Высотный ядерный взрыв

Высотные ядерные взрывы — результат испытаний ядерного оружия в верхних слоях атмосферы Земли и в космическом пространстве . Несколько таких испытаний было проведено на больших высотах Соединенными Штатами и Советским Союзом в период с 1958 по 1962 год.

В октябре 1963 года был принят Договор о частичном запрещении ядерных испытаний , положивший конец атмосферным и заатмосферным ядерным испытаниям. Договор о космосе 1967 года запретил размещение ядерного оружия в космосе в дополнение к другим видам оружия массового уничтожения . Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний 1996 года запрещает любые ядерные испытания; будь то над или под землей, под водой или в атмосфере, но он еще не вступил в силу, поскольку не был ратифицирован некоторыми государствами-участниками Договора.

Генерация ЭМИ

Возникающий в результате сильный электромагнитный импульс (ЭМИ) состоит из нескольких компонентов. оружия В первые несколько десятых наносекунд около десятой доли процента мощности проявляется в виде мощных гамма-лучей с энергией от одного до трех мегаэлектронвольт ( МэВ , единица энергии). Гамма-лучи проникают в атмосферу и сталкиваются с молекулами воздуха , отдавая свою энергию на производство огромного количества положительных ионов и электронов отдачи (также известных как комптоновские электроны ). Эти столкновения создают комптоновские электроны с энергией МэВ, которые затем ускоряются и вращаются по спирали вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Возникающие в результате переходные электрические поля и токи генерируют электромагнитное излучение в радиочастотном диапазоне от 15 МГц до 250 МГц . Это высотное ЭМИ возникает на высоте от 30 до 50 километров (от 19 до 31 мили) над поверхностью Земли.Потенциал противоспутникового оружия стал очевиден в августе 1958 года во время Hardtack Teak . ЭМИ, наблюдаемое в обсерватории Апиа на Самоа, было в четыре раза мощнее любого, созданного солнечные бури , ^[1] в то время как в июле 1962 года испытания Starfish Prime повредили электронику в Гонолулу и Новой Зеландии (приблизительно 1300 километров (810 миль) от нас), вывели из строя 300 уличных фонарей на острове Оаху (Гавайи), включили около 100 охранных сигнализаций и вызвали выход из строя микроволновая ретрансляционная станция на Кауаи , которая отрезала надежную телефонную систему от других Гавайских островов. Радиус эффективного поражения спутника различными комптоновскими излучениями, создаваемыми таким ядерным оружием в космосе, был определен примерно в 80 километров (50 миль). С этой целью были проведены дальнейшие испытания, воплотившиеся в Министерства обороны программе «Программа 437» .

Недостатки

Однако существуют проблемы с переносом ядерного оружия в сценарии испытаний и развертывания. Из-за очень большого радиуса, связанного с ядерными событиями, было практически невозможно предотвратить неизбирательное повреждение других спутников, включая собственные спутники. Старфиш Прайм создала в космосе искусственный радиационный пояс , который вскоре уничтожил три спутника ( Ариэль , TRAAC и Транзит 4B вышли из строя после пересечения радиационного пояса, в то время как Космос V , Инджун I и Телстар 1 претерпели незначительную деградацию из-за некоторого радиационного повреждения солнечной системы). клетки и др.). Мощность дозы радиации составила не менее 0,6 Гр /день через четыре месяца после запуска Starfish для хорошо экранированного спутника или капсулы с экипажем на полярной круговой околоземной орбите , что вызвало обеспокоенность НАСА в отношении его программ исследования космоса с экипажем.

Отличия от атмосферных тестов

Вообще ядерные эффекты в космосе (или на очень больших высотах) имеют качественно иное проявление. В то время как ядерный взрыв в атмосфере имеет характерное грибовидное облако , высотные и космические взрывы имеют тенденцию проявлять сферическое «облако», напоминающее другие взрывы в космосе. ^{[ нужен пример ]} пока не будет искажено магнитным полем Земли . Заряженные частицы, образовавшиеся в результате взрыва, ускоряются вдоль силовых линий магнитного поля Земли, создавая полярное сияние в сопряженной точке . ^[2] что побудило режиссера-документалиста Питера Курана охарактеризовать эти взрывы как « радужные бомбы». Визуальные эффекты взрыва на большой высоте или в космосе могут длиться дольше, чем атмосферные испытания, иногда более 30 минут. Тепло от выстрела Bluegill Triple Prime на высоте 50 километров (31 миля) ощущалось персоналом на атолле Джонстон , и это испытание вызвало ожоги сетчатки у двух сотрудников в эпицентре, которые не носили защитных очков.

Советские высотные испытания

Советы провели четыре высотных испытания в 1961 году и три в 1962 году. Во время кубинского ракетного кризиса в октябре 1962 года и США, и СССР произвели несколько высотных ядерных взрывов в форме бряцания оружием.

Наихудшие последствия советских высотных испытаний произошли 22 октября 1962 года во время советских ядерных испытаний проекта К (контрольные испытания системы ПРО А), когда боеголовка ракеты мощностью 300 кт взорвалась недалеко от Джезказгана на высоте 290 километров (180 миль). ЭМИ разрушил 570 километров (350 миль) воздушной телефонной линии с измеренным током 2500 А , вызвал пожар, в результате которого сгорела Карагандинская электростанция, и отключил 1000 километров (620 миль) неглубоко заглубленных силовых кабелей между Целиноградом и Алма-Ата .

Список высотных ядерных взрывов

Вид на Старфиш-Прайм сквозь тонкое облако из Гонолулу , на расстоянии 1300 км.

Миссия	Дата	Урожай	Высота
US Hardtack I – (Кинохроника операции) – Атолл Джонстон , Тихий океан
Юкка	28 апреля 1958 г.	1,7 тыс. тонн	26,2 км
Тик	1 августа 1958 г.	3,8 млн тонн	76,8 км
Апельсин	12 августа 1958 г.	3,8 млн тонн	34 км
США Аргус – Южная Атлантика
Аргус I	27 августа 1958 г.	1,7 тыс. тонн	200 км
Аргус II	30 августа 1958 г.	1,7 тыс. тонн	240 км
Аргус III	6 сентября 1958 г.	1,7 тыс. тонн	540 км
Soviet Union – 1961 tests – Kapustin Yar
Тест №88	6 сентября 1961 г.	10,5 тыс. тонн	22,7 км
Тест №115	6 октября 1961 г.	40 узлов	41,3 км
Тест №127	27 октября 1961 г.	1,2 тыс. тонн	150 км
Тест №128	27 октября 1961 г.	1,2 тыс. тонн	300 км
США – Доминик I – ( Операция «Аквариум» ) – атолл Джонстон, Тихий океан
Синежаберный	3 июня 1962 г.	неуспешный
Блюжабрный Прайм	25 июля 1962 г.	неуспешный
Синежаберный Дабл Прайм	15 октября 1962 г.	неуспешный
Синежаберный тройной прайм	26 октября 1962 г.	410 тыс. кт	50 км
морская звезда	20 июня 1962 г.	неуспешный
Морская звезда Прайм	9 июля 1962 г.	1,4 млн тонн	400 км
мат	20 октября 1962 г.	7 узлов	147 км
Королевская рыба	1 ноября 1962 г.	410 тыс. кт	97 км
канат	4 ноября 1962 г.	<5 уз	30–80 км
Soviet Union – Project K – Kapustin Yar
Тест №184	22 октября 1962 г.	300 кт	290 км
Тест №187	28 октября 1962 г.	300 кт	150 км
Тест №195	1 ноября 1962 г.	300 кт	59 км

См. также

Ссылки

^ Тинсли, бакалавр наук (декабрь 1962 г.). «Риометрические наблюдения высокочастотного шума на Самоа после высотного ядерного испытания» . Новозеландский журнал геологии и геофизики . 5 (6): 964–968. дои : 10.1080/00288306.1962.10420048 . ISSN 0028-8306 .
^ Киз, Дж. Г. (1 октября 1964 г.). «Искусственные полярные сияния от высотных ядерных испытаний» . Журнал физики атмосферы и Земли . 26 (10): 979–993. дои : 10.1016/0021-9169(64)90173-4 . ISSN 0021-9169 .

Внешние ссылки

Правительственные фильмы США:

[1] Тинсли, бакалавр наук (декабрь 1962 г.). «Риометрические наблюдения высокочастотного шума на Самоа после высотного ядерного испытания» . Новозеландский журнал геологии и геофизики . 5 (6): 964–968. дои : 10.1080/00288306.1962.10420048 . ISSN 0028-8306 .

[2] Киз, Дж. Г. (1 октября 1964 г.). «Искусственные полярные сияния от высотных ядерных испытаний» . Журнал физики атмосферы и Земли . 26 (10): 979–993. дои : 10.1016/0021-9169(64)90173-4 . ISSN 0021-9169 .

[1]

[2]