Starfish Prime: nuklearny test w kosmosie, który wyłączył elektryczność na Ziemi
Wyobraź sobie, że jesteś na Hawajach i podziwiasz nocne niebo. Nagle widzisz olśniewający błysk, który oświetla cały horyzont. Potem dostrzegasz dziwną kulę ognia, która zmienia kształt i kolor. A po chwili słyszysz potężny huk, który sprawia, że drżą szyby i gaśnie oświetlenie uliczne. To nie jest scenariusz z filmu science fiction, lecz opis tego, co wydarzyło się 9 lipca 1962 roku na wyspach hawajskich. Tego dnia Amerykanie przeprowadzili największy test nuklearny w przestrzeni kosmicznej, który miał nieoczekiwane i dalekosiężne skutki dla świata.
Gdy czytamy teraz o tym, jak testowano broń atomową, włos jeży się na głowie, a po plecach przebiegają ciarki. Ale jeszcze kilkadziesiąt lat temu ludzie myśleli, że odpalanie potężnych głowic nuklearnych na poligonie to świetny pomysł. Bomba atomowa to jeden z najpotężniejszych i najbardziej przerażających wynalazków ludzkości. Od pierwszej detonacji w 1945 roku broń jądrowa zmieniła oblicze świata i zagrażała jego istnieniu. Ile razy ludzie eksperymentowali z tą bronią?
Odpowiedź na te pytania nie jest prosta. Nie ma jednej oficjalnej listy wszystkich prób jądrowych przeprowadzonych przez wszystkie kraje posiadające broń atomową. Niektóre testy były tajne, niektóre były nieudane, a niektóre były kwestionowane lub zaprzeczane. Jednak według różnych źródeł i szacunków, można stwierdzić, że od 1945 roku do dziś odbyło się około 2100 prób jądrowych, w których użyto około 2500 ładunków nuklearnych. Jednym z najbardziej przerażających eksperymentów był test Starfish Prime.
Operacja Starfish Prime
Starfish Prime był częścią operacji Fishbowl, która polegała na detonowaniu bomb atomowych na dużej wysokości nad Pacyfikiem. Celem tych eksperymentów było sprawdzenie skutków elektromagnetycznych i radiacyjnych wybuchów nuklearnych w warunkach kosmicznych. Amerykanie chcieli też pokazać swoją siłę i zdolność do obrony przed atakiem rakietowym ze strony ZSRR.
Do testu Starfish Prime użyto rakiety Thor z głowicą termojądrową W49 o mocy 1,4 megatony (około 100 razy większej niż bomba zrzucona na Hiroszimę). Rakieta wystartowała z wyspy Johnston i po osiągnięciu wysokości 400 km została zdetonowana nad Pacyfikiem. Wybuch był tak silny, że był widoczny nawet w Nowej Zelandii i Australii. Na Hawajach, oddalonych o ponad 1400 km od miejsca detonacji, ludzie byli świadkami spektakularnego zjawiska na niebie.
Honolulu, oddalonego o 1450 km do wybuchu
Wybuch Starfish Prime stworzył olbrzymią kulę ognia o średnicy około 1,6 km, która była widoczna nawet z odległości 3 000 km. Kula ognia była zniekształcona przez pole magnetyczne Ziemi i rozciągała się wzdłuż linii pola magnetycznego. Kula ognia była też otoczona przez jasną łunę zwaną airglow, która powstała przez jonizację powietrza przez promieniowanie gamma i neutrony. Łuna ta była widoczna nawet przez kilka godzin po wybuchu. Po detonacji Starfish Prime nad Hawajami zaobserwowano jasne zorze polarne.
Impuls elektromagnetyczny prawie spalił Hawaje
Wybuch Starfish Prime nie tylko stworzył olbrzymią kulę ognia, ale też wytworzył silny impuls elektromagnetyczny (EMP), który uszkodził wiele urządzeń elektrycznych na Hawajach. Zgasło około 300 lamp ulicznych, zadziałały alarmy antywłamaniowe, przerwano połączenia telefoniczne i radiowe. Impuls ten był tak silny, że spalił nawet długie kable telefoniczne i telegraficzne. Niektóre satelity (tym Telstar 1 czy Transit 4B) krążące wokół Ziemi zostały również uszkodzone lub zniszczone przez promieniowanie jonizujące.
Ale to nie wszystko. Wybuch Starfish Prime wprowadził do magnetosfery Ziemi dużą ilość cząstek naładowanych, które utworzyły sztuczny pas radiacyjny wokół planety. Ten pas utrzymywał się przez kilka lat i stanowił zagrożenie dla załogowych lotów kosmicznych i kolejnych satelitów. Pas powstał przez interakcję promieniowania neutronowego z atomami azotu i tlenu w górnej atmosferze. Dopiero po kilku latach pas radiacyjny uległ rozproszeniu pod wpływem naturalnych procesów.
Starfish Prime był jednym z pięciu testów nuklearnych przeprowadzonych przez USA w przestrzeni kosmicznej. Były to największe wybuchy atomowe w historii ludzkości poza atmosferą Ziemi. Pokazały one zarówno potencjał jak i zagrożenia związane z użyciem broni jądrowej w kosmosie. Pokazały też, jak bardzo delikatna jest równowaga między Ziemią a jej otoczeniem kosmicznym i jak łatwo ją zaburzyć.
Co to jest EMP i dlaczego może zniszczyć nasze urządzenia elektryczne?
EMP jest jednym z najgroźniejszych skutków wybuchu jądrowego. Może spowodować ogromne straty materialne i ludzkie oraz sparaliżować działanie cywilnej i wojskowej infrastruktury. Efekt EMP jest tym silniejszy, im wyżej dochodzi do wybuchu jądrowego. Na dużej wysokości (powyżej 30 km) promieniowanie gamma może obejmować większy obszar i oddziaływać z polami magnetycznymi Ziemi i jonosferą (warstwą jonizowanego powietrza). W ten sposób powstaje długotrwały i rozległy EMP, który może zakłócać komunikację radiową i satelitarną oraz uszkadzać satelity.
W wyniku wybuchu bomby jądrowej powstaje promieniowanie gamma. Promieniowanie to, oddziałując z powietrzem, jonizuje cząsteczki powietrza, a wybitym elektronom nadaje kierunek ruchu zbliżony do kierunku rozprzestrzeniania się promieniowania. Przyspieszane elektrony są źródłem promieniowania elektromagnetycznego.
Fale elektromagnetyczne mogą indukować prąd elektryczny w przewodnikach, takich jak kable czy obwody elektroniczne. Prąd ten może mieć takie napięcie i natężenie, że przeciąży lub spali wszystkie urządzenia podłączone do tych przewodników. W ten sposób można zniszczyć wszystkie urządzenia elektryczne i całą elektronikę na olbrzymim obszarze. Dotyczy to samochodów, telefonów, urządzeń w szpitalach czy wodociągach i linii energetycznych.
