Solar Maximum 2024: What to Expect

Cette année, le soleil atteindra un maximum solaire, une période d’activité magnétique maximale qui se produit environ une fois tous les 11 ans. Cela signifie plus de taches solaires et des tempêtes solaires intenses plus fréquentes. Sur Terre, cela se traduit par une belle activité aurorale, mais aussi des tempêtes géomagnétiques et la menace d’impulsions électromagnétiques (EMP) qui peuvent causer des dommages généralisés aux équipements électroniques et aux systèmes de communication.

Les EMP: Une Menace de Plus en Plus Présente

Le soleil n’est pas la seule source d’EMPs. Les générateurs EMP fabriqués par l’homme montés sur des camions ou des avions peuvent être utilisés comme armes tactiques pour neutraliser les drones, les satellites et les infrastructures. Plus sérieusement, une arme nucléaire explosée à haute altitude pourrait, parmi ses effets les plus catastrophiques, générer une onde de choc EMP à large spectre. Yilu Liu, qui mène des recherches sur les EMPs au Laboratoire national d’Oak Ridge, dans le Tennessee, a discuté des effets potentiels de ce phénomène sur les réseaux électriques et autres équipements électroniques.

Les Différences entre les Différents Types d’EMPs

Une explosion nucléaire à une altitude supérieure à 30 kilomètres générerait un EMP avec un spectre beaucoup plus large que celui d’une arme au niveau du sol ou d’une tempête géomagnétique, et il arriverait en trois phases. Le premier vient E1, une impulsion puissante qui apporte des ondes très rapides à haute fréquence. La deuxième phase, E2, produit un courant similaire à celui d’une décharge de foudre. La troisième phase, E3, apporte une forme d’onde lente et variable, un peu comme un courant continu [DC], qui peut durer plusieurs minutes. Une arme électromagnétique au niveau du sol serait probablement conçue pour émettre des ondes à haute fréquence similaires à celles produites par un E1. Les perturbations magnétiques solaires produisent une forme d’onde lente et variable similaire à celle d’un E3.

Les Effets des EMPs sur les Réseaux Électriques et les Équipements Électroniques

La phase E1 induit un courant dans les conducteurs qui se dirige vers les circuits électroniques sensibles, les détruisant ou provoquant des dysfonctionnements. Nous ne nous préoccupons pas beaucoup de l’E2 car c’est comme la foudre, et les réseaux sont protégés contre cela. La phase E3 et les EMPs magnétiques solaires injectent un courant étranger de type DC dans les lignes de transmission, saturant les transformateurs, provoquant beaucoup de courants haute fréquence qui ont conduit à des pannes de courant.

Étude des Effets d’un EMP sans en Générer un

Nous avons mesuré la propagation dans un bâtiment des ondes électromagnétiques à faible niveau provenant de la radio diffusée. Nous voulions savoir si les structures physiques, comme les bâtiments, pouvaient agir comme un filtre, alors nous avons effectué des mesures des signaux radio à l’intérieur et à l’extérieur d’une centrale hydroélectrique et d’autres bâtiments pour comprendre la quantité qui pénètre à l’intérieur. Nos modèles informatiques ont ensuite amplifié les mesures pour simuler comment un EMP affecterait l’équipement.

Protection des Bâtiments contre les Dommages des EMPs

Lors de la construction des bâtiments, utilisez définitivement des barres d’armature dans votre béton. C’est très efficace comme bouclier contre les ondes électromagnétiques. Les grandes fenêtres sont des points d’entrée, alors ne placez pas de circuits de commande non protégés à proximité. Et s’il y a des câbles entrant dans le bâtiment transportant de l’électricité ou des communications, assurez-vous qu’ils sont bien blindés; sinon, ils agiront comme des antennes.

Les Dégâts Caussés par les EMPs Solaires

L’incident le plus destructeur récent s’est produit à Québéc en 1989, ce qui a entraîné une panne de courant. Une fois un transformateur saturé, le courant entrant dans le réseau n’est plus seulement de 60 hertz mais des multiples de 60 Hz, ce qui déclenche les condensateurs, puis la tension s’effondre et le réseau subit une panne. L’industrie est mieux préparée maintenant. Mais on ne sait jamais si la prochaine tempête solaire surpassera celles du passé.

Cet article apparaît dans les numéros de juin 2024 sous le titre "5 Questions pour Yilu Liu".