Проект «Вела» был проектом Министерства обороны США по контролю за соблюдением Советским Союзом Договора о частичном запрещении испытаний ядерного оружия 1963 года . [1] Договор запрещал испытания ядерного оружия в атмосфере , в космическом пространстве и под водой, но разрешал подземные испытания.
В августе 1959 года в Министерстве обороны США было создано несколько групп, занимающихся обнаружением подземных ядерных испытаний; 2 сентября 1959 года министр обороны поручил исследовательские обязанности Агентству перспективных исследовательских проектов (ARPA). Это первоначальное задание включало семь задач: [2] создание всемирной сети стандартизированных сейсмологических станций; проведение исследований, связанных с обнаружением подземных испытаний и сейсмическими станциями обнаружения; проведение ядерных и химических подземных испытаний для расширения знаний о сейсмических сигнатурах; и три задачи более административного характера. Однако с самого начала и до 1960 года ARPA настаивало на добавлении исследований для тестирования наземных, атмосферных и космических взрывов и выступало за спутники как потенциальную платформу для таких обнаружений. [3]
Проект «Вела» начинался как исследовательская программа с небольшим бюджетом в рамках Агентства проектов DARPA [1] до 1961 года, когда ему было предоставлено большее финансирование и ресурсы по распоряжению заместителя помощника секретаря армии [1] . Вероятно, это было вызвано возросшей осторожностью в отношении внутренних ядерных вопросов в результате крушения B-52 в Голдсборо в 1961 году, а также в ожидании Договора о ядерном оружии 1963 года .
Первоначальный проект ограничивался разработкой спутников Vela, но впоследствии был расширен и реорганизован в три отдельных уровня мониторинга:
Космические и атмосферные подразделения проекта работали до размещения спутников в Программе поддержки обороны (DSP), а затем были интегрированы в набор спутников Глобальной системы позиционирования . В настоящее время все спутники в рамках проекта Vela находятся под управлением IONDS . Сейсмическое подразделение проекта Vela продолжает свою деятельность и сегодня.
В 2020 году журнал National Security Science опубликовал статью о проекте Vela под названием «Cold War watchmen», в которой содержалось описание истории проекта с упором на вклад, внесенный в Лос-Аламосскую национальную лабораторию , а также комментарии ученых, работавших над проектом. [4] В статье астрофизик Эд Фенимор утверждает: «Vela был прототипическим проектом, который сделал Лос-Аламос ведущей научной лабораторией национальной безопасности в мире». Данные проекта Vela по-прежнему используются для работы в области национальной безопасности, а датчики, такие как разработанные в рамках проекта, по-прежнему являются важной частью обнаружения ядерных взрывов.
Существует очень мало документации, которая напрямую затрагивает тему первоначального проекта Vela из-за его низкого финансирования, кадрового обеспечения, ресурсов и статуса приоритета. Первый пакет датчиков, отправленный в космос, названный экспериментом «Vela Hotel», был запущен на борту лунного зонда Ranger 1 в августе 1961 года и вернул полезные данные. [5] Известно, что большая часть работы, проделанной по первоначальному проекту Vela, была реализована в Vela Hotel , который контролировал космическое пространство на предмет ядерных испытаний. Спутниковая программа Vela Hotel была в первую очередь разработана в Лос-Аламосской научной лаборатории под наблюдением ВВС США . Система обнаружения рентгеновского , нейтронного и гамма-излучения, отслеживающая ядерные испытания за пределами атмосферы.
В число приборов спутников [6] входило 12 рентгеновских детекторов, 18 внутренних нейтронных и гамма-детекторов, оборудование передачи данных для отправки информации обратно на Землю и набор солнечных панелей , которые вырабатывали 90 Вт для питания приборов на каждом спутнике. Было изготовлено шесть спутников серии Vela Hotel, каждый с проектным сроком службы шесть месяцев, и они были запущены через неделю после Договора о ПТВ 17 октября 1963 года. После развертывания эти спутники оставались работоспособными и онлайн в течение 5 лет, прежде чем были закрыты.
Серия спутников Vela Hotel никогда не обнаруживала никаких испытаний оружия в открытом космосе, но они предоставили научному сообществу ценные данные о механике солнечной системы . Важно отметить, что эта серия спутников была ответственна за открытие гамма-всплесков , [7] маркеров коллапсирующих звезд и черных дыр, которые теперь признаны самыми жестокими событиями во Вселенной . Открытие гамма-всплесков дало ученым беспрецедентную возможность картографировать Вселенную , поскольку они дополнили существующие методы измерения света для идентификации объектов дальнего космоса.
После завершения разработки первого набора спутников Vela в серии Hotel, DARPA начала работу над следующим этапом программы спутников Vela, а именно над Vela Sierra , который был предназначен для мониторинга атмосферы для тайных ядерных испытаний. После развертывания серии Hotel, Лос-Аламос возобновил разработку спутников, на этот раз работая над серией Advanced Vela. Эти новые спутники были созданы с намерением заменить серию Hotel, а также функционировать как спутники, которые завершат задачи подмножества Vela Sierra.
Новый набор спутников Advanced Vela был оснащен тем же оборудованием обнаружения, что и серия Hotel, [6] это были 12 детекторов рентгеновского излучения и 18 внутренних детекторов нейтронов и гамма-излучения, но также были оснащены новым набором инструментов. Серия Advanced Vela была оснащена двумя невизуализирующими фотодиодными датчиками, называемыми бхангметрами . Они измеряли уровни освещенности в течение субмиллисекундных интервалов и могли обнаружить ядерный взрыв с точностью до 3000 миль. Это дополнение было необходимо из-за особых эффектов, которые производят атмосферные ядерные взрывы, называемых либо «двойной вспышкой», либо «двугорбой кривой», которая представляет собой пару вспышек света, вызванных взрывом, одна из которых длится миллисекунду, которая довольно интенсивна и ярка, другая гораздо более продолжительна и менее интенсивна. Эта «двойная вспышка» — то, что отличает атмосферные ядерные взрывы от других видов взрывов в атмосфере, наряду с радиацией, поскольку единственным возможным событием, которое теоретически могло бы произвести двойное событие, подобное атмосферному ядерному взрыву, было бы что-то невероятно редкое, например, суперболт, сгенерированный метеороидом . [8] Однако радиацию в атмосфере гораздо сложнее рассчитать, поскольку радиационные пояса Ван Аллена могут маскировать радиоактивные длины волн и сигнатуры. Спутники Advanced Vela были дополнительно оснащены более крупными солнечными панелями , поскольку новая конструкция требовала 120 Вт по сравнению с 90 Вт серии Hotel, а также электромагнитными датчиками для обнаружения электромагнитного импульса от взрыва в атмосфере. Новый набор спутников имел проектный срок службы 18 месяцев, но вместо этого проработал в среднем 7 лет, причем самый продолжительный из набора (Vehicle 9) был закрыт в 1984 году, проработав около 15 лет, прежде чем был закрыт.
Самым известным реальным событием Vela Sierra была « Двойная вспышка », обнаруженная 22 сентября 1979 года спутником Vela 6911 около островов Принца Эдуарда . [9] Однако из-за отсутствия каких-либо подтверждающих доказательств того, что бомба когда-либо взорвалась в этом районе, кроме показаний, предоставленных спутником, это широко рассматривается как неисправность или магнитосферное событие [8] [9], повлиявшее на приборы на борту спутника. Во время события президент Джимми Картер счел событие свидетельством совместного израильско-южноафриканского ядерного испытания, [10] хотя с тех пор не было обнаружено никаких доказательств, подтверждающих, правда это или нет.
Vela Uniform была второй половиной проекта Vela, который начал свою разработку вскоре после вступления в силу Договора о ПТБ . Vela Uniform была создана с целью мониторинга сейсмической активности для определения масштабов и местоположения любых тайных испытаний ядерного оружия под поверхностью земли. Подземные испытания были незаконны в соответствии с международным правом с момента широкой ратификации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ). Vela Uniform также может обнаруживать подводные испытания, проводимые в любой точке поверхности Земли. Методы, которые DARPA использовало для создания системы, с помощью которой они могли определить разницу между обычным сейсмическим событием и подземным тайным ядерным испытанием, включали строгие измерения семи ядерных испытаний на континентальной части Соединенных Штатов, а также многочисленные более мелкие эксперименты с использованием обычных взрывчатых веществ вместо ядерных взрывов. [11] [12]
Со временем методы и методики Vela Uniform по измерению сейсмической активности для определения наличия и местоположения скрытых подземных ядерных испытаний улучшились, и станции сейсмографического мониторинга существуют по всему миру. Это дало возможность большему количеству стран лучше понимать сейсмическую активность своей страны и дало все большему количеству стран доступ к помощи в ситуациях землетрясений , цунами и других подобных событий, а также обеспечило обнаружение любых будущих скрытых подземных ядерных испытаний. [ необходимо дополнительное объяснение ]
[13]