Μετά την έκρηξη ενός πυρηνικού όπλου στο εγγύς διάστημα, ακολουθεί μια αλυσίδα γεγονότων. Στα πρώτα 100 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, πανίσχυρες ακτίνες γάμμα κατακλύζουν τη γύρω περιοχή ιονίζοντας τα μόρια του ατμοσφαιρικού αέρα σε ύψος 30 έως 40 χιλιομέτρων (1). Από τις συγκρούσεις προκύπτουν ελεύθερα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας. Αυτά τα ταχύτατα κινούμενα ηλεκτρικά φορτία δημιουργούν έναν ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό παλμό, που μπορεί να καταστρέψει οποιαδήποτε ευαίσθητη ηλεκτρονική συσκευή στην περιοχή του εδάφους, που βρίσκεται σε οπτική επαφή με το σημείο της έκρηξης (2).
Στο πρώτο δευτερόλεπτο μετά την έκρηξη, το μεγαλύτερο μέρος από την ενέργεια της πυρηνικής κεφαλής διασπείρεται σαν ακτίνες-Χ υψηλής ενέργειας (3). Οταν αυτά τα ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά κύματα χτυπήσουν απροστάτευτους δορυφόρους που βρίσκονται εκεί κοντά, προκαλούν μέσα τους ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα και διαφορές δυναμικού, που ουσιαστικά «ψήνουν» τις λεπτεπίλεπτες ηλεκτρονικές συσκευές τους.
Την ίδια στιγμή, τα υπολείμματα της βόμβας, που έχουν ιονιστεί από τη διογκούμενη πύρινη σφαίρα, οδηγούνται προς τα πάνω κατά μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια αλληλεπιδρούν με το γήινο μαγνητικό πεδίο και δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές χαμηλής συχνότητας (4). Τα κύματα αυτού του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ανακλώνται μπρος πίσω από τη μια μεριά πάνω στην επιφάνεια και από την άλλη στο κάτω μέρος της ιονόσφαιρας με αποτέλεσμα να διατρέξουν ολόκληρο τον πλανήτη. Αν και αυτό το πεδίο είναι ασθενές, μπορεί να προκαλέσει τη δημιουργία υψηλών διαφορών δυναμικού σε πολύ μακριά καλώδια που βρίσκονται πάνω στη γη ή μέσα στη θάλασσα, με αποτέλεσμα διακοπές στην ηλεκτροδότηση και στις τηλεπικοινωνίες πολύ μακριά από το σημείο της έκρηξης.
Κατά τη διάρκεια των επόμενων βδομάδων ακόμα και μηνών, τα ενεργητικά ηλεκτρόνια που παγιδεύτηκαν σε τροχιά από το γήινο μαγνητικό πεδίο προκαλούν την υποβάθμιση των ηλεκτρικών συστημάτων των δορυφόρων που συναντούν (δε φαίνεται στο διάγραμμα).
Οι Ηνωμένες Πολιτείες είχαν μελετήσει τις ΠΕΜΥ στις δεκαετίες του 1950 και του 1960, μέχρι την εφαρμογή της απαγόρευσης των πυρηνικών δοκιμών στην ατμόσφαιρα. Μάλιστα, μια δοκιμή του 1962 προκάλεσε την καταστροφή 7 δορυφόρων χαμηλής τροχιάς, που αντιστοιχούσαν στο ένα τρίτο του στόλου που διέθετε ο πλανήτης εκείνη την εποχή. Ενώ οι «συνήθεις» πυρηνικές εκρήξεις επιφανείας στηρίζουν την ...αποτελεσματικότητά τους στο ισχυρό ωστικό κύμα που δημιουργούν και την έντονη θερμότητα που εκλύουν, οι ΠΕΜΥ στηρίζονται σε άλλα φαινόμενα για το καταστροφικό τους αποτέλεσμα. Στόχος των ΠΕΜΥ, πέρα από τα ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά συστήματα μιας μεγάλης ζώνης στην επιφάνεια κάτω από την έκρηξη είναι οι 250 πολιτικοί και στρατιωτικοί δορυφόροι που αυτή τη στιγμή βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη, προσφέροντας κρίσιμες υπηρεσίες τηλεπικοινωνιών, πλοήγησης, αναμετάδοσης, μετεωρολογικής πρόβλεψης και κατόπτευσης της επιφάνειας.
Στο ύψος που πραγματοποιούνται οι ΠΕΜΥ, η πύρινη μπάλα της έκρηξης παίρνει πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις, επειδή η ατμόσφαιρα είναι πολύ αραιή. Για τον ίδιο λόγο διαστέλλεται πιο γρήγορα, ενώ και η ακτινοβολία της έκρηξης φτάνει πιο μακριά. Η καταστροφή δεν προκαλείται τόσο από την πύρινη μπάλα, όσο από τις ακτίνες -Χ και τα ιονισμένα σωματίδια των υπολειμμάτων της βόμβας. Ενα μέρος της καταστροφής έρχεται αμέσως μετά την έκρηξη και ένα άλλο βδομάδες έως και μήνες αργότερα. Αλλο χαρακτηριστικό των ΠΕΜΥ είναι ότι οι βόμβες δε χρειάζεται να είναι μεγάλης ισχύος. Αρκεί η έκρηξη στο κατάλληλο ύψος μιας βόμβας με ισχύ σαν αυτή της Χιροσίμα (που ωχριά μπροστά σε ορισμένες σύγχρονες υδρογονοβόμβες) για να προκληθεί το μεγαλύτερο μέρος από τις επιδιωκόμενες ζημιές.
Οι ΗΠΑ δε χάνουν ευκαιρία να στρατιωτικοποιήσουν πλευρές ακόμα και της πιο αθώας και φαινομενικά άσχετης επιστημονικής έρευνας. Η αρμόδια υπηρεσία του αμερικανικού Πενταγώνου δείχνει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την επέκταση των εγκαταστάσεων και των δυνατοτήτων του ερευνητικού κέντρου που βρίσκεται στην Αλάσκα και μελετά το Βόρειο Σέλας. Παράλληλα, το τελευταίο διάστημα υπάρχει μεγάλη ερευνητική δραστηριότητα για τις συνέπειες των ηλιακών καταιγίδων. Και τα δύο φαινόμενα σχετίζονται με την παγίδευση σωματιδίων υψηλής ενέργειας από το γήινο μαγνητικό πεδίο, κατά ανάλογο τρόπο με τη δέσμευση των σωματιδίων που προκύπτουν από τις ΠΕΜΥ.
Εδώ και δεκαετίες, οι Ενοπλες Δυνάμεις των ΗΠΑ παίρνουν μέτρα για την προστασία των τηλεπικοινωνιακών και κατασκοπευτικών δορυφόρων τους από το ενδεχόμενο πυρηνικών εκρήξεων στο διάστημα. Αλλους τους έχουν τοποθετήσει σε αρκετά υψηλές τροχιές, ώστε να είναι εκτός της ζώνης κινδύνου και άλλους τους έχουν θωρακίσει με κλωβούς Φαραντέι, που προστατεύουν - ως ένα βαθμό - τα ηλεκτρονικά στοιχεία από την είσοδο των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Επιπλέον, χρησιμοποιούν ειδικά ηλεκτρονικά στοιχεία που αντέχουν περισσότερο στην ακτινοβόλιση. Η προστασία αυτή όμως έχει ως συνέπεια την αύξηση του κόστους του δορυφόρου και τη μείωση του τηλεπικοινωνιακού φορτίου που μπορεί να σηκώσει.
Μελετώντας ειδικότερα την αντιμετώπιση των ΠΕΜΥ, οι επιστήμονες του Πενταγώνου εξετάζουν το ενδεχόμενο εισαγωγής στις ζώνες ραδιενέργειας γύρω από τη Γη τεχνητών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων πολύ χαμηλής συχνότητας, που μαζί με τα αντίστοιχα κύματα που υπάρχουν στο φυσικό περιβάλλον θα έχουν ως αποτέλεσμα τη γρηγορότερη αποφόρτιση των ζωνών από τα σωματίδια. Η εκπομπή των κυμάτων θα μπορούσε να γίνεται είτε από επίγειους σταθμούς, είτε από ειδικούς δορυφόρους, είτε από συνδυασμό και των δύο. Εξετάζουν ακόμα και τη δυνατότητα αξιοποίησης του ηλεκτροτζέτ του σέλατος (φυσικό ηλεκτρικό ρεύμα που κινείται στην ιονόσφαιρα σε ύψος 100 χιλιομέτρων) για να προκαλέσουν την εισαγωγή χαμηλής συχνότητας ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στις ζώνες Βαν Αλεν με οικονομικό τρόπο.