucléaire de produire une forte impulsion E1[32],[33].

Distance avec la cible[modifier | modifier le code]

Un aspect important de l'IEM nucléaire est que tous les composants de l'impulsion électromagnétique sont produits en dehors de l'arme[29].

Pour une explosion nucléaire à haute altitude, cela signifie qu'une grande partie de l'IEM est produite à une grande distance de la détonation (là où le rayonnement gamma émis par l'explosion frappe la haute atmosphère). Le champ électrique de l'IEM est donc remarquablement uniforme sur toute la région affectée[34].

Impulsion électromagnétique non-nucléaire[modifier | modifier le code]

Une impulsion électromagnétique non-nucléaire (NNEMP) est une impulsion électromagnétique générée sans l'utilisation d'armes nucléaires. Il y a un certain nombre de dispositifs qui permettent d'atteindre cet objectif, comme une grande batterie de condensateurs à faible inductance déversées dans une seule antenne boucle ou un générateur de micro-ondes vers un générateur magnéto-cumulatif. Pour atteindre les caractéristiques de fréquence des impulsions nécessaires pour le couplage (transfert d'énergie) optimal vers la cible, les circuits de mise en forme d'onde et/ou les générateurs de micro-ondes sont ajoutés entre la source de l'impulsion et l'antenne. Un tube à vide particulièrement adapté pour la conversion des micro-ondes d'impulsions à haute énergie est le Vircator[35].

Les générateurs NNEMP peuvent être réalisés comme une charge utile de bombe, de missile de croisière ou de drone, ce qui permet la construction de bombes électromagnétiques avec moins d'effets mécaniques et thermiques et moins de rayonnements ionisants. Cela permet aussi d'éviter les conséquences politiques du déploiement d'armes nucléaires.

La portée des armes NNEMP est sévèrement limitée par rapport aux IEM nucléaires car elles sont presque toutes utilisées avec des explosifs chimiques comme source d'énergie initiale, mais les explosifs nucléaires ont un rendement énergétique d'une importance de l'ordre de un million de fois plus important que celui des explosifs chimiques de poids similaire[36]. De plus, l'impulsion électromagnétique d'armes NNEMP doit venir de l'intérieur de l'arme elle-même, tandis que les armes nucléaires génèrent les IEM comme effet secondaire, souvent à de grandes distances de la détonation[28]. Ces faits limitent sévèrement la portée des armes NNEMP par rapport à leurs homologues nucléaires, mais permettent des frappes plus chirurgicales. L'effet de petites e-bombes s'est avéré suffisant pour certaines opérations terroristes ou militaires[37],[38],[39].

Effets d'une IEM[modifier | modifier le code]

Le fonctionnement des appareils électriques et électroniques soumis à ce souffle électromagnétique est fortement altéré. De même, les signaux radioélectriques de faible longueur d’onde comme ceux des radars peuvent être fortement perturbés. La durée de ces perturbations peut s’avérer très longue. Selon l'United States Navy, « les bombes IEM peuvent aussi causer des dommages chez les humains, en perturbant les connexions neuronales et en provoquant une perte de conscience temporaire, ou la mort »[40].

Conséquences[modifier | modifier le code]

Ces conséquences sont des hypothèses des effets sur des cibles précises d’une explosion électromagnétique dans la stratosphère :

  • sur une ville, une zone habitée ou un espace industriel : perte des moyens d’alimentation électrique, des outils de communication. Paralysie pouvant s’étendre sur plusieurs mois ;
  • sur un centre de commandement ou une zone militaire névralgique : même si ces lieux sont majoritairement protégés et blindés contre ce type d’attaque, la moindre faille peut permettre au souffle électromagnétique d’atteindre sa cible. Cela peut produire une perte des moyens de défense d’un pays ainsi qu’un aveuglement des stations de surveillance ;
  • sur une zone de conflit militaire, les armées actuelles étant (tout comme les populations) très dépendantes des technologies informatiques et de communication ainsi que de l’énergie électrique, elles seraient bien démunies sans ces aides au combat et à la transmission d’informations ;
  • les sous-marins proches de la surface et soumis à ce souffle se retrouveraient sérieusement paralysés et risqueraient de sombrer ;
  • des espaces médicaux (type hôpital), des milliers de personnes hospitalisées en soins intensifs, reliées à des appareils électromécaniques ou en chirurgie lourde se retrouveraient privées de ces aides et en danger de mort ;[citation nécessaire]

Scénarios d'attaques IEM nucléaires post-guerre froide[modifier | modifier le code]

Les services militaires américains ont mis au point, et dans certains cas ont publié un certain nombre de scénarios hypothétiques d'attaque IEM[41].

La Commission sur les IEM des États-Unis a été mandatée par le Congrès des États-Unis en 2001, puis en 2006. Cette commission est officiellement connue sous le nom de Commission to Assess the Threat to the United States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack[42].

Cette commission a réuni un groupe de scientifiques notables et de technologues pour publier en 2008 le Critical National Infrastructures Report[33]. Ce rapport décrit, avec autant de détails que possible, les conséquences probables d'un IEM nucléaire sur les infrastructures civiles. Bien que ce rapport ait été fait spécifiquement pour les États-Unis, la plupart des informations peuvent évidemment être généralisées à l'infrastructure civile d'autres pays industrialisés[2],[43].

Dans son témoignage écrit remis au Sénat des États-Unis en 2005, un membre de la Commission a rapporté ce qui suit :

La Commission sur les IEM a parrainé une enquête mondiale sur la littérature scientifique et militaire à l'étranger pour évaluer les connaissances, et peut-être les intentions, des États étrangers à l'égard des attaques par impulsion électromagnétique (IEM). L'enquête a révélé que la physique du phénomène de l'IEM et le potentiel militaire d'une attaque IEM sont largement compris dans la communauté internationale, comme en témoignent des écrits officiels, non officiels et des déclarations. L'enquête sur les sources ouvertes au cours de la dernière décennie constate que les connaissances sur les IEM est mise en évidence au moins en Grande-Bretagne, en France, en Allemagne, en Israël, en Égypte, à Taïwan, en Suède, à Cuba, en Inde, au Pakistan, en Irak (sous Saddam Hussein), en Iran, en Corée du Nord, en Chine et en Russie.

De nombreux analystes étrangers, en particulier en Iran, en Corée du Nord, en Chine et en Russie voient les États-Unis comme un agresseur potentiel qui serait prêt à utiliser sa panoplie entière d'armes, y compris les armes nucléaires, dans une première attaque. Ils pensent que les États-Unis ont des plans d'urgence pour mener une attaque IEM nucléaire, et qu'ils sont prêts à les exécuter en vertu d'un large éventail de circonstances.

Les scientifiques militaires russes et chinois, dans les sources ouvertes, décrivent les principes de base des armes nucléaires spécialement conçues pour produire un accroissement de l'effet IEM, qu'ils appellent armes "Super-IEM". Ces armes, d’après eux, peuvent détruire même les meilleures protections des systèmes électroniques militaires et civils américains[1].

Parades[modifier | modifier le code]

On sait depuis longtemps qu'il existe de nombreuses façons de se protéger contre les IEM nucléaires (ou de faire rapidement des réparations là où la protection n'est pas pratique), mais la commission sur les IEM a déterminé que ces protections sont presque totalement absentes dans l'infrastructure civile des États-Unis, et que même de grands secteurs des services militaires des États-Unis ne sont plus protégés contre les IEM au niveau où ils en étaient pendant la guerre froide. Les déclarations publiques des physiciens et des ingénieurs travaillant dans le domaine des IEM ont tendance à souligner l'importance de l'équipement de fabrication électronique, de composants électriques résistants aux IEM et de garder des pièces de rechange adéquates à portée de main pour permettre des réparations rapides[2],[33],[44]. Cette Commission n'a pas examiné les infrastructures civiles d'autres pays.

La cage de Faraday[modifier | modifier le code]

Article connexe : Cage de Faraday.

La parade est la mise en œuvre de cage de Faraday autour des appareils sensibles.

Un exemple est l'appareil radio de quatrième génération tel le PR4G à modulation par évasion de fréquence (EVF) chiffrée, conçu par Thomson, qui est ainsi blindé suivant le principe de la cage de Faraday contre les rayonnements électromagnétiques.

Les tubes à vides[modifier | modifier le code]

Article détaillé : tube électronique.

Plus ancien, l'équipement à base de tubes électroniques est généralement beaucoup moins vulnérable aux IEM que le matériel plus récent. Les avions militaires soviétiques de la Guerre froide avaient souvent une avionique basée sur des tubes à vide en raison du manque de connaissances des Soviétiques des dispositifs à l'état solide et de leur conviction que le tube à vide serait plus approprié pour survivre à une IEM[4].

Bien que les tubes à vide soient beaucoup plus résistants aux IEM que les dispositifs à semi-conducteurs, d'autres composants dans les circuits à tubes à vide peuvent être endommagés par un IEM. Des tubes à vide ont effectivement été endommagés en 1962 lors des essais d'IEM nucléaires[17]. En outre, des dispositifs radios à l'état solide ont survécu à des vastes IEM[45],[46],[47].

Les dispositifs à l'état solide[modifier | modifier le code]

Article détaillé : état solide (électronique).

Les dispositifs à l'état solide sont construits entièrement à partir de matériaux solides à l’intérieur desquels les électrons, ou d'autres porteurs de charge, sont totalement confinés.

Impulsion électromagnétique solaire[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Orage magnétique.

En raison de la similitude entre une impulsion E3 due à une explosion atomique et un orage géomagnétique induit par le soleil, il est devenu courant de se référer à l'énergie de ces orages comme IEM solaire[48]. Au niveau du sol, cependant, l'IEM solaire n'est pas connue pour produire des impulsions E1 ou E2.

Les satellites et les véhicules spatiaux sont naturellement exposés à ces phénomènes d'IEM liés à l'activité du soleil et au vent solaire, qui peuvent perturber, dégrader voire détruire les satellites ou les appareillages électroniques. Ce fut le cas en 2000, lors d'une période de forte activité solaire.

Usage industriel[modifier | modifier le code]

Des générateurs d'impulsion électromagnétique (IEM) permettent d'élargir ou resserrer des tuyaux en aluminium, ou de remplacer une découpe laser pour un découpage de métaux très durs (Une puissante bobine transforme une énergie pulsée en champ magnétique qui expulse littéralement la surface à découper hors de la tôle ; pression équivalente à 3 500 bars environ)[49],[50]. Le découpage par IEM est aussi utilisé dans l'industrie automobile[51].

Dans la fiction[modifier | modifier le code]

Dans le cinéma[modifier | modifier le code]

  • Dans le film Superman Returns les cristaux de la planète Krypton utilisés dans l'eau par Lex Luthor génèrent une IEM qui produit une coupure de courant générale et endommagent le système de libération entre une navette spatiale et l'avion dans lequel se trouve Lois Lane.
  • Dans le drama Three Days, une bombe EMP est utilisé pour l’enlèvement du président.
  • Le film GoldenEye simule l’utilisation d’une arme basée sur cette technologie.
  • Dans le film Le dernier pub avant la fin du monde, l'évasion de l'entité occupant le village fictif de Newton Haven entraîne une IEM ramenant les habitants de la planète au Moyen Âge.
  • Le film Matrix utilise aussi ces technologies secondairement, mais de manière non négligeable. Il s’agit des EMP (ElectroMagnetic Pulse), provoquant la panne de tout circuit électronique situé dans le rayon d’action de l’explosion.
  • Le film 2 Fast 2 Furious, on peut y voir lors d'une course poursuite sur une voie d'autoroute, l'usage d'un harpon de cette technologie lancé à partir d'un hélicoptère de police.
  • Dans le film Transformer 2 lorsque le gros robot détruit le pyramide, l'armée utilise un canon dit " emp" .
  • Dans la série télévisée 24 heures chrono, deux bombes de ce type ont été utilisées ; la première, durant la saison 4, par une société d'armement militaire afin de cacher ses dossiers à la cellule anti-terroriste, privant une partie de Los Angeles d'électricité ; la seconde, durant la saison 8, par les terroristes afin de mettre hors service la Cellule de New York.
  • Dans le manga Highschool of the Dead, plusieurs bombes de ce type explosent un peu partout au-dessus de notre planète dans le dernier épisode de la saison 1.
  • Dans la première saison, épisode 6, de Jericho, une IEM est utilisée après les attaques terroristes, l'ordinateur de l'agent de la NSA résiste malgré le choc, car il a été conçu pour cela.
  • Dans la série télévisé Dark Angel des terroristes ont utilisé une IEM auprès des banques et font des États-Unis un pays du tiers-monde après la destruction de tout le matériel électronique.
  • Dans la série animée Code Lyoko, une bombe EMP à faible portée est fabriquée pour mettre momentanément hors d'état de nuire les personnes possédées par XANA.
  • Dans Ocean's Eleven, les casseurs utilisent une bombe EMP pour neutraliser tout le système électrique et électronique de Las Vegas.
  • Dans le film d'horreur L'Impulsion, des esprits venant d'outre-monde pénètrent parmi les vivants par l'intermédiaire d'impulsions électromagnétiques provenant d'objets électroniques.
  • Dans le téléfilm américain Le Jour d'après, la scène du bombardement destructif de Kansas City est précédée par l'utilisation d'une IEM. Cette scène montre de façon assez réaliste ses effets au-dessus d'une zone d'activité (panne électrique générale, paralysie du flux automobile, etc.).
  • Dans Fusion, Rome est détruite en quelques minutes par des éclairs électromagnétiques.
  • Dans la série télévisé Le Retour de K 2000, la supervoiture intelligente nommée Kitt utilise de très nombreuses fois des IEM pour empêcher des malfrats de fuir à bord de leur véhicule (ce qui ne fonctionna pas dans l'un des épisodes car le malfrat avait une vieille moto n'ayant besoin d'aucune aide électronique pour fonctionner) ou une fois pour plonger un casino dans l'obscurité.
  • Dans la série Stargate SG-1, le Colonel Carter utilise les amortisseurs inertiels d'un F-302 pour créer une impulsion électromagnétique afin de couper la connexion entre un satellite Ori et le poste de commandement du protectorat de Rand.
  • Dans le film Que justice soit faite, une IEM est utilisée pour rendre inutilisables les voitures des forces de police.
  • Dans la série Chuck, un EMP portatif fait l'objet d'une recherche des agents Casey et Walker dans l'épisode 01 de la saison 4.
  • Dans la série Viper, la Viper, une fois transformée, peut envoyer une décharge électromagnétique grâce aux lanceurs placés de chaque côté du bas de caisse, au niveau des portières.
  • Dans la série Terra Nova, la désintégration dans l’atmosphère d'une météorite cause une impulsion électromagnétique qui détruit les installations électroniques de la base. Le commandant Taylor fait également part de l'explosion d'une IEM provoquée par les chinois lors d'un conflit passé en Somalie.
  • Dans la série Falling Skies, les extraterrestres utilisent un IEM pour détruire les moyens de communication de l'humanité, point de départ de l'errance des survivants.
  • Dans le film Small Soldiers, un transformateur électrique explose et génère une IEM qui détruit les jouets robotisés.
  • Dans le film Godzilla (2014), les "MUTO" utilisent des EMP pour paralyser les infrastructures humaines.
  • Dans la série télévisée Terror in Resonance, les protagonistes utilisent une bombe de plutonium dans le but de créer une IEM assez puissante pour détruire les appareils et installations électroniques du Japon.

Dans les jeux vidéo[modifier | modifier le code]

  • Dans le jeu Rage le joueur peut utiliser des bombes EMP pour ouvrir les portes des bases de l'Autorité et désactiver leur équipement.
  • Dans le jeu vidéo Deus Ex le protagoniste peut utiliser des Micro bombes EMP afin de se débarrasser de robots de patrouilles armés.
  • Dans le jeu vidéo Perfect Dark Zero Le sniper contient un mod secondaire IEM permettant de causer un arrêt temporaire des vehicules. Le pistolet Magsec contient un tir MEMAI (Manipulation Electromagnetique d'Impulsion), permettant a la balle de ricocher dans son mode secondaire.
  • Dans Metal Gear Solid, jeu vidéo, on prévoit d'utiliser une EMP dans le but de causer une crise économique qui aurait pour conséquence la perte de contrôle du monde que possèdent les « patriotes ».
  • Dans Quake 4, les marines prévoient d'envoyer une bombe EMP au centre du nexus des stroggs pour acquérir un avantage stratégique sur les aliens.
  • Dans le jeu vidéo Rainbow Six: Vegas, des mercenaires agissant pour le compte d'une organisation terroriste internationale disposent de plusieurs bombes à micro-ondes dont ils se servent comme arme de dissuasion pour tenter d'effrayer les autorités et la population.
  • Dans le jeu vidéo Modern Warfare 2, une bombe thermonucléaire est utilisée comme bombe IEM par les Russes pour paralyser la guerre à Washington, D.C.. Une bombe IEM peut également être utilisée dans le mode multijoueur, après un certain nombre de frag, désactivant ainsi le matériel électronique ennemi (lunette de visée, radar, etc.).
  • Dans le jeu vidéo Battlefield 2142 qui utilise cette technologie dans ses armes et ses véhicules.
  • Dans le jeu vidéo Crysis Warhead, des grenades à IEM sont utilisées pour déstabiliser les nanocombinaisons.
  • Le scénario de Splinter Cell: Conviction, sorti en avril 2010, tourne en grande partie autour d'un complot incluant des bombes IEM. L'inventaire de Sam Fisher contient même des grenades IEM et des IEM portatives.
  • Dans le jeu vidéo Alpha Protocol, le protagoniste (Michael Thorton) peut utiliser des grenades EMP pour passer les mini-jeux de piratages, de crochetage ou de sabotage d'alarme
  • Dans le jeu vidéo StarCraft, le vaisseau laboratoire Terran peut envoyer une « onde de choc EMP » qui met à zéro le bouclier psionique des Protoss et l'énergie (mana) de toutes les unités qui en sont dotées. Dans le deuxième volet, Starcraft 2, le fantôme Terran est doté du même pouvoir.
  • Dans le jeu vidéo Shattered Horizon des grenades EMP peuvent être utilisées afin de perturber temporairement les combinaisons spatiales des joueurs. Les mouvements deviennent alors difficiles. Le viseur, la simulation sonore et le radar sont désactivés, rendant le joueur atteint bien plus vulnérable.
  • Dans le jeu vidéo Command & Conquer 3, Un bâtiment peut être contrôlé afin d'envoyer une charge IEM dans une zone ciblée afin d'y désactiver temporairement les véhicules et structures et de forcer l'aviation n'y étant pas immunisé à s'écraser, le pouvoir de soutien GDI « artillerie onde de choc » utilise aussi cette technologie.
  • Dans le jeu vidéo Fallout 3, des grenades, des mines et même un pistolet « à impulsion » sont en fait des bombes ou rayons IEM à faible intensité qui permettent de neutraliser les robots sans faire de dégâts aux humains. Le pistolet étant dans le jeu une arme unique bien dissimulée, il n'existe pas de mécanisme similaire dans la réalité.
  • Dans le jeu vidéo Iron Man un EMP peut être utilisé pour empêcher l'ennemi de bouger pendant environ 30 secondes.
  • Dans le jeu Battlefield: Bad Company 2 les russes se procurent une bombe IEM et prévoient de la faire exploser dans les États-Unis.
  • Dans le jeu vidéo Ratchet: Gladiator un EMP peut être utilisé pour désactiver une tourelle de missiles.
  • Dans le trailer du jeu vidéo Homefront diffusé à l'E3 2010, on peut voir une attaque EMP par satellite de la Corée sur les États-Unis.
  • Dans le jeu Need for Speed: Hot Pursuit on peut y voir des attaques d'IEM sur des voitures ou hélicoptères adverses.
  • Dans le jeu GoldenEye 007, le scénario est le même que le film (GoldenEye) : James Bond doit empêcher l'explosion d'un missile IEM sur Londres.
  • Dans la série de jeux Halo le pistolet à plasma permet de lancer une IEM et neutraliser les boucliers énergétiques
  • Dans le jeu Star Wars Battlefront 2, une grenade IEM est disponible en tant que grenade offensive par les clones pour détruire les droïdes.
  • Dans le jeu Call of Duty: Modern Warfare 3, il est possible d'utiliser une "Bombe IEM" en Multijoueur grâce à la série d'élimination de type "Soutien", en faisant 18 éliminations : Celle-ci neutralisera temporairement les équipements électroniques ennemis tels que les viseurs laser ou thermique, la mini-carte, les radars portatifs et autres explosifs à déclenchement par capteur ou détonateur. L'IEM les empêchera d'utiliser toute série d'élimination d'assaut ou de soutien ("Drone", "AC-130", MQ-9 "Reaper"…), il existe notamment une variante portative de cette bombe, la grenade IEM, grenade qui se place dans la catégorie équipement de soutien (aux côtés des grenades flash, paralysantes, du radar portatif ou bien encore de l’insertion tactique) cette grenade privera les ennemis dans son champ d'action (10 mètres environ) de tout leurs équipements électronique (radar, viseur laser, disparition du réticule de visée et léger grésillement de l'écran) pour une courte période d'environ 10 à 20 secondes.
  • Dans le jeu Ghost Recon: Future Soldier le joueur a accès à des grenades IEM qui permettent de priver l'ennemi de son équipement et, s'il en est pourvu, de son camouflage.
  • Dans le jeu Call of Duty: Black Ops II, une grenade IEM est disponible en tant que grenade tactique en mode Multijoueur et Zombie.
  • Dans Battlefield:4 une explosion IEM a lieu à Shanghai en Chine dans le mode histoire.

En littérature[modifier | modifier le code]

  • Dans le livre Une seconde après de William R. Forstchen, une bombe IEM plonge les États-Unis dans le chaos total en éliminant tout moyen de communication et de transport, ce qui cause finalement la mort de centaines de millions de personnes.
  • Dans le roman Le retour de l'Orchidée de Philippe Porée-Kurrer, l'effet IEM après une confrontation nucléaire constitue le principal obstacle qui empêche la civilisation de se relever.
  • Dans le roman America de Stephen Coonts, l'effet IEM se produit au-dessus de Washington et de New-York à la suite de bombardements effectués par des missiles Tomahawk tirés depuis un sous-marin détourné par des pirates.

Notes et références[modifier | modifier le code]

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  49. Bulletin Environnement Allemagne numéro 462 (4/12/2009) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT
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  51. « SCF Flash info : Un nouveau procédé de découpe par champs électromagnétiques »

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]