«Старфиш Прайм» — высотное ядерное испытание , проведенное Соединенными Штатами в результате совместных усилий Комиссии по атомной энергии (AEC) и Агентства оборонной атомной поддержки . Он был запущен с атолла Джонстон 9 июля 1962 года и стал крупнейшим ядерным испытанием, проведенным в космическом пространстве , и одним из пяти, проведенных США в космосе.
Ракета «Тор» , несущая термоядерную боеголовку W49 (разработанная в Лос-Аламосской научной лаборатории ) и ракету Mk. 2 возвращаемый аппарат был запущен с атолла Джонстон в Тихом океане, примерно в 900 милях (1450 км) к западу-юго-западу от Гавайских островов. Взрыв произошел на высоте 250 миль (400 км), над точкой в 19 милях (31 км) к юго-западу от атолла Джонстон. Его мощность составила 1,4 Мт (5,9 ПДж ). Взрыв произошел примерно в 10° над горизонтом, если смотреть с Гавайев, в 23:00 по гавайскому времени. [1] : 3
Испытание «Морская звезда» было одним из пяти высотных испытаний, сгруппированных вместе как операция «Аквариум» в рамках более крупной операции «Доминик» — серии испытаний, начатых в 1962 году в ответ на советское объявление от 30 августа 1961 года о прекращении трехлетнего моратория. на тестировании. [2]
В 1958 году Соединенные Штаты завершили шесть высотных ядерных испытаний, которые дали много неожиданных результатов и подняли много новых вопросов. Согласно промежуточному отчету руководителя проекта правительства США по проекту Starfish Prime: [3]
Предыдущие высотные ядерные испытания: ЮККА , ТИК и ОРАНЖ , а также три выстрела АРГУС были плохо оборудованы и проведены в спешке. Несмотря на тщательное изучение скудных данных, существующие модели этих всплесков схематичны и предварительны. Эти модели слишком неопределенны, чтобы можно было с какой-либо уверенностью экстраполировать их на другие высоты и урожайность. Таким образом, существует острая потребность не только в улучшенном оборудовании, но и в дальнейших испытаниях, охватывающих диапазон высот и мощности.
Испытание Starfish изначально планировалось как второе в серии Fishbowl, но первый запуск (« Bluegill ») был потерян из-за оборудования радиолокационного слежения и его пришлось уничтожить в полете. [4] : 247
Первоначальная попытка запуска «Морской звезды» 20 июня также была прервана в полете, на этот раз из-за отказа ракеты- носителя «Тор» . Ракета «Тор» летела по нормальной траектории 59 секунд; затем двигатель ракеты остановился, и ракета начала разваливаться. Офицер безопасности полигона приказал уничтожить ракету и боеголовку. На момент уничтожения ракета находилась на высоте от 30 000 до 35 000 футов (9 100–10 700 м). Части ракеты и некоторые радиоактивные загрязнения упали на атолл Джонстон , близлежащий остров Сэнд и окружающий его океан. [4]
9 июля 1962 года в 09:00:09 по всемирному координированному времени (23:00:09 8 июля 1962 года по времени Гонолулу ) испытание Starfish Prime было взорвано на высоте 250 миль (400 км). Координаты взрыва: 16 ° 28' с.ш., 169 ° 38' з.д. / 16,467 ° с.ш., 169,633 ° з.д. / 16,467; -169,633 . [1] : 4 Фактическая мощность оружия очень близка к проектной мощности, которая в разных источниках установлена на разных значениях в диапазоне от 1,4 до 1,45 Мт (от 5,9 до 6,1 ПДж ). Ядерная боеголовка взорвалась через 13 минут 41 секунду после старта ракеты «Тор» с атолла Джонстон. [5]
Старфиш Прайм вызвала электромагнитный импульс (ЭМИ), который был намного сильнее, чем ожидалось, настолько сильнее, что он вывел большую часть приборов за пределы шкалы, что вызвало большие трудности в получении точных измерений. Электромагнитный импульс Старфиш Прайм также сделал эти эффекты известными общественности, вызвав электрический ущерб на Гавайях, примерно в 900 милях (1450 км) от точки взрыва, выбив около 300 уличных фонарей, [1] : 5 вызвав многочисленные охранные сигнализации, и повреждение микроволновой линии телефонной компании . [6] Из-за ЭМИ-повреждения микроволновой линии телефонные звонки с Кауаи на другие Гавайские острова были прекращены . [7]
Всего с атолла Джонстон было запущено 27 небольших ракет для получения экспериментальных данных о взрыве Starfish Prime. Кроме того, большое количество ракетных приборов было запущено из Баркинг-Сэндс , Кауаи, на Гавайских островах. [8]
Большое количество военных кораблей и самолетов Соединенных Штатов действовало в поддержку «Старфиш Прайм» в районе атолла Джонстон и в близлежащем регионе северной части Тихого океана.
Несколько военных кораблей и самолетов также располагались в районе южной части Тихого океана вблизи островов Самоа . Это место находилось на южном конце силовой линии магнитного поля Земли с точки зрения ядерного взрыва, области, известной как «южная сопряженная область» для испытания. Незваный научный экспедиционный корабль из Советского Союза был размещен для проведения испытаний вблизи атолла Джонстон, а еще один советский научно-экспедиционный корабль находился в южном сопряженном районе вблизи островов Самоа. [9]
После взрыва Starfish Prime яркие полярные сияния наблюдались в районе детонации, а также в южной сопряженной области по другую сторону экватора от взрыва. По данным одного из первых технических отчетов: [8]
Видимые явления, вызванные взрывом, были обширными и весьма интенсивными; очень большая территория Тихого океана была освещена полярными сияниями, от крайнего юга южной магнитно-сопряженной области ( Тонгатапу ) через зону всплеска до крайнего севера северной сопряженной области ( Французские фрегатные отмели )... В сумерках после Всплеск резонансного рассеяния света от лития и других обломков наблюдался на Джонстонском и Френч-Фрегат-Шолс в течение многих дней, что подтверждает длительное присутствие обломков в атмосфере. Интересным побочным эффектом было то, что свет бомбы помогал Королевским ВВС Новой Зеландии в противолодочных маневрах.
Эти авроральные эффекты были частично предвидены Николасом Христофилосом , учёным, который ранее работал над высотными ядерными выстрелами в рамках операции «Аргус» .
По словам ветерана атомной энергетики США Сесила Р. Коула, [10] некоторые отели на Гавайях устраивали вечеринки в стиле «радужные бомбы» на своих крышах в честь Старфиш Прайм, что противоречит некоторым сообщениям о том, что искусственное сияние было неожиданным.
«Краткий обзор технических результатов Starfish Prime» (август 1962 г.) гласит: [8]
В Кваджалейне — 1400 [морских] миль [2600 км; В 1600 милях к западу густая облачность увеличила длину восточного горизонта до высоты 5 или 8 градусов. В 09:00 по Гринвичу яркая белая вспышка пронзила облака, быстро превратившись в расширяющийся зеленый шар излучения, простирающийся в ясное небо над пасмурной погодой. Из его поверхности торчали большие белые пальцы, напоминавшие перисто-слоистые облака, которые поднимались на 40 градусов над горизонтом, образуя широкие дуги, поворачивая вниз к полюсам и исчезая за секунды, сменяясь впечатляющими концентрическими перистыми кольцами, выходящими от взрыва с огромной скоростью. начальную скорость и, наконец, остановку, когда самое дальнее кольцо оказалось на высоте 50 градусов над головой. Они не исчезли, а сохранялись в состоянии ледяной тишины. Все это произошло, я бы сказал, в течение 45 секунд. Когда пурпурный свет сменился пурпурным и начал тускнеть в момент вспышки, на горизонте в направлении 50 градусов к северу от востока и одновременно 50 градусов к югу от востока начало развиваться ярко-красное свечение, расширяющееся внутрь и вверх, пока вся восточная часть Небо представляло собой тускло-пылающий красный полукруг, расположенный на 100 градусов с севера на юг и на полпути к зениту , затмевавший некоторые меньшие звезды. Такое состояние, перемежающееся огромными белыми радугами, продолжалось не менее девяноста минут.
В нулевой момент времени в Джонстоне произошла белая вспышка, но как только можно было снять очки, интенсивного света не было. Через секунду после выстрела прямо над головой был замечен пестрый красный диск, закрывающий небо примерно до 45 градусов от зенита. В целом, область с красными крапинками была более интенсивной в восточных частях. Вдоль магнитной линии север-юг через всплеск бело-желтая полоса простиралась и росла к северу от около зенита. Ширина области с белыми полосками выросла с нескольких градусов за несколько секунд до примерно 5–10 градусов за 30 секунд. Рост авроральной области на север происходил за счет добавления новых линий, развивающихся с запада на восток. Бело-желтые полярные сияния отступали вверх от горизонта на север и росли к югу, и примерно через 2 минуты бело-желтые полосы все еще имели ширину около 10 градусов и простирались преимущественно от около зенита к югу. Примерно к двум минутам область красного диска полностью исчезла на западе и быстро исчезла в восточной части верхнего диска. Через 400 секунд практически все основные видимые явления исчезли, за исключением, возможно, некоторого слабого красного свечения вдоль линии север-юг и на горизонте на севере. На атолле Джонстон не было слышно никаких звуков, которые можно было бы определенно отнести к взрыву.
От взрыва наблюдались сильные электромагнитные сигналы, а также значительные возмущения магнитного поля и земные токи.
В отчете 2006 года описаны измерения частиц и поля в диамагнитной полости «Морской звезды», а также инжектированный бета-поток в искусственный радиационный пояс. [11] Эти измерения описывают взрыв от 0,1 миллисекунды до 16 минут после детонации.
В результате взрыва в магнитосферу Земли было выброшено примерно 10 29 электронов . [12] В то время как некоторые из энергичных бета-частиц следовали за магнитным полем Земли и освещали небо, другие высокоэнергетические электроны оказались в ловушке и образовали радиационные пояса вокруг Земли. Добавленные электроны увеличили интенсивность электронов внутри естественного внутреннего радиационного пояса Ван Аллена на несколько порядков. [12] Было много неопределенности и споров [ кем? ] о составе, величине и потенциальном вредном воздействии захваченной радиации после взрыва. Оружейники сильно забеспокоились, когда три спутника на низкой околоземной орбите были выведены из строя. В их число входили TRAAC и Transit 4B . [13] Период полураспада энергичных электронов составлял всего несколько дней. В то время еще не было известно, что потоки солнечных и космических частиц различаются в 10 раз, а энергии могут превышать 1 МэВ (0,16 пДж ). В последующие месяцы эти искусственные радиационные пояса в конечном итоге привели к выходу из строя шести или более спутников, [14] поскольку радиация повредила их солнечные батареи или электронику, включая первый коммерческий спутник ретрансляционной связи Telstar , а также первый в Соединенном Королевстве первый спутник ретрансляционной связи. спутник Ариэль-1 . [15] Детекторы на Telstar, TRAAC, Injun и Ariel 1 использовались для измерения распределения радиации, возникшей в результате испытаний. [16]
В 1963 году сообщалось, что Старфиш Прайм создала пояс МэВ-электронов. [17] В 1968 году сообщалось, что некоторые электроны Морской звезды оставались в атмосфере в течение 5 лет. [18]
Бомба «Морская звезда» содержала 109 Cd в качестве индикатора, который помог определить сезонную скорость смешивания полярных и тропических воздушных масс. [19]
1 сентября 1961 года Советский Союз отменил действовавший де-факто 34-месячный мораторий на ядерные испытания, начав беспрецедентную серию атмосферных ядерных испытаний.
Предыдущие высотные ядерные испытания: ТИК, ОРАНЖ и ЮККА, а также три выстрела АРГУС были плохо оборудованы и проведены в спешке.
Несмотря на тщательное изучение скудных данных, существующие модели этих всплесков схематичны и предварительны.
Эти модели слишком неопределенны, чтобы можно было с какой-либо уверенностью экстраполировать их на другие высоты и урожайность.
Таким образом, существует острая потребность не только в улучшенном оборудовании, но и в дальнейших испытаниях, охватывающих диапазон высот и мощности.
Значительное количество мусора упало на воду и в воду вокруг острова Джонстон.
Пловцы группы по обезвреживанию взрывоопасных предметов и подводному сносу ВМС провели 2 недели, собирая обломки из вод лагуны вокруг острова.
Они восстановили около 250 частей системы, некоторые из которых были загрязнены плутонием.
Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов правительства США .