美國電磁脈沖威脅防御領(lǐng)域動(dòng)態(tài)述評(píng)

馮寒亮++張平

電磁脈沖是一種在瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場，會(huì)對(duì)電力、電子器件及信息化武器裝備造成嚴(yán)重影響甚至損傷。其中，通過高空核爆炸產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁脈沖稱之為高空核爆電磁脈沖（HEMP），其影響范圍更廣和危害程度更大，因此受到美、俄等軍事大國的長期重視。

美國空軍地勤人員正準(zhǔn)備將AGM一86巡航導(dǎo)彈裝載到B 52轟炸機(jī)上

過去數(shù)年間，美國國會(huì)、軍方、政府部門等機(jī)構(gòu)均在電磁脈沖防御工作中取得了不少進(jìn)展。特別是2001年和2006年兩度成立的電磁脈沖攻擊威脅評(píng)估委員會(huì)，于2004年和2008年分別向美國國會(huì)提交了評(píng)估報(bào)告，并向美國國防部、國土安全部等聯(lián)邦機(jī)構(gòu)提出了17項(xiàng)保密建議和75項(xiàng)非保密建議，主要關(guān)注高空電磁脈沖攻擊所產(chǎn)生的破壞性效果。除此之外，美國國防部、能源部、國土安全部等聯(lián)邦機(jī)構(gòu)也采取了不少舉措，并且將一些研究成果應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的電磁脈沖防護(hù)之中。尤其是自2015年以來，在立法、戰(zhàn)略規(guī)劃以及制定具體行動(dòng)方案等實(shí)質(zhì)性措施的推動(dòng)下，美國電磁脈沖防御工作邁開了關(guān)鍵步伐。

國會(huì)立法支持電磁領(lǐng)域工作

在2015年底，美國國會(huì)通過了3項(xiàng)涉及電磁脈沖防御的議案，包括《2016財(cái)年國防授權(quán)法》《修復(fù)美國地面運(yùn)輸法》《關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)法》。其中，前兩項(xiàng)法案已分別于2015年11月25日和12月4日經(jīng)總統(tǒng)簽署生效，后一項(xiàng)法案則于2015年11月16日在眾議院通過，之后提交到參議院待議。

相關(guān)法案為防御基礎(chǔ)設(shè)施遭受電磁脈沖破壞做出了規(guī)定，包括要求國土安全部、能源部對(duì)電磁脈沖的潛在威脅展開研究并做出應(yīng)對(duì)安排，也要求電力和其他公用事業(yè)運(yùn)營商針對(duì)電磁脈沖的威脅采取具體的防御措施。

美國國會(huì)被部分媒體、研究組織、行業(yè)（特別是電力）部門等認(rèn)為長期忽視了電磁脈沖對(duì)國家安全可能構(gòu)成的嚴(yán)重威脅。但僅在2015年底兩個(gè)月里連續(xù)通過了數(shù)項(xiàng)與電磁脈沖防御相關(guān)的議案，以及“國會(huì)電磁脈沖攻擊威脅評(píng)估委員會(huì)”的第3次組建，表明美國并未放松相關(guān)工作的開展，政府和國會(huì)正逐步采取措施，通過立法的形式來逐步加強(qiáng)落實(shí)電磁脈沖防御工作?？傊@些法案的通過將對(duì)美國加強(qiáng)電磁脈沖防御起到重要推動(dòng)作用。

《2016財(cái)年國防授權(quán)法》《2016財(cái)年國防授權(quán)法》決定重新組建“國會(huì)電磁脈沖攻擊威脅評(píng)估委員會(huì)”。該委員會(huì)是2001年初次組建，2006年重建后，時(shí)隔10年第3次組建。與之前相比，本次關(guān)于委員會(huì)重組的法案條款中，電磁脈沖的定義有所擴(kuò)展，加入了“非核電磁脈沖武器、地磁暴產(chǎn)生的天然電磁脈沖、潛在對(duì)手使用與其他攻擊媒介相結(jié)合的電磁脈沖武器”;調(diào)整了委員會(huì)的職責(zé)及評(píng)估內(nèi)容，更專注于人為電磁脈沖攻擊威脅、目前相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)已取得的進(jìn)展、防護(hù)的優(yōu)先性問題及易損性程度。

美國研發(fā)出能抵御電磁脈沖武器的混凝土

《修復(fù)美國地面運(yùn)輸法》 《修復(fù)美國地面運(yùn)輸法》在“關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施安全”和“戰(zhàn)略性變壓器儲(chǔ)備”相關(guān)章節(jié)列出了與電磁脈沖防御相關(guān)的規(guī)定。法案規(guī)定，在《聯(lián)邦電力法》中加入“關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施安全”章節(jié);對(duì)“大容量電力系統(tǒng)”“關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施”“國防關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施”“電磁脈沖”“地磁暴”“電網(wǎng)安全緊急情況”等進(jìn)行了明確定義;強(qiáng)調(diào)能源部與國土安全部、其他相關(guān)聯(lián)邦部門和機(jī)構(gòu)，以及其他公用事業(yè)運(yùn)營商進(jìn)行協(xié)調(diào);明確了能源部長在此項(xiàng)工作中的職責(zé)與權(quán)力;強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施信息保護(hù)與共享。

《關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)法》議案由亞利桑那州聯(lián)邦眾議員的弗蘭克斯提出，擬對(duì)《國土安全法》（2002年）進(jìn)行修改。主要內(nèi)容涉及4個(gè)方面：增加“電磁脈沖”定義;規(guī)定電磁脈沖的計(jì)劃、研發(fā)、保護(hù)與準(zhǔn)備;電磁脈沖的研究與開發(fā);關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)和如何應(yīng)對(duì)電磁脈沖事件的建議策略。

軍方持續(xù)開展相關(guān)研究

國防威脅降低局作為國防部指定的電磁脈沖生存能力評(píng)估中心，長期負(fù)責(zé)電磁脈沖領(lǐng)域的相關(guān)研究。2015年—2016年以來，國防威脅降低局通過大規(guī)模殺傷性武器防御技術(shù)項(xiàng)目下的核生存能力、核與輻射效應(yīng)兩個(gè)子項(xiàng)目，持續(xù)開展相關(guān)研究。項(xiàng)目涉及的主要內(nèi)容包括：編寫、制定、更新涉及電磁脈沖的軍標(biāo)、手冊等;開發(fā)創(chuàng)新型技術(shù)，用于保護(hù)重要人員、關(guān)鍵軍事與國家防御系統(tǒng)、核事件中的指揮與保障系統(tǒng)等，提高系統(tǒng)核生存能力，邀請小型企業(yè)參與商業(yè)研發(fā)項(xiàng)目，為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)建有電磁脈沖防護(hù)的微電網(wǎng);開發(fā)建模工具以保障軍事作戰(zhàn)計(jì)劃、武器效應(yīng)預(yù)測、戰(zhàn)略系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策，如系統(tǒng)電磁脈沖模擬代碼、電磁可靠性與效應(yīng)預(yù)測工具、源區(qū)電磁脈沖模型;針對(duì)武器裝備開展電磁脈沖評(píng)估研究，試驗(yàn)對(duì)象包括軍艦、電網(wǎng)變壓器等。

除國防威脅降低局的工作外，2015年11月24日，美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局啟動(dòng)了快速攻擊檢測、隔離和表征系統(tǒng)項(xiàng)目，其目標(biāo)是針對(duì)有可能導(dǎo)致美國電力系統(tǒng)癱瘓的安全威脅，研制出能應(yīng)對(duì)電力損失的自動(dòng)化系統(tǒng)，以使電網(wǎng)在遭攻擊情況下7天內(nèi)恢復(fù)電力供應(yīng);白沙導(dǎo)彈靶場在2016年對(duì)AGM-86巡航導(dǎo)彈進(jìn)行了核電磁脈沖環(huán)境下的生存能力試驗(yàn)，以檢驗(yàn)該導(dǎo)彈繼續(xù)服役的年限;美軍2016年投資1175萬美元，計(jì)劃在馬里蘭州帕圖克森特河海軍空中武器站新建垂直極化電磁脈沖模擬器，預(yù)期2017年6月完成;美軍還開始對(duì)格陵蘭島Thule空軍基地的彈道導(dǎo)彈早期預(yù)警系統(tǒng)雷達(dá)展開HEMP防護(hù)性能加固工作，為期5年;美國陸軍聯(lián)合國防工業(yè)部門正在研究一種能夠適配155毫米炮彈發(fā)射系統(tǒng)的電磁脈沖炮彈。

總體而言，美國軍方的電磁脈沖研究與加固防護(hù)工作在持續(xù)進(jìn)行，不少工作也早已成為軍方的例行任務(wù)，電磁脈沖攻擊能力研究也在持續(xù)推進(jìn)。特別是國防威脅降低局，有長期的項(xiàng)目支持，保證了工作的持續(xù)性。近2年，該部門也承擔(dān)了民用設(shè)施的電磁脈沖研究工作。

政府部門間合作取得進(jìn)展

近年來，美國國土安全部、能源部和聯(lián)邦能源管理委員會(huì)等部門，已經(jīng)采取了不同的行動(dòng)來評(píng)估電網(wǎng)的電磁風(fēng)險(xiǎn)。在2016年，政府部門就關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施電磁脈沖防護(hù)問題進(jìn)行了評(píng)估，能源部也發(fā)布了《聯(lián)合電磁脈沖彈性戰(zhàn)略》，并著手制定具體行動(dòng)方案來落實(shí)電網(wǎng)的電磁脈沖防護(hù)工作。這表明，政府部門正在逐步明確責(zé)任權(quán)限，與國家實(shí)驗(yàn)室、電力工業(yè)等部門的合作步入具體實(shí)施階段。

為了應(yīng)對(duì)高空電磁脈沖給美國電網(wǎng)帶來的日益增長的潛在威脅，從2015年后期開始，美國能源部長就指示能源部與電力工業(yè)界合作，制定一個(gè)電磁脈沖彈性戰(zhàn)略。2016年1月，能源部開始與電力研究院共同研究制定《聯(lián)合電磁脈沖彈性戰(zhàn)略》，并于2016年7月18日頒布。該聯(lián)合戰(zhàn)略是美國能源部與電力研究院合作制定，強(qiáng)調(diào)協(xié)作并致力于滿足應(yīng)對(duì)未來日益增長的電磁脈沖威脅的指導(dǎo)性要求。目標(biāo)為改善并共享對(duì)于電磁脈沖威脅、效應(yīng)和影響的認(rèn)識(shí);鑒別各基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先性;測試和提升用于緩和與防護(hù)的方法;提升應(yīng)對(duì)電磁脈沖攻擊的響應(yīng)與恢復(fù)能力;在政府和工業(yè)界、國內(nèi)外共享最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在此之后，2017年1月10日，能源部又根據(jù)該《聯(lián)合電磁脈沖彈性戰(zhàn)略》的要求，頒布了《電磁脈沖彈性行動(dòng)計(jì)劃》。其目的就是通過各部門間以及與國家實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)部門和國際合作伙伴等的協(xié)調(diào)，進(jìn)一步改善和指導(dǎo)能源部的活動(dòng)，從而降低電磁脈沖易損性并改善能源部門在電磁脈沖事件中的響應(yīng)和恢復(fù)能力。同時(shí)，電力研究院也與電力工業(yè)和電力協(xié)調(diào)委員會(huì)合作，制定提高工業(yè)部門響應(yīng)的行動(dòng)方案。

美國國會(huì)正不斷加強(qiáng)電磁領(lǐng)域的立法

2016年4月，應(yīng)美國國會(huì)請求，美國政府問責(zé)局發(fā)布了《關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施防護(hù)：聯(lián)邦機(jī)構(gòu)需要采取行動(dòng)應(yīng)對(duì)電磁風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)一步評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、加強(qiáng)合作》的報(bào)告。報(bào)告呼吁國土安全部、能源部以及聯(lián)邦能源管理委員會(huì)加強(qiáng)合作，應(yīng)對(duì)電磁脈沖對(duì)美國關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的威脅并提出4點(diǎn)建議，要求機(jī)構(gòu)之間加強(qiáng)合作，確定電磁脈沖風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施。國土安全部長指定官員和辦公室，負(fù)責(zé)電磁脈沖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并與聯(lián)邦合作伙伴共享信息;國土安全部部長和能源部部長一同審查聯(lián)邦能源管理委員會(huì)對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施的分析，確定所需的涉及識(shí)別關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的更多風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;國家保護(hù)和計(jì)劃局副局長、基礎(chǔ)設(shè)施防護(hù)辦公室助理部長與聯(lián)邦合作伙伴一道，分析電磁風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的威脅、脆弱性以及其后果;國土安全和能源部長確定電磁脈沖防護(hù)的重點(diǎn)研發(fā)方向。2017年1月25日，針對(duì)已經(jīng)實(shí)施的一系列電網(wǎng)安全計(jì)劃，美國政府問責(zé)局發(fā)布了一份評(píng)估報(bào)告。報(bào)告對(duì)2013年以來，美國能源部、國土安全部和聯(lián)邦能源管理委員會(huì)共同努力實(shí)施的27個(gè)電網(wǎng)彈性計(jì)劃進(jìn)行了評(píng)估。評(píng)估指出，雖然美國聯(lián)邦政府的工作單獨(dú)進(jìn)行，但政府在制定保護(hù)美國電網(wǎng)的政策、計(jì)劃和技術(shù)方面取得重大進(jìn)展。

其他方面

美國的科研與工業(yè)部門，針對(duì)電磁脈沖防御的研究也時(shí)有進(jìn)展。如，美國電力研究院2017年2月份公布了一份研究報(bào)告稱：面對(duì)一次高空電磁脈沖攻擊，盡管存在熱損傷風(fēng)險(xiǎn)的大型電力變壓器數(shù)量較少，但仍需對(duì)整個(gè)大電力系統(tǒng)的損傷風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的調(diào)查研究。Bedrock Automation公司對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)，其Bedrock開放安全自動(dòng)控制平臺(tái)已全面通過美軍標(biāo)MIL-STD-461F和IEC 61000中抗電磁脈沖測試。這是為數(shù)不多的考慮電磁脈沖防護(hù)的工業(yè)控制系統(tǒng)。美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校最新研制出一種傳導(dǎo)性混凝土，可作為屏蔽層，避免遭受電磁脈沖武器攻擊。這種方法比傳統(tǒng)屏蔽技術(shù)更加有效，未來可應(yīng)用于商業(yè)、軍事、金融領(lǐng)域，使重要建筑結(jié)構(gòu)變得更加安全。

結(jié) 語

回顧過去的2年，不難發(fā)現(xiàn)美國社會(huì)，從國會(huì)、政府、軍方等多方在對(duì)電磁脈沖產(chǎn)生的危害，以及應(yīng)采取的措施等方面形成部分共識(shí)。特別是針對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，美國政府先后通過立法、頒布能源部戰(zhàn)略，制定行動(dòng)方案，表明其電磁脈沖防御工作正在逐步深入實(shí)施。

美國正在不斷加強(qiáng)立法，推動(dòng)電磁脈沖委員會(huì)建議的落實(shí)。目前，美國正在逐步完善其應(yīng)對(duì)電磁脈沖威脅的戰(zhàn)略，以及制定更加細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)施計(jì)劃，但聯(lián)邦政府的相關(guān)部門在實(shí)施具體措施方面還存在滯后現(xiàn)象。究其原因，除了這一問題本身的復(fù)雜性之外，還由于公私部門職責(zé)不明，沒有一個(gè)聯(lián)邦計(jì)劃或者部門能夠全面負(fù)責(zé)評(píng)估電磁脈沖威脅，而且電磁脈沖委員會(huì)的建議不具備法律效力或執(zhí)行力。也正因如此，美國的電磁脈沖防御工作，特別是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的電磁脈沖防御工作迫使不同政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)伙伴共同合作起來，且必須通過立法來明確各方責(zé)任與權(quán)限，即只有通過法制才能切實(shí)推進(jìn)電磁脈沖委員會(huì)建議的落實(shí)。

美國聯(lián)邦機(jī)構(gòu)努力落實(shí)建議，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。事實(shí)證明，2008年電磁脈沖攻擊威脅評(píng)估委員會(huì)提出的建議已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，其中一些建議與國土安全部和能源部等聯(lián)邦機(jī)構(gòu)對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的權(quán)利和責(zé)任相匹配。在委員會(huì)所提出的建議推動(dòng)下，雖然國土安全部和能源部也確實(shí)采取了不少行動(dòng)，并且已有相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的電磁脈沖防護(hù)之中（如彈性電網(wǎng)、快速恢復(fù)變壓器、愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室研制的一種中性點(diǎn)閉鎖裝置等），但距離所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，在前兩次組建電磁脈沖威脅評(píng)估委員會(huì)并提出具體建議的基礎(chǔ)上，第3次組建該委員會(huì)，也就成為繼續(xù)挖掘應(yīng)用研究成果，督促建議落實(shí)，推動(dòng)電磁脈沖防御工作前進(jìn)的必然要求。

電磁脈沖概念有所擴(kuò)展。與數(shù)十年前國會(huì)的相關(guān)議案相比，當(dāng)前對(duì)電磁脈沖的定義有較大擴(kuò)展。這說明經(jīng)過多年的變化，電磁脈沖防御工作的領(lǐng)域也有了巨大變動(dòng)，變得更加廣泛;也說明近年來美國政界、學(xué)術(shù)界、工業(yè)界等相關(guān)部門的交流、宣傳、爭論，使得電磁脈沖的概念及其危害被越來越多的人所了解和認(rèn)識(shí)，更多人員、政府和機(jī)構(gòu)認(rèn)可了電磁脈沖防御工作的重要性。

加強(qiáng)防護(hù)成為美國國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（電網(wǎng)）的現(xiàn)實(shí)性要求。美國國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的電磁脈沖防御推動(dòng)緩慢，還有一個(gè)重要因素，就是美國的基礎(chǔ)設(shè)施管理體制，即美國關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施多為私人公司所擁有或經(jīng)營，私人企業(yè)為追求利潤，不愿投入，政府監(jiān)管干預(yù)也有限，導(dǎo)致美國電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施存在非常大的安全隱患。這也是眾多研究報(bào)告和法案中強(qiáng)調(diào)公私協(xié)調(diào)的一個(gè)重要原因。截至目前通過的幾項(xiàng)有關(guān)電磁脈沖的議案、戰(zhàn)略規(guī)劃等，均涉及到美國國家基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù)，特別是電力基礎(chǔ)設(shè)施。

美國從電力基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)入手，逐步推進(jìn)電磁脈沖防御工作。國家基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)龐大的體系，也關(guān)系到國防基礎(chǔ)設(shè)施。美國選擇從影響最為直接的電網(wǎng)入手，開始實(shí)施較為廣泛的防護(hù)計(jì)劃。這幾個(gè)議案、戰(zhàn)略規(guī)劃的通過，意味著電網(wǎng)的電磁脈沖防御工作在法律上得到了肯定和支持，并逐步將電磁脈沖防御納入國家規(guī)劃框架，做好應(yīng)急準(zhǔn)備，相關(guān)計(jì)劃的效果已經(jīng)顯現(xiàn)。

要警惕美國的宣傳。美國既強(qiáng)調(diào)自身的電磁脈沖防御能力弱化，又一味強(qiáng)調(diào)俄羅斯、中國、朝鮮、伊朗的電磁脈沖威脅，同時(shí)又在不斷研發(fā)新的強(qiáng)電磁脈沖模擬器、電磁脈沖彈、下一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)等技術(shù)，強(qiáng)化其強(qiáng)電磁脈沖攻擊能力。這似乎與美軍并不強(qiáng)調(diào)自己的網(wǎng)絡(luò)攻擊有異曲同工之效。而事實(shí)上，美國自己才是始作俑者，這必須引起我們的警惕。

綜上所述，美國未來將更關(guān)注于具體的電磁脈沖防御工作實(shí)施方案，即研究和解決如何明確責(zé)任，有效協(xié)調(diào)公私關(guān)系，合理合法地實(shí)施電磁脈沖防御，值得我們持續(xù)關(guān)注和借鑒。

責(zé)任編輯：劉靖鑫