Морская звезда Прайм - Starfish Prime

Морская звезда Прайм
Операция
Огненный шар обломков, тянущийся вдоль магнитного поля Земли с сиянием в воздухе, как видно через 3 минуты с самолета наблюдения.
Информация
СтранаСоединенные Штаты
Серия испытанийОперация Fishbowl
Тестовый сайтАтолл Джонстон
Дата9 июля 1962 г.;
58 лет назад (1962-07-09)
Тип тестаЭкзоатмосферный
Урожай1.4 Mt (5.9 PJ )
Вспышка, созданная взрывом, сквозь густую облачность Гонолулу, На расстоянии 898 миль (1,445 км)

Морская звезда Прайм был ядерное испытание на большой высоте проводится Соединенные Штаты, совместными усилиями Комиссия по атомной энергии (AEC) и Агентство оборонной атомной поддержки. Он был запущен из Атолл Джонстон 9 июля 1962 г. и стало крупнейшим ядерным испытанием, проведенным в космическое пространство и один из пяти, проведенных США в космосе.

А Тор ракета, несущая W49 термоядерная боеголовка (разработано Лос-Аламосская научная лаборатория ) и Mk. 2 возвращаемый корабль был запущен с атолла Джонстон в Тихий океан, 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. У него был урожай из 1,4Mt (5.9 PJ ). Взрыв произошел примерно в 10 ° над горизонтом, если смотреть с Гавайев в 23:00 по гавайскому времени.[1](p3)

Операция Fishbowl

Основная статья: Операция Fishbowl

Испытание «Морская звезда» было одним из пяти высотных испытаний, сгруппированных вместе Операция Fishbowl в пределах большего Операция Доминик, серия испытаний в 1962 году началась в ответ на объявление Советского Союза от 30 августа 1961 года о прекращении трехлетнего моратория на испытания.[2]

В 1958 году Соединенные Штаты завершили шесть высотных ядерных испытаний, но высотные испытания того года 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: ЮККА, ТИК, и АПЕЛЬСИН, плюс три АРГУС выстрелы были плохо снаряжены и выполнены в спешке. Несмотря на тщательное изучение скудных данных, существующие модели этих всплесков являются отрывочными и предварительными. Эти модели слишком неопределенны, чтобы их можно было с уверенностью экстраполировать на другие высоты и выходы. Таким образом, существует острая потребность не только в улучшении приборов, но и в дальнейших испытаниях, охватывающих диапазон высот и выходов.

Тест Starfish изначально планировался как второй в серии Fishbowl, но первый запуск (Bluegill ) был потерян радиолокационной аппаратурой слежения и должен был быть уничтожен в полете.[нужна цитата ]

Первоначальная попытка запуска Starfish 20 июня была прервана из-за отказа Тор ракета-носитель. Ракета «Тор» летела по нормальной траектории 59 секунд; затем остановился ракетный двигатель, и ракета начала разламываться. Офицер охраны полигона приказал уничтожить ракету и боеголовку. На момент уничтожения ракета находилась на высоте от 30 000 до 35 000 футов (от 9 100 до 10 700 м). Части ракеты и некоторое радиоактивное загрязнение упали на Атолл Джонстон и близлежащий песчаный остров и окружающий океан.[4]

Взрыв

Другой вид на Морскую звезду Прайм сквозь тонкое облако, как видно из Гонолулу

9 июля 1962 г., в 09:00:09 Всемирное координированное время (23:00:09 8 июля 1962 г., Гонолулу время), испытание Starfish Prime было взорвано на высоте 250 миль (400 км). Координаты взрыва были 16 ° 28′N 169 ° 38'з.д. / 16,467 ° с.ш.169,633 ° з. / 16.467; -169.633Координаты: 16 ° 28′N 169 ° 38'з.д. / 16,467 ° с.ш.169,633 ° з. / 16.467; -169.633.[1](p4) Актуальное оружие урожай очень близко подошла к расчетной доходности, которую различные источники установили на разных значениях в диапазоне от 1,4 до 1,45.Mt (От 5,9 до 6,1PJ ). Ядерная боеголовка взорвалась через 13 минут 41 секунду после старта ракеты Тор с атолла Джонстон.[5]

Морская звезда Прайм вызвала электромагнитный импульс (ЭМИ), который был намного больше, чем ожидалось, настолько большим, что вывели большую часть приборов за пределы шкалы, что вызвало большие трудности в получении точных измерений. Электромагнитный импульс Starfish Prime также сделал эти эффекты известными широкой публике, вызвав электрическое повреждение на Гавайях, примерно в 898 милях (1445 км) от точки взрыва, сбив около 300 уличных фонарей,[1](p5) включение многочисленных сигнализаций о взломе и нанесение ущерба телефонной компании микроволновая связь.[6] Повреждение EMP линии микроволновой связи отключило телефонные звонки от Кауаи к другому Гавайские острова.[7]

В общей сложности с атолла Джонстон было запущено 27 небольших ракет для получения экспериментальных данных о детонации Starfish Prime. Кроме того, большое количество ракетных приборов было запущено с Лающие пески, Кауаи, на Гавайских островах.[8]

Большое количество военных кораблей и самолетов Соединенных Штатов действовало в поддержку Starfish Prime в районе атолла Джонстон и в соседнем регионе северной части Тихого океана.

Несколько военных кораблей и самолетов также были размещены в районе южной части Тихого океана недалеко от Самоанские острова. Это место находилось на южном конце силовой линии магнитного поля Магнитное поле Земли с места ядерного взрыва, область, известная как "южная сопряженная область" для испытания. Незваный научно-экспедиционный корабль из Советский союз находился недалеко от атолла Джонстон для испытаний, а еще один советский научный экспедиционный корабль находился в южном сопряженном районе недалеко от островов Самоа.[9]

После детонации Starfish Prime в зоне детонации, а также в южной сопряженной области по другую сторону экватора от детонации наблюдались яркие полярные сияния. Согласно одному из первых технических отчетов:[8]

Видимые явления из-за вспышки были широко распространены и довольно интенсивны; очень большая область Тихого океана была освещена полярными сияниями с далекого юга от южной магнитно-сопряженной области (Тонгатапу ) через область взрыва на крайний север от северной сопряженной области (Французский фрегат отмели ) ... В сумерках после вспышки резонансное рассеяние света от литий и другие обломки наблюдались на отмелях Джонстон и Французский фрегат в течение многих дней, что подтверждает длительное присутствие обломков в атмосфере. Интересным побочным эффектом было то, что Королевские ВВС Новой Зеландии в противолодочных маневрах помогал свет от бомбы.

Эти авроральные эффекты были частично ожидаемы Николас Христофилос, ученый, ранее работавший над Операция Аргус ядерные выстрелы с большой высоты.

По словам ветерана атомной энергетики США Сесила Р. Коула,[10] некоторые отели на Гавайях устраивали вечеринки с «радужными бомбами» на своих крышах для Starfish Prime, что противоречит некоторым сообщениям о том, что искусственное полярное сияние было неожиданным.

«Краткий обзор технических результатов Starfish Prime» (август 1962 г.) гласит:[8]

В Кваджалейн, 1 400 [морских] миль [2 600 км; 1,600 миль] к западу, густая облачность увеличивала длину восточного горизонта до высоты 5 или 8 градусов. В 9:00 по Гринвичу яркая белая вспышка прожгла облака, быстро сменившись на расширяющийся зеленый светящийся шар, уходящий в чистое небо над облаками. С его поверхности выступили огромные белые пальцы, напоминающие перисто-слоистые облака, которые поднимались до 40 градусов над горизонтом в виде широких дуг, поворачивающихся вниз к полюсам и исчезающих в считанные секунды. начальная скорость, наконец, остановка, когда крайнее кольцо было на 50 градусов над головой. Они не исчезли, а пребывали в застывшем безмолвии. Все это произошло, я бы сказал, за 45 секунд. Когда пурпурный свет превратился в пурпурный и начал угасать в точке взрыва, на горизонте начало развиваться ярко-красное свечение в направлении 50 градусов к северу от востока и одновременно 50 градусов к югу от востока, расширяясь внутрь и вверх, пока вся восточная часть небо было тускло горящим красным полукругом в 100 градусах с севера на юг и на полпути к зенит уничтожая некоторые из меньших звезд. Это состояние, перемежаемое огромными белыми радугами, сохранялось не менее девяноста минут.

В нулевое время 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 пятнистый красный диск, который закрыл небо примерно на 45 градусов от зенита. В целом область с красными пятнами была более интенсивной на восточных участках. Вдоль магнитной линии север-юг во время взрыва протянулась бело-желтая полоса, которая выросла к северу от почти зенита. Ширина области с белыми прожилками увеличилась с нескольких градусов за несколько секунд до примерно 5–10 градусов за 30 секунд. Рост области полярных сияний на север происходил за счет добавления новых линий, развивающихся с запада на восток. Бело-желтые авроральные ленты удалялись 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 в основном от зенита к югу. Примерно через две минуты область красного диска полностью исчезла на западе и быстро исчезла на 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 звуков, которые можно было бы однозначно отнести к взрыву.

От вспышки наблюдались сильные электромагнитные сигналы, а также значительные возмущения магнитного поля и земные токи.

В отчете за 2006 год описываются измерения частиц и поля диамагнитной полости Морской звезды и инжектированный бета-поток в искусственный радиационный пояс.[11] Эти измерения описывают взрыв от 0,1 миллисекунды до 16 минут после взрыва.

After Effects

Хотя некоторые из энергичных бета-частицы следовали за магнитным полем Земли и освещали небо, другие высокоэнергетические электроны были захвачены и сформированы радиационные пояса вокруг Земли. Было много неуверенности и споров[кем? ] о составе, величине и потенциальном вредном воздействии этого захваченного излучения после взрыва. Оружейники сильно забеспокоились, когда три спутника низкая околоземная орбита были отключены. К ним относятся TRAAC и Транзит 4Б.[12] 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 1МэВ (0.16 пДж ). В последующие месяцы эти искусственные радиационные пояса в конечном итоге привели к отказу шести или более спутников,[13] как излучение поврежден их солнечные батареи или электроника, включая первое коммерческое реле спутник связи, Telstar, а также первый спутник Соединенного Королевства, Ариэль 1.[14] Детекторы на Telstar, TRAAC, Индеец, и Ariel 1 использовались для измерения распределения излучения, производимого в ходе испытаний.[15]

В 1963 году сообщалось, что Starfish Prime создала пояс из электронов с МэВ.[16] В 1968 году сообщалось, что некоторые электроны Морской звезды оставались в течение 5 лет.[17]

Результирующие научные открытия

В Морская звезда бомба содержала CD-109 tracer, который помог определить скорость сезонного смешения полярных и тропических воздушных масс.[18]

В Морская звезда Форма волны ЭМИ, измеренная Ричардом Л. Уэйкфилдом из Лос-Аламоса, привела к революции в понимании этого ядерного эффекта.[19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Виттито, Чарльз Н. (1 июня 1989 г.). Вызвал ли высокогорный ЭМИ инцидент с уличным фонарем на Гавайях? (PDF) (Отчет). Сандийские национальные лаборатории. В архиве (PDF) с оригинала 23 августа 2020 г.. Получено 15 сентября, 2020.
  2. ^ «Операция« Доминик »: 1962 - остров Рождества, остров Джонстон, центральная часть Тихого океана». Nuclearweaponarchive.org. 3 января 2005 г. В архиве с оригинала 6 августа 2020 г.. Получено 15 сентября, 2020. 1 сентября 1961 года Советский Союз отменил 34-месячный мораторий на ядерные испытания, действовавший де-факто, начав беспрецедентную серию ядерных испытаний в атмосфере.
  3. ^ Loadabrand, Ray L .; Дельфин, Ламберт Т. (1 августа 1962 г.). "Глава 1" (PDF). Промежуточный отчет руководителя проекта: STARFISH Prime (отчет). Полевое командование, Агентство оборонной атомной поддержки. Центр оборонной технической информации. п. 2. DA 49-146-XZ-137. В архиве (PDF) с оригинала 17 января 2019 г.. Получено 15 сентября, 2020. Предыдущие ядерные испытания на большой высоте: TEAK, ORANGE и YUCCA, а также три выстрела ARGUS были плохо оснащены приборами и были выполнены в спешке. Несмотря на тщательное изучение скудных данных, существующие модели этих всплесков являются отрывочными и предварительными. Эти модели слишком неопределенны, чтобы их можно было с уверенностью экстраполировать на другие высоты и выходы. Таким образом, существует острая потребность не только в улучшенных приборах, но и в дальнейших испытаниях, охватывающих диапазон высот и выходов.
  4. ^ Беркхаус, Л .; Davis, S.E .; Gladeck, F. R .; Hallowell, J. H .; Jones, C.B .; и другие. (1 февраля 1983 г.). «ГЛАВА 7 - РЫБОЛОВКА - ВЫСОТНЫЕ СОБЫТИЯ» (PDF). ОПЕРАЦИЯ ДОМИНИК I - 1962 год. Агентство по уменьшению оборонной угрозы. dtra.mil (Отчет). Министерство обороны США. С. 228–229. В архиве (PDF) с оригинала 13 августа 2020 г.. Получено 15 сентября, 2020. Значительное количество обломков упало на воду вокруг острова Джонстон. Пловцы группы по обезвреживанию взрывоопасных предметов и подводного сноса ВМС провели 2 недели, собирая обломки из вод лагуны вокруг острова. Они восстановили около 250 частей системы, некоторые из которых были загрязнены плутонием.
  5. ^ Дьял П., Лаборатория вооружений ВВС США. Сообщите ADA995428. «Операция Доминик. Серия Fish Bowl. Эксперимент по разложению мусора». 10 декабря 1965 г. Страница 15. Проверено 17 июля 2010 г.
  6. ^ Мичио Каку; Даниэль Аксельрод (1987). Победа в ядерной войне: секретные военные планы Пентагона. Black Rose Books Ltd. стр. 152. ISBN  978-0-921689-06-5.
  7. ^ Конка, Джеймс «Могут ли атомные электростанции противостоять атаке электромагнитного импульса (ЭМИ)» Forbes. Январь 2019
  8. ^ а б c Министерство обороны США. Сообщите ADA955411. «Краткий обзор технических результатов Starfish Prime». Август 1962 г.
  9. ^ Центральное разведывательное управление США. Оценка национальной разведки. Номер 11-2А-63. "Советская программа по атомной энергии" В архиве 1 мая 2008 г. Wayback Machine. Стр.44.
  10. ^ Швох, Джеймс. Глобальное телевидение: новые медиа и холодная война, 1946-69 (Иллинойс, 2009 г.). Интернет. По состоянию на 19 марта 2012 г.
  11. ^ Дьял, Палмер (2006). "Частичные и полевые измерения диамагнитной полости Морская звезда". Журнал геофизических исследований. 111 (A12211): A12211. Bibcode:2006JGRA..11112211D. Дои:10.1029 / 2006JA011827.
  12. ^ «Транзит 4B - NSSDC ID: 1961-031A». НАСА NSSDC.
  13. ^ «50-летие Starfish Prime: ядерная бомба, потрясшая мир - Плохая астрономия». Плохая астрономия. 9 июля 2012 г.. Получено 15 мая, 2018.
  14. ^
  15. ^ Гесс, Уилмот Н. (Сентябрь 1964 г.). «Последствия высотных взрывов» (PDF). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. НАСА TN D-2402. Получено 13 мая, 2015. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  16. ^ Brown, W. L .; Габбе, Дж. Д. (март 1963 г.). "Распределение электронов в радиационных поясах Земли в июле 1962 г. по данным Telstar". Журнал геофизических исследований. 68 (3): 607–618. Bibcode:1963JGR .... 68..607B. Дои:10.1029 / JZ068i003p00607. Получено 17 июня, 2010.
  17. ^ В Радиационный пояс и магнитосфера.
  18. ^ Обзор ранних данных о скорости смешения полярных и тропических воздушных масс.
  19. ^ Отчет Уэйкфилда за 1962 г. Измерение временного интервала от электромагнитного сигнала, полученного в самолете C-130, 753 морских мили (1395 км) от взрыва, 11 градусов 16 минут северной широты, 115 градусов 7 минут западной долготы, 24 750 футов. http://glasstone.blogspot.com/2006/03/emp-radiation-from-nuclear-space.html

внешняя ссылка