Звёздный омуть: Высотный ядерный взрыв в Тихом океане (1962)

Введение

1962 года США провели высотный ядерный взрыв над Тихим океаном.

Starfish Prime – это высотный ядерный взрыв, осуществленный Соединенными Штатами в рамках совместных усилий Комиссии по атомной энергии (AEC) и Агентства по атомной поддержке обороны. Запуск был произведен с атолла Джонстон 9 июля 1962 года. Это был крупнейший ядерный взрыв, проведенный в космосе, и один из пяти, осуществленных США в космическом пространстве. С атолла Джонстон в Тихом океане была запущена ракета Thor, несущая термоядерную боеголовку W49 (разработанную в Лос-Аламосской научной лаборатории) и головную часть Mk. 2 для возвращения в атмосферу, примерно к западу-юго-западу от Гавайских островов. Взрыв произошел на высоте 250 миль (402 км) над точкой, расположенной в 19 милях (31 км) к юго-западу от атолла Джонстон. В момент взрыва он находился примерно на 10° выше горизонта, как видно с Гавайев, в 11 вечера по гавайскому времени. В 1958 году Соединенные Штаты завершили шесть высотных ядерных испытаний, которые дали множество неожиданных результатов и вызвали множество новых вопросов. Согласно промежуточному отчету руководителя проекта со стороны правительства США по проекту Starfish Prime:

Испытание Starfish изначально планировалось как второе в серии Fishbowl, но первый запуск (Bluegill) был потерян из-за сбоя в работе радиолокационного оборудования слежения и был уничтожен в полете. Starfish Prime вызвал электромагнитный импульс (ЭМИ), который оказался значительно больше ожидаемого, настолько большим, что большая часть измерительного оборудования вышла за пределы шкалы, что создало серьезные трудности в получении точных измерений. Электромагнитный импульс Starfish Prime также сделал эти эффекты известными общественности, вызвав повреждения электрооборудования на Гавайях, примерно в от точки детонации, в результате чего вышли из строя около 300 уличных фонарей. Повреждение ЭМИ микроволновой линии прервало телефонную связь между Кауаи и другими Гавайскими островами. С атолла Джонстон было запущено в общей сложности 27 небольших ракет для получения экспериментальных данных о взрыве Starfish Prime. Кроме того, большое количество ракетных приборов было запущено с Баркинга Сэндс на Кауаи, Гавайские острова. Значительное количество военных кораблей и самолетов США действовало в поддержку Starfish Prime в районе атолла Джонстон и во всем близлежащем регионе Северной части Тихого океана. Несколько военных кораблей и самолетов также были размещены в регионе Южной части Тихого океана вблизи Самоанских островов. Это место находилось на южном конце линии магнитного поля Земли от точки ядерного взрыва, область, известная как "южная сопряженная область" для данного испытания. Неприглашенный научный экспедиционный корабль из Советского Союза находился вблизи атолла Джонстон во время испытания, а другой советский научный экспедиционный корабль находился в южной сопряженной области вблизи Самоанских островов. После взрыва Starfish Prime яркие полярные сияния наблюдались в районе взрыва, а также в южной сопряженной области на другой стороне экватора. Согласно одному из первых технических отчетов, некоторые отели на Гавайях устраивали вечеринки "радужной бомбы" на крышах в честь Starfish Prime, что противоречит сообщениям о том, что искусственное сияние было неожиданным. В "Первом взгляде на технические результаты Starfish Prime" (август 1962) говорится: "Эти измерения описывают взрыв в период от 0,1 миллисекунды до 16 минут после детонации".

The Starfish test was originally planned as the second in the Fishbowl series, but the first launch (Bluegill) was lost by the radar tracking equipment and had to be destroyed in flight. Starfish Prime caused an electromagnetic pulse (EMP) that was far larger than expected, so much larger that it drove much of the instrumentation off scale, causing great difficulty in getting accurate measurements. The Starfish Prime electromagnetic pulse also made those effects known to the public by causing electrical damage in Hawaii, about away from the detonation point, knocking out about 300 streetlights, The EMP damage to the microwave link shut down telephone calls from Kauai to the other Hawaiian islands. A total of 27 small rockets were launched from Johnston Atoll to obtain experimental data from the Starfish Prime detonation. In addition, a large number of rocket borne instruments were launched from Barking Sands, Kauai, in the Hawaiian Islands. A large number of United States military ships and aircraft were operating in support of Starfish Prime in the Johnston Atoll area and across the nearby North Pacific region. A few military ships and aircraft were also positioned in the region of the South Pacific Ocean near the Samoan Islands. This location was at the southern end of the magnetic field line of the Earth's magnetic field from the position of the nuclear detonation, an area known as the "southern conjugate region" for the test. An uninvited scientific expeditionary ship from the Soviet Union was stationed near Johnston Atoll for the test, and another Soviet scientific expeditionary ship was in the southern conjugate region near the Samoan Islands. After the Starfish Prime detonation, bright auroras were observed in the detonation area, as well as in the southern conjugate region on the other side of the equator from the detonation. According to one of the first technical reports: some hotels in Hawaii offered "rainbow bomb" parties on their roofs for Starfish Prime, contradicting some reports that the artificial aurora was unexpected. "A 'Quick Look' at the Technical Results of Starfish Prime" (August 1962) states: These measurements describe the explosion from 0.1 milliseconds to 16 minutes after the detonation.

Последующие эффекты

Взрыв высвободил примерно 10<sup>29</sup> электронов в магнитосферу Земли. В то время как некоторые из энергичных бета-частиц следовали по линиям магнитного поля Земли и вызывали свечение в небе, другие высокоэнергетические электроны оказались захваченными и сформировали радиационные пояса вокруг Земли. Добавленные электроны увеличили интенсивность электронов в естественном внутреннем радиационном поясе Ван Аллена на несколько порядков. Период полураспада энергичных электронов составлял всего несколько дней. В то время не было известно, что потоки солнечных и космических частиц изменяются в 10 раз, а энергии могут превышать [значение отсутствует в оригинале]. В последующие месяцы эти искусственно созданные радиационные пояса в конечном итоге привели к выходу из строя шести или более спутников, поскольку радиация повредила их солнечные батареи или электронику, включая первый коммерческий спутник связи ретрансляции Telstar, а также первый спутник Великобритании Ariel 1. Детекторы на спутниках Telstar, TRAAC, Injun и Ariel 1 использовались для измерения распределения излучения, созданного в результате испытаний. В 1963 году было сообщено, что Starfish Prime создал пояс электронов с энергией в МэВ. В 1968 году было сообщено, что некоторые электроны от Starfish Prime оставались в атмосфере в течение 5 лет. Поскольку взрыв произошел в космосе, радиоактивное загрязнение от Starfish Prime было меньше, чем от других наземных испытаний. Оценки его влияния на здоровье и количества дополнительных смертей, включая вызванные раком щитовидной железы, трудно найти, но общее увеличение смертности от тысяч наземных испытаний, вероятно, составило от 10 000 до 100 000 человек. Год спустя США и СССР подписали Договор о частичном запрещении ядерных испытаний, запрещающий все ядерные испытания в атмосфере, космическом пространстве и под водой. Франция и Китай продолжали наземные испытания еще несколько десятилетий.

Полученные научные открытия

В бомбе "Звезда" содержался 109Cd в качестве трассера, что позволило определить скорость сезонного перемешивания полярных и тропических воздушных масс.