شبیه سازی حمله آمریکا به تاسیسات هسته ای فردو جهت بررسی و صحت سنجی میزان خسارات وارده – چیزی از چشم شبیه سازی پنهان نمی ماند!

• آموزش, بازرسی, بلاگ

دیروز نیویورک تایمز مقاله ای با عنوان “The Invisible Target in Iran“منتشر کرد تا میزان خسارت وارده به تاسیسات هسته ای فردو را ارزیابی کند. نکته ی جالب اینکه این روزنامه برای صحت سنجی ادعای ترامپ از یک شرکت مشاور شبیه سازی به نام Viper Applied Science که نرم افزاری برای شبیه سازی انفجار با نام ViperBlast توسعه داده است مشاوره گرفت. کاری که معمولا کارشناسان دادگستری برای بررسی ابعاد و جزئیات حادثه انجام می دهند. در زیر ترجمه فارسی این مقاله با رعایت امانت داری آورده شده است.

شبیه سازی حمله آمریکا به تاسیسات هسته ای فردو

در تاریخ ۲۲ ژوئن، ایالات متحده با استفاده از تعدادی بمب با بیشترین قدرت نفوذ که تا به حال ساخته است، به فردو، تأسیسات غنی‌سازی هسته‌ای ایران که در اعماق یک کوه مدفون شده، حمله کرد.

در این حمله، آمریکا دو کانال تهویه را هدف قرار داد و با استفاده از شش بمب جی‌بی‌یو-۵۷ (GBU-57) که به صورت متوالی به هر کانال اصابت و لایه‌های سنگ و بتنی را که از تأسیسات زیرزمینی محافظت می‌کرد، در هم شکست.

به گفته مقامات وزارت دفاع امریکا، بمب‌ها احتمالاً به اتاقکِ حاوی سانتریفیوژ ها که برای برنامه هسته‌ ای ایران حیاتی هستند، نرسیده‌اند. آن‌ها اشاره کردند که هدف، نابود کردن این تجهیزات با استفاده از امواج شوک و دیگر اثرات انفجارها بوده است.

بدون دسترسی به این تأسیسات، ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا کارشناسان خارجی بتوانند دقیقاً ارزیابی کنند که فردو تا چه حد جدی آسیب دیده است؛ هرچند در یک ارزیابی اخیر آمریکا، این مکان «به شدت آسیب‌دیده» توصیف شده است. اما نگاهی به بمب مورد استفاده و ساختار تأسیسات، و همچنین ارزیابی زمین‌شناسی محل، سرنخ‌هایی در این زمینه به دست می‌دهد.

توجه: این شبیه سازی بر اساس گزارشی از «موسسه علم و امنیت بین‌الملل» تهیه شده است. شبیه‌سازی موج انفجار، که صرفاً برای مقاصد نمایشی است، توسط شرکت «وایپر اپلاید ساینس» (Viper Applied Science) ساخته شده و سناریویی را به تصویر می‌کشد که در آن انفجارها در کانال تهویه در فاصله حدوداً ۶۰ فوتی (حدود ۱۸ متری) از تأسیسات رخ داده و این تأسیسات فاقد درهای ضد انفجار است. این شبیه‌سازی، انفجار دو بمب را نشان می‌دهد که انفجار دوم دو ثانیه پس از انفجار اول رخ می‌دهد.

متخصصان بالستیک و انفجار، بمب جی‌بی‌یو-۵۷ (GBU-57) را به یک گلوله غول‌پیکر تشبیه می‌کنند. این بمب ۳۰ هزار پوندی (حدود ۱۳٬۶۰۰ کیلوگرم) که از یک بمب‌افکن بی-۲ رها می‌شود و حاوی بیش از ۵ هزار پوند (حدود ۲٬۲۷۰ کیلوگرم) مواد منفجره است، پیش از انفجار، با سرعتی نزدیک به مافوق صوت به زمین برخورد می‌کند.

به گفته کارشناسان، با وجود قدرت بالای بمبی مانند جی‌بی‌یو-۵۷، نابودی یک هدف مستحکم که در اعماق صخره‌های دامنه یک کوه مدفون شده، قطعی نیست.

توجه:محدوده‌های ذکر شده تقریبی بوده و بر اساس یک ماده همگن و شبیه به سنگ آهک، بدون حفره‌های هوا یا سازه‌های بتنی، محاسبه شده است. در مورد «ایگنمبریت» (ignimbrite)، نوعی سنگ آتشفشانی که به گفته چندین زمین‌شناس ممکن است در فردو یافت شود، یک تخمین نشان داد که عمق نفوذ بمب اول می‌تواند در همان محدوده سنگ آهک باشد، هرچند تخمین‌های بیشتری در این زمینه در دسترس نبود.

منبع:تخمین‌های ارائه شده به «نیویورک تایمز» توسط ریموند داداتزیو، مشاور ارشد و رئیس بازنشسته افتخاری شرکت «تورنتون توماستی» (Thornton Tomasetti)، یک شرکت مهندسی و علوم کاربردی.

به گفته رایان هرلی، دانشیار مهندسی مکانیک در دانشگاه جانز هاپکینز و متخصص رفتار سنگ‌ها در شرایط حدی، یک تخمین اولیه نشان می‌دهد که یک پرتابه ۳۰ هزار پوندی با سرعتی بیش از سرعت صوت، حداکثر بین ۵ تا ۱۰ متر – یعنی حدود ۳۵ فوت – در چندین نوع سنگ رایج، از جمله سنگ‌هایی که به احتمال زیاد در فردو یافت می‌شوند، نفوذ خواهد کرد. بیشتر تخمین‌ها عمق تأسیسات فردو را بین ۲۶۰ تا ۳۶۰ فوت برآورد می‌کنند. شکستگی‌های ناشی از انفجار اول می‌تواند به بمب‌های بعدی اجازه دهد تا عمیق‌تر نفوذ کنند، اما پیش‌بینی اینکه دقیقاً تا چه عمقی، دشوار است.

هرلی و دیگر کارشناسان گفتند که محاسبه دقیق خسارت بدون شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیشرفته، داده‌های طبقه‌بندی‌شده از آزمایش‌های واقعی، سرعت و شکل دقیق بمب، و دانش گسترده از ساختار فردو و زمین‌شناسی محل، غیرممکن است.

کانال‌های تهویه در تاسیسات فردو

زمانی که طراحان حمله به دنبال نقاط ضعف در ساختار فردو بودند، بر روی کانال‌های تهویه‌ای متمرکز شدند که در دامنه کوه، بالای پناهگاه، باز می‌شوند؛ این کار به آن‌ها اجازه می‌داد تا از تلاش برای شکافتن صخره‌های سخت بالای تأسیسات از طریق انفجار، اجتناب کنند.

به گفته یک مقام وزارت دفاع که با فرآیند تصمیم‌گیری آشنا بود و به شرط ناشناس ماندن برای صحبت در مورد مسائل عملیاتی سخن می‌گفت، کانال‌های اصلی مستقیماً به سمت پایین نمی‌رفتند. آن‌ها در قسمت بالایی تا حدی پیچ‌وخم داشتند، به این معنی که مسیر به سوی پناهگاه، به جز در بخش‌های انتهایی آن، یک مسیر مستقیم نبود.

ترجمه متن تصویر بالا

سمت چپ

• Ventilation shafts: کانال‌های تهویه
• Facility: تأسیسات
• Zigzagging vents meant each bomb was expected to hit a mix of air, rock and concrete: طراحی زیگزاگی کانال‌ها به این معنا بود که انتظار می‌رفت هر بمب به ترکیبی از هوا، سنگ و بتن برخورد کند.

سمت راست

• Ventilation shafts: کانال‌های تهویه
• Facility: تأسیسات
• A zigzag design could also mean that the facility did not sit directly under the bombs’ path: طراحی زیگزاگی همچنین می‌توانست به این معنا باشد که تأسیسات مستقیماً در زیر مسیر حرکت بمب‌ها قرار نداشت.

شکل دقیق کانال‌های تهویه مشخص نبود، اما وجود زوایا به این معنا بود که بمب‌ها با ترکیبی از صخره و تونل‌های باز مواجه خواهند شد. طراحان به این نتیجه رسیدند که به چندین بمب نیاز خواهند داشت.

بر اساس جلسه توجیهی پنتاگون در تاریخ ۲۶ ژوئن، هر یک از این کانال‌ها در قسمت بالایی به شکلی سه‌شاخه باز می‌شد. در هر دو محل، هدف این بود که با یک بمب، یک کلاهک بتنی را منفجر کرده و پنج بمب دیگر را به داخل کانال اصلی بیندازند.

ارزیابی های زمین‌شناسی منطقه

میزان خسارتی که یک بمب جی‌بی‌یو-۵۷ (GBU-57) – یا چند عدد از آن‌ها به صورت متوالی – وارد می‌کند، به زمین‌شناسی محل برخورد بستگی دارد.

چندین زمین‌شناس که «نیویورک تایمز» با آن‌ها مشورت کرده بود، گفتند که یک بررسی ایرانی از منطقه فردو که در سال ۲۰۲۰ در «ژئوپرسیا» (Geopersia)، یک مجله علمی از دانشگاه تهران، منتشر شد، نشان می‌دهد که سنگ‌های آنجا عمدتاً از «ایگنمبریت» (ignimbrite) تشکیل شده است که نوعی سنگ آتشفشانی است.

منبع: سازمان زمین‌شناسی آمریکا

توجه: یک بررسی زمین‌شناسی دقیق‌تر از ناحیه اطراف فردو که در مجله «ژئوپرسیا» (Geopersia) منتشر شده، نوع سنگ آتشفشانی این منطقه را «ایگنمبریت» (ignimbrite) مشخص کرده است.

به گفته اسحاق ماکوفسکی، دانشمند علوم زمین و دانشیار دانشگاه حیفا در اسرائیل، «ایگنمبریت (ignimbrite) ماده‌ای عالی برای حفاری است». او گفت که سکونتگاه‌های باستانی و زیرزمینی در کاپادوکیه، واقع در مرکز ترکیه، در دل سنگ‌های ایگنمبریت حفر شده‌اند. برخی از این سازه‌ها دارای چندین طبقه، تونل‌های متصل به هم و صدها ورودی هستند.

پروفسور ماکوفسکی گفت، درجه دقیق یا سختی ایگنمبریت اطراف فردو مشخص نیست، اما همانند کاپادوکیه، این ماده احتمالاً ساخت یک پناهگاه زیرزمینی را آسان‌تر کرده است. او گفت که از نظر ظاهری، ایگنمبریت اطراف فردو نسبتاً نرم به نظر می‌رسد، اما برای اطمینان، به مطالعه دقیق‌تری نیاز است.

او گفت، ایگنمبریت مزیت دیگری نیز برای ایرانی‌ها داشت. از آنجا که نسبتاً متخلخل است، ممکن است امواج شوک مخرب، مانند امواج حاصل از بمب‌های آمریکایی، را جذب و خنثی کند. او گفت، از این جهت، ایگنمبریت ممکن است مانند «کیسه‌های شنی که برای جلوگیری از اصابت گلوله در اطراف قلعه‌های قدیمی قرار می‌دادند» عمل کند.

نیک گلوماک، استاد مهندسی و متخصص مواد منفجره در دانشگاه ایلینوی اربانا-شمپین، گفت تردید کمی در مورد اثر ضربه‌گیری ایگنمبریت، یا توف آتشفشانی، وجود دارد.

پروفسور گلوماک گفت: «توف در میان کارشناسان انفجار به عنوان یک جاذب انرژی بسیار کارآمد – و یکی از بهترین‌ها – شناخته می‌شود». «مواد متخلخلی مانند این، در بسیاری از کاربردها برای محدود کردن ناحیه آسیب‌دیده ناشی از انفجار یک ماده منفجره قوی استفاده می‌شوند.»

تأسیسات

یک مقام وزارت دفاع گفت، مجموعه فردو نیز چندین طبقه داشت؛ امری که تعداد بمب‌هایی را که ایالات متحده برای نابودی سانتریفیوژها و دیگر تجهیزات محاسبه کرده بود، افزایش می‌داد.

Multiple underground stories may have dissipated the force of the blast: وجود چندین طبقه زیرزمینی ممکن است نیروی انفجار را مستهلک کرده باشد.

  Shock wave: موج انفجار

  Ventilation shaft: کانال تهویه

و پناهگاه می‌توانست به روش‌های دیگری نیز محافظت شده باشد.

ایران یکی از تولیدکنندگان عمده بتن است و محققان ایرانی مقالاتی در مورد بتن مخلوط با الیاف فولادی بسیار ریز و دیگر مواد تقویت‌کننده منتشر کرده‌اند. به گفته کلی نایتو، استاد مهندسی سازه در دانشگاه لیهای که تحقیقاتش بر عملکرد بتن مسلح متمرکز است، این الیاف با ایجاد پلی بر روی ترک‌های کوچک در هنگام وارد آمدن فشار به بتن، می‌توانند آن را در برابر انفجار یا ضربه مقاوم‌تر کنند.

پروفسور نایتو گفت: «استفاده از الیاف می‌تواند مقاومت کششی را دو یا سه برابر کرده و به ترک‌ها اجازه دهد تا پایدار بمانند». «این کار بتن را تا حد بسیار بیشتری منسجم نگه می‌دارد».

او گفت که میزان تأثیر آن به قدرت انفجار و ترکیب خاص بتن بستگی دارد. مشخص نیست که آیا ایرانی‌ها از این ماده در فردو استفاده کرده‌اند یا نه، اما او گفت که در ایالات متحده پاشیدن بتن حاوی الیاف فولادی در داخل تونل‌ها به عنوان یک لایه محافظتی و پشتیبان سازه‌ای، به یک امر معمول تبدیل شده است.

رویکردهای پیچیده‌تر ممکن است شامل صفحات فولادی برای کمک به جذب شوک انفجار یا جلوگیری از پرتاب شدن خرده‌های بتن از دیوارها و آسیب رساندن به تجهیزات یا پرسنل باشد.

برخی از اقدامات حفاظتی موجود در فردو مشخص است. بازرسان آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در طول سال‌ها، از اتاقک‌هایی با دیوارهای ضخیم که توسط درهای سنگین و مقاوم در برابر انفجار از هم جدا شده‌اند، صحبت کرده‌اند.

متغیرها

خب، فردو تا چه حد آسیب دیده است؟ بخش زیادی از آن به این بستگی دارد که هر یک از بمب‌ها در چه فاصله‌ای از تأسیسات منفجر شده باشند. اما با وجود این همه متغیر — و این همه ناشناخته — شاید هرگز نتوان با قاطعیت در این مورد نظر داد.

یک مقام وزارت دفاع گفت که بمب‌ها احتمالاً به خود اتاقک‌های سانتریفیوژ نرسیده‌اند، اگرچه تحلیلگران همچنان در حال انجام ارزیابی‌های دقیق هستند. این مقام گفت که هدف، استفاده از امواج شوک و دیگر اثرات انفجار برای نابودی سانتریفیوژها بوده است.

اگر بمب‌ها به خود پناهگاه نرسیده باشند، انفجارها در صورتی که درست در خارج از آن یا در یک کانال تهویه رخ داده باشند، همچنان می‌توانستند خسارت بزرگی به بار آورند.

اندرو نیکلسون، یکی از مدیران شرکت «وایپر اپلاید ساینس»، شرکتی مستقر در ادینبرو که نرم‌افزار شبیه‌سازی انفجار تولید کرده و اثرات بارهای شدید بر سازه‌ها را مطالعه می‌کند، گفت: در آن صورت، در محلی که امواج شوک برخورد کرده‌اند، آسیب سازه‌ای وجود خواهد داشت. «و سپس هرچه به تونل‌های وسیع‌تر و نقاط دورتر می‌رویم، این اثرات به تجهیزات آسیب می‌رساند».

اگر یک یا چند بمب موفق به رسیدن به پناهگاه شده باشند، خسارت، هرچقدر هم که قابل توجه باشد، ممکن است همچنان محدود باشد.

پیتر مک‌دونالد، یکی دیگر از مدیران وایپر، گفت: «فکر می‌کنم [انفجار] همه چیز را به طور قابل توجهی نابود کرده باشد».

اما آقای مک‌دونالد افزود، هرچقدر هم که یک انفجار در فضای محدود پناهگاه برای تجهیزات ویرانگر بوده باشد، او انتظار فروریختن کامل فردو را ندارد. آسیب سازه‌ای به احتمال زیاد به مناطق نزدیک به انفجار محدود خواهد بود.

عنوان اصلی:

• Damage depends on where the bombs detonated: میزان خسارت به محل انفجار بمب‌ها بستگی دارد.

برچسب‌های تصویر:

• Detonation inside the rock: انفجار در داخل صخره
  • Shock waves and shards of concrete would cause damage: امواج شوک و ترکش‌های بتن باعث ایجاد خسارت می‌شوند.
• Detonation inside the shaft: انفجار در داخل کانال
  • Shock waves and blast would channel directly into facility: امواج شوک و موج انفجار مستقیماً به داخل تأسیسات هدایت می‌شوند.
• Detonation inside the facility: انفجار در داخل تأسیسات
  • The blast would be most devastating: این انفجار ویرانگرترین حالت خواهد بود (بیشترین خسارت را به بار می‌آورد).
• Bomb: بمب
• Facility: تأسیسات
• Ventilation shafts: کانال‌های تهویه

پروفسور هرلی، متخصص مهندسی مکانیک دانشگاه جانز هاپکینز، گفت که رویکرد کلی پنتاگون به نظر می‌رسد حساب‌شده بوده است.

او گفت: «می‌توانم بگویم اگر آن‌ها زمین‌شناسی و کانال‌های تهویه را به همان دقتی که گزارش شده مطالعه کرده باشند، آنگاه محتمل است که خسارت بسیار قابل توجهی وارد کرده باشند».

این موضوع با اطمینان روزافزون مقامات آمریکایی مطابقت دارد که معتقدند این حمله به شدت به فردو آسیب زده و مجموعه سانتریفیوژهای آن را از بین برده است.

اما جان بی. ولفستال، مدیر ریسک جهانی در «فدراسیون دانشمندان آمریکایی» و از مقامات کنترل تسلیحات در کاخ سفید در دولت‌های اوباما و بایدن، گفت که میزان عقب‌نشینی برنامه هسته‌ ای ایران در اثر حمله آمریکا به فردو، دقیقاً به این بستگی دارد که امواج شوک و دیگر اثرات انفجار چگونه پناهگاه را درنوردیده‌اند.

آقای ولفستال گفت: «اگر موضوع یک موج شوک باشد، بسیاری از چیزها در آنجا قابل بازیابی است. اما اگر بیشتر یک انفجار آتشین باشد و همه چیز نابود شده باشد، احتمالاً چیز بسیار کمی باقی مانده است. تا زمانی که این را ندانیم، نمی‌توانم محاسبه دقیقی انجام دهم که چه مقدار باقی مانده و چه مقدار را می‌توان نجات داد».

منبع:

The Invisible Target in Iran, Why is it so difficult to know how much damage U.S. strikes did to the underground Fordo nuclear site? For the same reason it was so hard to hit in the first place. By James Glanz, Samuel Granados, Junho Lee, Eric Schmitt and Marco Hernandez Aug. 20, 2025

با تشکر از آقای آقای مهندس افراخته بابت همکاری در ترجمه

شرکت مشاوره شبیه سازی مهندسی بنوموسی

از آخرین اخبار و رویدادهای ما و جهان CAE با دنبال کردن کانال تلگرام بنوموسی و سایر شبکه های اجتماعی @banumusagr با خبر شوید.

برای اطلاعات بیشتر و ثبت‌نام در رویدادها، لطفاً تماس بگیرید یا در شبکه های اجتماعی پیام دهید.

شماره شبکه های اجتماعی : 09155520388

تلفن: 05135424520

در ضمن حتما از مشاوره و منتورینگ آنلاین بنوموسی برای دانشجویان و فعالین صنعتی خبر دارید. برای رزرو منتورینگ فعلا برای اباکوس و ال اس داینا و همینطور مولدفلو از دکمه بالای صفحه کمک بگیرید یا روی این لینک کلیک کنید.