Starfish Prime — высотное ядерное испытание , проведенное Соединенными Штатами совместными усилиями Комиссии по атомной энергии (AEC) и Агентства по атомной поддержке Министерства обороны . Оно было запущено с атолла Джонстон 9 июля 1962 года и стало крупнейшим ядерным испытанием, проведенным в открытом космосе , и одним из пяти, проведенных США в космосе.
Ракета Thor с термоядерной боеголовкой W49 (разработанной в Лос-Аламосской научной лаборатории ) и боеголовкой Mk. 2 была запущена с атолла Джонстон в Тихом океане, примерно в 900 милях (1450 км) к западу-юго-западу от Гавайев. Взрыв произошел на высоте 250 миль (400 км) над точкой в 19 милях (31 км) к юго-западу от атолла Джонстон. Мощность взрыва составила 1,4 Мт ( 5,9 ПДж ). Взрыв произошел примерно в 10° над горизонтом, если смотреть с Гавайев, в 11 часов вечера по гавайскому времени. [1] : 3
Испытание «Морская звезда» было одним из пяти высотных испытаний, объединенных в операцию «Аквариум» в рамках более крупной операции «Доминик» — серии испытаний, начатых в 1962 году в ответ на заявление Советского Союза от 30 августа 1961 года о том, что они прекращают трехлетний мораторий на испытания. [2]
В 1958 году Соединенные Штаты провели 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 ядерные испытания на большой высоте: YUCCA , TEAK и ORANGE , а также три выстрела ARGUS были плохо оборудованы и выполнены в спешке. Несмотря на тщательное изучение скудных данных, современные модели этих взрывов являются схематичными и предварительными. Эти модели слишком неопределенны, чтобы позволить экстраполировать их на другие высоты и мощности с какой-либо уверенностью. Таким образом, существует острая необходимость не только в лучшем оборудовании, но и в дальнейших испытаниях, охватывающих диапазон высот и мощностей.
Первоначально испытание Starfish планировалось как второе в серии Fishbowl, но первый запуск ( Bluegill ) был потерян радиолокационным оборудованием слежения и должен был быть уничтожен в полете. [4] : 247
Первоначальная попытка запуска Starfish 20 июня также была прервана в полете, на этот раз из-за отказа ракеты -носителя Thor . Ракета Thor летела по нормальной траектории в течение 59 секунд; затем ракетный двигатель остановился, и ракета начала распадаться на части. Офицер безопасности на полигоне приказал уничтожить ракету и боеголовку. Ракета находилась на высоте от 30 000 до 35 000 футов (от 9 100 до 10 700 м) на высоте, когда она была уничтожена. Части ракеты и некоторое радиоактивное загрязнение упали на атолл Джонстон , близлежащий остров Сэнд и окружающий океан. [4]
9 июля 1962 года в 09:00:09 по всемирному координированному времени (23:00:09 8 июля 1962 года по времени Гонолулу ) на высоте 250 миль (400 км) был произведен взрыв Starfish Prime. Координаты взрыва были следующими: 16°28′N 169°38′W / 16.467°N 169.633°W / 16.467; -169.633 . [1] : 4 Фактическая мощность оружия оказалась очень близка к проектной, которую различные источники установили 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 Thor с атолла Джонстон. [5]
Starfish Prime вызвал электромагнитный импульс (ЭМИ), который был намного больше ожидаемого, настолько больше, что он вывел из строя большую часть приборов, что вызвало большие трудности в получении точных измерений. Электромагнитный импульс Starfish Prime также сделал эти эффекты известными общественности, вызвав электрические повреждения на Гавайях, примерно в 900 милях (1450 км) от точки детонации, выбив около 300 уличных фонарей, [1] : 5 сработавших многочисленных сигнализаций и повредив микроволновую линию телефонной компании . [6] Повреждение микроволновой линии ЭМИ прекратило телефонные звонки с Кауаи на другие Гавайские острова . [7]
Всего было запущено 27 небольших ракет с атолла Джонстон для получения экспериментальных данных о детонации Starfish Prime. Кроме того, большое количество ракетных приборов было запущено с Barking Sands , Кауаи, на Гавайских островах. [8]
Большое количество военных кораблей и самолетов США оказывали поддержку учениям Starfish Prime в районе атолла Джонстон и в близлежащем регионе северной части Тихого океана.
Несколько военных кораблей и самолетов также были размещены в районе южной части Тихого океана около островов Самоа . Это место находилось на южном конце линии магнитного поля Земли от места ядерного взрыва, в районе, известном как «южный сопряженный регион» для испытания. Неприглашенное научно-экспедиционное судно из Советского Союза было размещено около атолла Джонстон для испытания, а другое советское научно-экспедиционное судно находилось в южном сопряженном регионе около островов Самоа. [9]
После взрыва Starfish Prime в районе взрыва, а также в южной сопряженной области по другую сторону экватора от взрыва наблюдались яркие полярные сияния. Согласно одному из первых технических отчетов: [8]
Видимые явления, вызванные взрывом, были широко распространены и довольно интенсивны; очень большая область Тихого океана была освещена полярными сияниями, от далекого юга южной магнитной сопряженной области ( Тонгатапу ) через область взрыва до далекого севера северной сопряженной области ( Френч-Фригат-Шолс )... В сумерках после взрыва резонансное рассеяние света от лития и других обломков наблюдалось в Джонстоне и Френч-Фригат-Шолс в течение многих дней, подтверждая длительное присутствие обломков в атмосфере. Интересным побочным эффектом было то, что Королевские военно-воздушные силы Новой Зеландии получили помощь в противолодочных маневрах от света от бомбы.
Эти эффекты полярного сияния были частично предсказаны Николасом Христофилосом , ученым, который ранее работал над высотными ядерными взрывами в рамках операции «Аргус» .
По словам ветерана атомной энергетики США Сесила Р. Коула [10] , некоторые отели на Гавайях предлагали вечеринки с «радужными бомбами» на своих крышах для Starfish Prime, что противоречит некоторым сообщениям о том, что искусственное полярное сияние было неожиданным.
В «Кратком обзоре технических результатов Starfish Prime» (август 1962 г.) говорится: [8]
В Кваджалейне , в 1400 [морских] милях [2600 км; 1600 миль] к западу, плотная облачность протянула 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 чистое небо над облачностью. Из его поверхности вырвались большие белые пальцы, напоминающие перисто-слоистые облака, которые поднялись на 40 градусов над горизонтом в широких дугах, поворачивающих вниз к полюсам и исчезающих за считанные секунды, чтобы смениться впечатляющими концентрическими перистыми кольцами, выходящими из взрыва с огромной начальной скоростью, наконец, остановившись, когда самое внешнее кольцо оказалось в 50 градусах над головой. Они не исчезли, а сохранялись в состоянии замороженной неподвижности. Все это произошло, я бы сказал, в течение 45 секунд. Когда пурпурный свет превратился в пурпурный и начал угасать в точке взрыва, 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 все восточное небо не превратилось в тусклый пылающий красный полукруг в 100 градусах с севера на юг и на полпути к зениту , затмевающий некоторые из меньших звезд. Это состояние, перемежаемое огромными белыми радугами, сохранялось не менее девяноста минут.
В нулевой момент времени в Джонстоне произошла белая вспышка, но как только удалось снять очки, интенсивного света не было. Через секунду после выстрела прямо над головой был замечен пятнистый красный диск, покрывавший небо примерно до 45 градусов от зенита. Как правило, красная пятнистая область была более интенсивной в восточных частях. Вдоль магнитной линии север-юг через вспышку простиралась бело-желтая полоса и росла к северу от близ зенита. Ширина белой полосатой области увеличивалась от нескольких градусов за несколько секунд до примерно 5–10 градусов за 30 секунд. Рост полярной области к северу происходил за счет добавления новых линий, развивающихся с запада на восток. Бело-желтые полярные полосы отступали вверх от горизонта на север и росли к югу, и примерно через 2 минуты бело-желтые полосы все еще были шириной около 10 градусов и простирались в основном от близ зенита на юг. Примерно через две минуты область красного диска полностью исчезла на западе и быстро исчезала в восточной части верхнего диска. На 400 секунде по существу 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 детонации.
В результате взрыва были зафиксированы сильные электромагнитные сигналы, а также значительные возмущения магнитного поля и земные токи.
В отчете 2006 года описываются измерения частиц и полей диамагнитной полости Starfish и инжектированного бета-потока в искусственный радиационный пояс. [11] Эти измерения описывают взрыв от 0,1 миллисекунды до 16 минут после детонации.
Взрыв высвободил примерно 1029 электронов в магнитосферу Земли . [12] В то время как некоторые из энергичных бета-частиц следовали за магнитным полем Земли и освещали небо, другие высокоэнергетические электроны были захвачены и образовали радиационные пояса вокруг Земли. Добавленные электроны увеличили интенсивность электронов в естественном внутреннем радиационном поясе Ван Аллена на несколько порядков. [12] Было много неопределенности и споров [ кем? ] о составе, величине и потенциальных неблагоприятных эффектах от захваченного излучения после детонации. Оружейники были весьма обеспокоены, когда три спутника на низкой околоземной орбите были выведены из строя. Среди них были TRAAC и Transit 4B . [13] Период полураспада энергичных электронов составлял всего несколько дней. В то время не было известно, что потоки солнечных и космических частиц различаются в 10 раз, а энергия может превышать 1 МэВ (0,16 пДж ). В последующие месяцы эти искусственные радиационные пояса в конечном итоге стали причиной выхода из строя шести или более спутников, [14] поскольку радиация повредила их солнечные батареи или электронику, включая первый коммерческий релейный спутник связи Telstar 1 , а также первый спутник Великобритании Ariel 1. [ 15] Детекторы на Telstar, TRAAC, Injun и Ariel 1 использовались для измерения распределения радиации, произведенной в ходе испытаний. [16]
В 1963 году было сообщено, что Starfish Prime создал пояс электронов с энергией МэВ. [17] В 1968 году было сообщено, что некоторые электроны Starfish оставались в атмосфере в течение 5 лет. [18]
Год спустя США и СССР подписали Договор о частичном запрещении ядерных испытаний , который запретил все наземные ядерные испытания. Франция и Китай продолжали наземные испытания еще несколько десятилетий. [19]
Бомба «Морская звезда» содержала 109 Cd в качестве трассера, который помог определить сезонную скорость смешивания полярных и тропических воздушных масс. [20]
Советский Союз отменил 34-месячный фактический мораторий на ядерные испытания, начав беспрецедентную серию атмосферных ядерных испытаний.
Предыдущие ядерные испытания на большой высоте: TEAK, ORANGE и YUCCA, а также три выстрела ARGUS были плохо оборудованы и выполнены в спешке. Несмотря на тщательное изучение скудных данных, существующие модели этих взрывов отрывочны и предварительны. Эти модели слишком неопределенны, чтобы позволить экстраполировать их на другие высоты и мощности с какой-либо уверенностью. Таким образом, существует острая необходимость не только в более совершенном оборудовании, но и в дальнейших испытаниях, охватывающих диапазон высот и мощностей.
количество обломков упало на воду и в воду вокруг острова Джонстон. Пловцы группы по обезвреживанию взрывоопасных предметов и подводному уничтожению ВМС потратили 2 недели на извлечение обломков из вод лагуны вокруг острова. Они извлекли около 250 частей системы, некоторые из которых были загрязнены плутонием.
В данной статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов правительства Соединенных Штатов .