Космические ядерные взрывы

2В закладки

Я думаю уже не для кого не секрет, что во время холодной войны — противостояния двух сверхдержав, шла гонка вооружения. Также это время развития атомной энергетики, да и применения атомных технологий в целом. С каждым годом с момента создания первой атомной бомбы, ядерное оружие всё больше усовершенствовалось. Увеличивалась мощность, заряды становились компактнее, а вместе с тем проводилось множество экспериментов и тестов с целью изучения характеристик нового оружия. Помимо обычных наземных ядерных взрывов, проводились также и подводные, подземные, атмосферные и высотные испытания. Но в этом тексте я расскажу про космические ядерные испытания, которые проводились непосредственно в космосе за пределами линии Кармана (100 км).

И в первую очередь поговорим о серии высотных космических взрывов проводившихся СССР под кодовым названием — «Операция-К» которая была проведена в интересах противоракетной обороны, под научным руководством А.Н. Щукина, в период с 27 октября 1961 по 11 ноября 1962. В ходе операции было проведено 5 ядерных взрывов из которых лишь один не космический. Основной целью операции было изучение поражающих факторов высотного ядерного взрыва и других явлений, сопровождающих его. Нет точной информации где именно проводились эти испытания, но в многих источниках указывают на полигон в районе Сары-Шаган в Казахстане. При каждом испытании ядерный заряд доставлялся на заданную высоту на борту баллистической ракеты Р-12 с отделяемой головной частью.

Ракета Р-12

Также в комплекте с зарядом на орбиту выводилось измерительное оборудование упакованное в стальные контейнеры. Внутри такого контейнера устанавливались — измерители инерционной перегрузки во времени и её максимального значения, измерители импульса нагрузки, индикаторы проникающей радиации, а также измерители импульса давления, действующего на контейнер при его облучении рентгеновским излучением ядерного взрыва. После взрыва они падали на землю где их уже искали при помощи гамма радиометров, так как в результате взрыва контейнеры подвергались радиоактивному заражению. Также для измерения радиации — гамма, рентгеновского излучения, бета и нейтронного потоков запускали контрольные ракеты с измерительным оборудованием. В поздних испытаниях запускали по две контрольные ракеты и одну геофизическую ракету на базе Р-5.

Ракета Р-5

К слову из космоса за взрывами наблюдали 20 радиолокационных станций, а также для измерения искусственных радиационных поясов были запущены спутники «Космос-3», «Космос-5» и «Космос-7».

Первый космический взрыв проведённый СССР — «К-1» состоялся 27 октября 1961 года. Р-12 доставила 1.2 кт (1.2 килотоны тротилового эквивалента) заряд на высоту в 150 км.

Синяя линия — траектория полёта ракет

Во время взрыва на Земле не было ни звука ни ударной волны, лишь яркая вспышка. Этот тест позволил впервые получить данные о влиянии ядерного взрыва на такой высоте на радиосвязь и РЛС. Также были выработанны методы обнаружения высотных маломощных ядерных взрывов на расстояниях до нескольких тысяч километров. Самый мощный электромагнитный импульс наблюдался при испытании «К-3». Далее я сделал таблицу, что бы не писать кучу бесполезного повторяющегося текста.

Дата Место Высота взрыва Мощность взрыва
«К-1» 27.10.1961 Сары-Шаган 150 км 1.2 кт
«К-2» 27.10.1961 Сары-Шаган 300 км 1.2 кт
«К-3» 22.10.1962 180 км западнее Джезказгана 150 км 300 кт
«К-4» 28.10.1962 Сары-Шаган 290 км 300 кт
«К-5» 01.11.1962 Сары-Шаган 59 км 300 кт

Также немного воспоминаний очевидцев испытаний:

«27 октября 1961 г., находясь на аэродроме, мы стали свидетелями проведения высотного ядерного испытания. Почти над нашей головой высоко в небе произошла небольшая кратковременная вспышка, которая озарила близлежащее окружающее пространство. Ни ударной волны, ни даже каких-либо звуковых эффектов мы не ощутили».

воспоминания участника авиационного обеспечения Л. М. Мезелева о «К-2».

«1 ноября 1962 г. был ясный холодный день, дул сильный северный ветер. На старте шла подготовка к вечернему пуску. Я забежал после обеда в домик, включил приёмник, убедился в его исправности по всем диапазонам. В 14 часов 10 минут вышел на воздух из домика и стал ждать условного времени. В 14 часов 15 минут при ярком солнце на северо-востоке вспыхнуло второе солнце. Это был ядерный взрыв в стратосфере — испытание ядерного оружия под шифром К-5. Вспышка длилась доли секунды. Взрыв ядерного заряда ракеты Р-12 на высоте 60 километров проводился для проверки возможности прекращения всех видов радиосвязи. По карте до места взрыва было километров 500. Вернувшись быстро к приёмнику, я убедился в эффективности ядерного эксперимента. На всех диапазонах стояла полнейшая тишина. Связь восстановилась только через час с небольшим. Пуск по Марсу состоялся в 19 часов 14 мин». (прим. В один и тот же день с испытанием «К-5» с космодрома Байконур должна была стартовать АМС «Марс-1»)

воспоминания Б. Е. Черток об испытании «К-5».

Результаты: официальных данных о последствиях и воздействии испытаний на окружающую среду конечно же нет. Во время испытаний «К-3» наблюдался самый мощный электромагнитный импульс. Детекторы в Карагандинской области зафиксировали скорость изменения индукции геомагнитного поля 1300 нТ/мин в течении 20 секунд после взрыва. (Для сравнения во время сильнейшей геомагнитной бури 1989 года в Квебеке изменение индукции геомагнитного поля составило всего 480 нТ/мин в течении 92 секунд). Воздействие ЭМИ во время взрыва вызвало сильные радиопомехи системы ПВО в радиусе 1000 км, силовой кабель зарытый на глубине в 1 метр полностью вышел из строя. Также это породило множество коротких замыканий и пожаров в электроприборах.

Далее в хронологическом порядке рассмотрим две американские операции по проведению высотных и космических взрывов — Dominic и Argus.

Операция «Argus» — серия маломощных космических ядерных взрывов проведённых в США в 1958 году над южной частью Атлантического океана. Цель этого эксперимента заключалась в исследовании возможности обезвреживания советских ядерных ракет на их пути к цели. По предположениям, группа маломощных взрывов в космическом пространстве вдоль траектории боеголовки, могли полностью вывести из строя её электронику делая невозможным дальнейшую детонацию.

Для сбора данных о грядущими испытаниями, 26 июля был запущен спутник «Explorer-4» который был рассчитан на шесть дней работы. 24 августа попытка запустить «Explorer-5» с той же задачей не увенчалась успехом.

Место проведения экспериментов располагалось в 1800 км от Кейптауна. С 27 августа по 2 сентября было проведено три запуска. Для выведения боеприпасов на заданную высоту использовали модифицированную ракету Lockheed X-17A. Ядерный заряд представлял из себя боеголовку W-25 с мощностью в 1.7 кт (Данная боеголовка стояла на вооружении ВВС США с 1957 по 1984 года). Далее представлена таблица с данными о запусках:

Дата Координаты запуска Координаты детонации Высота взрыва Мощность взрыва
1 27.08.58 38.5°S 11.5°W 38.5°S 11.5°W 170 км 1.5 кт
2 30.08.58 49.5°S 8.2°W 49.5°S 8.2°W 310 км 1.5 кт
3 02.09.58 48.5°S 9.7°W 48.5°S 9.7°W 794 км 1.5 кт
Кликайте на координаты — это ссылка на сайт с картой
USS Norton Sound с борта которого производились запуски ракет

Результаты: в последствии операции «Argus» был создан искусственный пояс из бета-частиц, который просуществовал несколько недель. В ходе опытов и измерений выяснилось, что предположения выдвинутые ранее были верны и ядерный взрыв на такой высоте создаёт помехи для связи. А радиационные пояса представляют опасность для людей находящихся на орбите, а также могут серьёзно повредить начинку межконтинентальной баллистической ракеты противника, как и сам взрыв. Впервые о операции публично заявили в 1959 году в журнале New York Times под заголовком — «величайший научный эксперимент из когда-либо проводившихся».

В апреле 1962 года США провели неудачную «операцию в заливе свиней» в попытке свергнуть коммунистическую власть Ф. Кастро на Кубе. По этой причине Н. Хрущёв объявил об окончании трёхлетнего моратория на испытания ядерного оружия, и уже 1 сентября СССР возобновили испытания. В ответ Д. Кеннеди санкционировал проведение операции «Dominic» которая в итоге стала крупнейшей программой ядерных испытания из когда либо проводившихся в США. В этот проект также входили две независимые операции «Fishbowl» и «Plowshare». Последняя была серией подземных взрывов, так что мы её рассматривать не будем, а подробно остановимся на операции «Fishbowl». Так как военные США опасались, что вспышка светового излучения во время взрыва может вызвать проблемы со здоровьем у жителей океанских островов, местом проведения испытаний стал небольшой остров — Джонстон находящийся в Тихом океане, в 1450 км от Гавайев. Его выбрали потому, что он находился достаточно далеко от густонаселённых районов Тихого океана.

Первой попыткой был тест под названием «Bluegill». 2 июня 1962 года ракета «Тор» — («Thor») стартовала с острова, но затем радары потеряли её из виду, и не могли мониторить её траекторию. По этому была отдана команда на самоуничтожение. Ядерного взрыва не было.

Вторая также неудачная попытка состоялась 19 июня. Кодовое название «Starfish». Спустя 59 секунд после старта, у ракеты отключились двигатели и она начала разрушатся. Также была выдана команда на самоуничтожение.

Третья попытка оказалась самой успешной. Кодовое название — «Starfish Prime». 9 июля ракета «Тhor» стартовала с острова (16.73365°N 169.52534°W), и успешно вывела термоядерную боеголовку W-49 на высоту 400 км, где на 13 минуте 41 секунде полёта, и произошла детонация (16.46842°N 169.63008°W). Мощность взрыва оценивается от 1.4 до 1.45 Мт (Мега тоны тротил. эквивалента).

Взрыв породил тороидальное облако

Взрыв породил электромагнитный импульс гораздо мощнее чем ожидалось, настолько мощнее, что многая электроника вышла из строя и провести дальнейшие измерения было сложно. Также для измерений практически одновременно с зарядом с острова Джонстон Атолл и Кауаи было запущено 27 ракет с научным оборудованием. Этот импульс даже достиг Гавайев и вырубил около 300 уличных фонарей, вывел из строя телефонные линии, а также вызвал поломки многих электроприборов. После взрыва наблюдалось зрелищное свечение которое было видно даже с расстояния нескольких тысяч километров. Вот снимки очевидцев с Гавайев (1500 км):

Огромная территория южного Тихого океана была на некоторе время освещена северным, или если так можно выразится экваториальным сиянием. А радиосвязь пропала на несколько часов. Свечение вызванное литием и ионизацией атмосферы бета-частицами продолжалось ещё несколько дней, а в космосе на протяжении нескольких месяцев, а по некоторым данным и все 5 лет, находился искусственный радиационный пояс, который вывел из строя ряд американских спутников: Traac, Transit 4B, Injun-1, Telstar-1, Explorer 14, Explorer 15 и Relay-1. Также радиация на орбите повредила и вывела из строя британский Ariel-1 и советский Космос-5. Далее таблица с информацией о всех взрывах:

Название Дата Место Высота взрыва Боеголовка Мощность взрыва Примечания
Bluegill (провал) 02.06.1962 о. Джонстон Атолл W50 Потеря мониторинга радарами. Самоуничтожение на 15 минуте полёта.
Starfish (провал) 20.06.1962 о. Джонстон Атолл W49 Неисправность ракеты. Самоуничтожение.
Starfish prime 09.07.1962 о. Джонстон Атолл 400.1 км W49 1.4 Мт Мощнейший ЭМИ, множество повреждений электроники. Радиационные пояса, полярные сеяния. Нанесён вред околоземным спутникам.
Urraca (отмена) июнь 1962 о. Рождества
Bluegill Prime (провал) июль 1962 о. Джонстон Атолл W50 Авария на старте. Радиоактивное загрязнение площадки плутонием.
Bluegill Double Prime (провал) октябрь 1962 о. Джонстон Атолл W50 После 86 секунд полёта ракета вышла из строя.
Checkmate 20.10.1962 о. Джонстон Атолл
16.73365°N 169.52534°W
147.3 км W50 <5 кт Успешный взрыв, сечение в атмосфере.
16.07239°N 169.60997°W
Bluegill Triple Prime 26.10.1962 о. Джонстон Атолл 48.32 км W50 400 кт Успешный не космический взрыв. Зафиксировано небольшой ЭМИ.
Kingfish 01.11.1962 о. Джонстон Атолл 97.24 км W50 400 кт Успешный не космический взрыв. Сбор более точных данных об ЭМИ.
Tightrope 04.11.1962 о. Джонстон Атолл 21.03 W31 <5 кт Успешный не космический взрыв.
Bluegill Triple Prime
Ракета Thor
Авария ракеты во время испытаний Bluegill prime
Checkmate

Хоть последние три испытания не были космическими, а высотными, я не могу не показать вам доступные фотографии:

Kingfish

Какие же можно сделать выводы: при любом космическом взрыве не возникает ударной волны, но световое излучение представляет огромную опасность для людей и животных. В зависимости от высоты и мощности взрыва возникает электромагнитный импульс из-за которого радиосвязь и любые виды радиолокации не работаю в течении нескольких часов. Также ЭМИ может вызывать сбои в работе электроприборов и проводки. Сейчас подробно о природе ЭМИ: в момент взрыва испускается интенсивное рентгеновское и гамма излучение. Это излучение ионизирует молекулы воздуха выбивая из них электроны, которые вместе с положительно заряженными атомами двигаются создавая сильное электрическое поле. А как мы помним со школьных уроков физики электрическое поле порождает магнитное. Такие магнитные «очаги» могут просуществовать довольно долго за счёт ионизации альфа и бета-излучением коротко живущих продуктов деления. Магнитные поля препятствуют правильному отражению радиоволн от ионосферы, и вызывают сильные токи в проводке, что приводит к короткому замыканию. Интенсивное излучение гарантированно выведет вражескую боеголовку из строя. Они также представляют опасность для любых спутников и астронавтов.

На этом всё! Читайте остальные мои тексты и смотрите видео на YouTube:

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

34
Войдите, чтобы видеть ещё 10 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Пол Атрейдес
Вечность назад

Дуже цікава підбірка статей, інфа и фото просто унікальні й нові. .., для мене. Дякую.

Армстронг Н.
Вечность назад

лично для меня этот материал на 100% нов и даже неожидан. Как-то никогда не смотрел в эту сторону. И самое неприятное то, что непонятна физика процесса. Да, в самых общих чертах понятно было, что обычный ядерный взрыв способен вызвать всплеск электромагнитного излучения, но каковы детали процесса, почему высотные (и космические) взрывы более эффективны - придется подумать. Автору благодарность за фактический материал. ... Вот совершенно никакого осознания потенциальной возможности создания исскуственного катастрофического по масштабам ЭМИ, способного вывести из строя всю незащищенную электронику и даже линии высоковольтных передач - не было. Возможность повторения события 1859 года - всегда осозновалась. А вот возможность сотворить нечто подобное искусственно - хм... только сейчас.

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.