Что случится, если взорвать ядерную бомбу в космосе
Гонка вооружения, в которой участвовали США и СССР, привела к ряду необратимых негативных последствий для всего населения земного шара. Особенно данные последствия связаны с испытанием ядерных бомб в разных точках планеты, в том числе, на земле, под водой и в горах. В конце концов, очередь дошла и до космического пространства, за которое тоже бессмысленно боролись две мировые державы.
Американцы первыми решили устроить столь масштабный эксперимент в пределах космоса. Советский Союз, не желая отставать от соперника, последовали примеру США. Что из этого вышло?
Взрыв по-американски
По некоторым данным, США проводили данный эксперимент с целью возможного уничтожения астероидов, угрожающей планете. Однако, согласно другим источникам, преследовались чисто военные и научные цели. Понять, было ли это сделано на благо жителям земли или нет, можно изучив последствия данного эксперимента.
Что будет с Землей после взрыва? Куда распространится радиация? Ни один ученый не мог с полной уверенностью ответить на эти вопросы.
В итоге, то, что случилось, перевернуло представления о ядерном взрыве всех участвовавших в испытании сотрудников. Эксперимент был назначен на начало осени 1958 года. Его планировали провести над территорией южной Атлантики.
Американцы избрали именно это место, так как поставили задачу произвести ядерный взрыв, как можно ближе от естественных радиационных поясов Ван-Аллена. Здесь же эти самые пояса проходят в наименьшей удаленности от поверхности Земли.
Целью было узнать, как радиация подействует на средства связи, спутники и баллистические ракеты. А другая цель заключалась в том, чтобы исследовать, произойдет ли образование искусственных радиационных поясов в результате вымещения большого количества радиации.
Прежде чем запустить ракету с ядерной бомбой, в космос отправили специальный спутник, который отслеживал уровень радиации в поясах Ван-Аллена. 27 августа произвели первый запуск ракеты, взрыв был осуществлен на высоте 161 км. Затем 30 августа бомба взорвалась на 292 км от Земли.
А самый высотный взрыв был произведен 6 сентября на высоте 467 км. Он же бы самым мощным – 1,7 килотонны. По итогам данной операции было выяснено, что вокруг Земли действительно образовались искусственные радиационные пояса. Кроме того, мощный электромагнитный импульс, зафиксированный при взрыве, доказывал возможность вывести из строя всю аппаратуру и средства связи.
Эксперименты в СССР
Советские ученые, желая узнать возможность ядерного взрыва в космосе и не отстать от США, тоже провели серию экспериментов в 1961-1962 годах. Данная операция была засекречена и носила название «К». Всего было произведено 5 запусков ядерных ракет на разную высоту.
Операцию проводили над полигоном Сары-Шаган в Казахстане. Чтобы измерить показания после взрыва, в космос также отправляли специальные приборы, собранные в защитный контейнер. Со слов самих ученых, в момент взрыва в небе появилась яркая вспышка, наподобие Солнца. Однако ни звука, ни ударной волны не наблюдалось.
Но последствия все же были не самыми приятными. Электромагнитный импульс повредил все электроприборы в радиусе 1000 км. Кроме того, пострадал подземный силовой кабель и наземные линии электропередач.
Прервалась радиосвязь и вышла из строя телефонная линия. Были зафиксированы необычайные электромагнитные возмущения в атмосфере – 1300 нТ/мин. И, конечно же, радиация, высвободившаяся вследствие взрыва, загрязнила окружающую среду.
Операция «Starfish Prime»
20 июня 1962 года американцами было проведено еще одно испытание ядерной бомбы. Эта операция носила название «Starfish Prime».
Однако спустя минуту после запуска в ракете обнаружилась серьезная неисправность, в результате которой ее пришлось ликвидировать. Но части ракеты упали на атолл Джонсон и привели к заражению радиацией данной местности.
Источник
Ядерный взрыв в космосе: эксперименты XX века.
Что будет, если взорвать ядерное оружие на земной орбите? Этот вопрос давно перестал быть теоретическим, потому что такие испытания уже проводились раньше.
1960-е годы — это один из самых бурных и непредсказуемых периодов в истории нашей цивилизации. Наряду с такими революционными событиями, как первый полёт в космос и высадка на Луну, в это время человечество реализовало множество безумных и, как показала история, не до конца продуманных идей, исполненных по принципу «сначала стреляй, а вопросы задавай потом».
В этой статье речь пойдёт об одном из таких экспериментов, последствия которого оказались намного серьёзнее, чем ожидалось.
В 1958 году Советский Союз предложил заключить соглашение о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере. Под политическим давлением Соединённые Штаты дали своё согласие. Однако это не имело смысла, потому что через несколько лет обе страны провели испытания несмотря на запрет.
В конце 1961 года СССР начали ядерные испытания в космосе. США опасались того, что советская атомная бомба, взорванная на орбите, могла угрожать их безопасности, и тоже не остались в стороне, подготовив целую серию испытаний.
Первые два испытания произошли в июне 1962 года, и оба закончились неудачей. 2 июня боеголовка Bluegill стартовала на борту ракеты Thor, однако быстро потеряла связь с радаром, отслеживающим её полёт. Это сделало невозможным определение её точной траектории, поэтому ракета была уничтожена, и взрыва не произошло.
Уже спустя две недели была запущена StarFish. Буквально через 59 секунд ракетный двигатель просто перестал работать и начал распадаться на части. Ракету уничтожили на высоте около 9 километров. В океан и на остров Джонстон, откуда был произведён запуск упало много радиоактивных отходов. В течение следующих двух недель водолазы выловили около 250 обломков, часть из которых была заражена плутонием.
Только в третий раз испытание прошло успешно от начала до конца. Однако оценку «успешно» вряд ли можно применить к тому, что происходило потом.
9 июля взлетела ракета Thor с боеголовкой Starfish Prime. Полезную нагрузку опустили на высоту 400 километров, что всего на 8 километров ниже орбиты МКС. Именно там и произошёл экспериментальный взрыв. Его мощность была несравнимо больше, чем мощность бомб, сброшенных в 1945 году на Хиросиму и Нагасаки, и составляла 1,4 мегатон, что эквивалентно 1400000 тонн тротила.
Разумеется, принцип действия атомных бомб отличается от принципа действия таких взрывчатых веществ, как тротил. Атомные бомбы помимо тепла и света генерируют огромное количество излучения, электронов и тяжёлых ионов, а взрыв в вакууме совсем не похож на испытания на Земле. Не было ни ударной взрывной волны, ни атомного гриба: на высоте 400 километров необходимые для этого условия просто отсутствуют. Вместо этого бомба взорвалась с ослепляющим блеском, который погас почти мгновенно. Одним из продолжительных эффектов взрыва стало явление, напоминающее северное сияние, видимое в радиусе тысяч километров.
То, что случилось дальше, превзошло все ожидания. Электромагнитный импульс оказался настолько мощным, что показания измерительного оборудования зашкаливали. Больше всего досталось Гавайским островам, где погасли все уличные фонари и были уничтожены телефонные линии, а также множество устройств, содержащих различные виды электроники. Хотя появление электромагнитного импульса и было предсказано заранее, никто не предполагал, что он окажется настолько мощным. К счастью, в те времена ещё не всё было пропитано электроникой, как сейчас, благодаря чему повреждения не оказались катастрофическими.
Но это ещё не всё. Множество заряженных частиц вошли в магнитосферу Земли. Они не попали в атмосферу, а оказались в космической ловушке на несколько следующих месяцев. Взаимодействуя с магнитным полем Земли, они натянулись вокруг планеты и образовали искусственный радиационный пояс. В результате семь спутников, находившихся в то время на орбите, были повреждены.
Может показаться, что семь спутников это небольшая плата за исследования. И с этим можно было бы согласиться, если бы в то время Землю обслуживало столько же спутников, сколько работает у нас сейчас. Но тогда их было всего 20. Каждый третий спутник оказался уничтожен.
Радиация, сохранявшаяся на орбите ещё несколько месяцев, могла навредить и астронавтам.
Следующие семь испытаний Fishbowl, из которых только четыре были успешно завершены, уже были рассчитаны на более скромные результаты: меньшие взрывы, меньшие побочные эффекты. И хотя речь идёт о заряде от десятков до сотен килотонн, который составляет лишь малую толику мощности Starfish Prime, не было никакой гарантии, что очередной непродуманный эксперимент не закончится трагично.
Если бы кто-то вдруг решил взорвать боеголовку ещё большей мощности, то повреждения могли коснуться не только Гавайских островов.
В настоящее время последствия взрыва достаточно большого заряда на такой высоте может привести к уничтожению миллионов, если не миллиардов электронных устройств. Целая страна практически в один момент была бы парализована, взрыв беспощадно уничтожил бы телефоны, компьютеры, телевизоры, автомобили, серверы, радиоприёмники и бытовую технику, потому что сегодня практически всё, что нас окружает, заполнено электроникой.
И даже если бы вашему телефону посчастливилось остаться целым, он всё равно оказался бы бесполезен, потому что вся телефонная инфраструктура рухнула бы.
Испытать ядерные боеголовки в космосе было, пожалуй, одной из самых безумных идей, пришедших в головы учёным во время безумной гонки вооружений. Возможно, именно благодаря всем этим неудачам никто так и не попытался взорвать над планетой что-то помощнее и хочется надеяться, что в ближайшем будущем человечество обойдётся без новых попыток.
Источник
Как выглядел Большой взрыв и почему он произошел?
Начну сразу — происхождение мира, его причина до сих пор ученым не ясна и вряд ли таковой будет. Процесс рождения Вселенной, ее эволюции и образования сложен и спонтанен, а потому невероятно красив и закономерен. Мы не знаем наверняка, как бы отразились те или иные изменения на ранних стадиях формирования пространства-времени. Также нельзя говорить о тех процессах, что происходили до Большого взрыва: вероятными претендентами на это могут быть: пустота (что логично), а также другая Вселенная, может быть такая же, как и наша (если мы говорим о теории цикличной Вселенной). Но эта статья расскажет тебе не об этом — об этом в следующий раз.
Сингулярность. Планковское время
Начну с того, что Вселенная представляла из себя сингулярность — материальную точку с бесконечными (на деле же невероятно высокими) давлением и температурой — что подтверждает суждение о том, что в ней не работают физические законы (так как чем больше давление — тем меньше температура). Материал Вселенной находился взаперти сингулярности в состоянии полного покоя. Мера хаоса — энтропия была минимальной (бесконечно стремящейся к нулю).
Вообще, невозможно выяснить, что происходило те 10^-35 секунд после Большого взрыва (так называемое Планковское время). Предпологается, что через 10^-43 секунд температура составляла квинтиллиарды градусов (1+33 нуля, 10^33), и до Планковского времени происходило формирование основных законов физики (не исключено, что за это время произошло множество изменений, что могли существовать экзотические законы). После этого момента объяснить процессы, происходящие во Вселенной можно — это вопрос времени и развития науки. Пока что известно лишь то, что в этот момент началась эпоха инфляции: и она не похожа на ту, что произошла в 2014 году с рублем — пространство-вреемя, а точнее плазмаобразная субстанция за доли секунд расширилась до миллионов световых лет.
Могли ли мы увидеть его?
Наблюдатель его бы не увидел, и тому есть несколько причин:
1. Плотность Вселенной все еще плотная, а значит, фотонам просто некуда лететь. Более того, вероятно фотонов в то время еще не существовало.
2. Посмотреть на взрыв со стороны также не представляется возможным: свет не распространяется в пустой среде, где не работают физические законы.
3. Даже если бы мы могли дать разрешение на распространение люксонов в пустой среде, мы бы не увидели Вселенную вообще — по современным представлениям Вселенная представляет из себя фридмановское пространство-время, которое обладает кривизной. Это значит, что Вселенная свернута. В свернутой Вселенной краев нет.
Большой взрыв любят сравнивать с детонацией бомбы, но это совершенно другой процесс. Этимология слова никак не связана с настоящими процессами, происходившими в тот момент. Быстро надувая шар ведь вы не говорите, что он взорвался? Тут точно также, Вселенная просто расширялась. Да быстро, но это нельзя связать с эффектом ударной волны.
Но как же космологи исследуют Вселенную и знают о Большом взрыве настолько много?
Все просто — мы можем видеть последствия Большого взрыва. Спустя 380 тысяч лет после бигбенга плотность Вселенной упала до приемлего для распространения света значения. Начался бариогенезис — процесс, при котором началось образование протонов, антипротонов и нейтронов из кварков и глюонов. Вся Вселенная в тот момент имела яркий желтый свет.
Квант света, находящийся на волне высоких энергий (вероятно, от видимого до рентгеновского излучений) летел во все стороны, но из-за расширения Вселенной его путь все увеличивался и увеличивался. Со Вселенной расширялась и длина волны фотона, уводя его в красный спектр. Со временем свет перестал быть видимым вообще, а перешел в микроволновый диапазон, в которым мы его и принимаем, кстати, всевозможными приемниками: даже аналоговый телевизор принимает от него помехи. При получении сигнала реликтового излучения (именно так называют этот свет) или космического фонового микроволнового излучения в 1992 году аппаратом COBE ученые получили черную картинку. Увеличив частоту, картинка представляла собой зеленый фон. Поднятие контрастности проявило неровности Вселенной. Хоть Вселенная изотропна и гомогенна, она таковая в больших масшатах. Без неровностей не было бы ни галактик, ни звезд, ни нас, а только сплошной вакуум. С помощью ФМИ космология проливает свет на многие ранее неизвестные аспекты формирования структуры Вселенной, ее прошлое и будущее, ее жизнь и смерть.
Источник
Чем объясняют ученые взрыв невиданной силы в космосе
Ученые обнаружили в космосе свидетельства колоссального взрыва, который в пять раз мощнее всего, что наблюдалось до сих пор. Судя по всему, полагают эксперты, источником мощного выброса энергии стала сверхмассивная черная дыра в 390 млн световых лет от Земли. Кстати, сам взрыв, судя по астрономическим наблюдениям, значительно проредил шаровое звездное скопление в созвездии Змееносца.
Чтобы приблизить наше представление о масштабах вселенского апокалипсиса, один из авторов открытия Мелани Джонстон-Холлит в интервью английским журналистам пояснила, что она хотела уложить этот взрыв в рамки человеческого сознания. Но вынуждена была отказаться от своей затеи, предложив своим собеседникам просто самим попытаться вообразить, что речь идет «о 20 миллиардах взрывов миллиардов мегатонн взрывчатки каждую тысячную долю секунды, и так на протяжении 240 млн лет, без перерыва».
Эксперты признают, что природа загадочной «полости» в сверхскоплении Змееносца волновала ученых с момента ее обнаружения. Аномалию нашли еще четыре года назад с помощью рентгеновского телескопа. На краю центральной части сверхскопления ученые увидели вогнутый, словно вмятый внутрь участок. Уже тогда выдвигался ряд версий о том, что могло создать такую структуру, в том числе, и теория о взрыве.
Исследователи давно не скрывали, что в созвездии Змееносца, которое объединяет тысячи галактик вперемешку с плазмой и темным веществом, творятся непонятные вещи. Рентгеновские телескопы обнаружили у этого созвездия странный изогнутый край. И тогда было выдвинуто предположение, что это стенка пробоины, выбитой в плазме выбросом энергии одной из гигантских черных дыр, находящихся в одной из ключевых галактик созвездия.
Дело в том, поясняют астрофизики, что черные дыры известны своим «аппетитом» пожирать любую материю, будь то газ или даже звезда, которая слишком приблизилась к ним. Но они обладают и способностью извергать огромные объемы вещества и энергии в виде потоков радиоволн, разбивающих все на своем пути.
Поначалу ученые сомневались в том, что источником этого взрыва была черная дыра, поскольку пробоина была слишком огромной. Это означило бы, что ее выброс должен был быть неимоверной силы. И все-таки последние данные рассеяли окончательные сомнения. Низкочастотные наблюдения, полученные при помощи телескопов обсерватории «Мерчисон» в Австралии и гигантского радиотелескопа в Индии, судя по всему, подтверждают эту экстравагантную теорию.
«Этот объект и ранее был замечен группой исследователей космической рентгеновской обсерватории «Чандра», которые увидели этот пузырь в раскаленной рентгеновской плазме в центре созвездия и предположили, что это не может быть одним из таких выбросов энергии, потому что это был бы невообразимо гигантский выброс. «И они просто отвергли такую возможность», — поясняет руководитель обсерватории «Мерчисон» профессор Джонстон-Холлит. «Однако мы вернулись к наблюдениям и с помощью низкочастотных радиотелескопов обнаружили, что эта пробоина заполнена плазменными волнами».
В некотором смысле этот взрыв можно сравнить с извержением сорок лет назад стратовулкана Сент-Хеленс, когда снесло всю вершину горы, говорит ведущий автор исследования из исследовательской лаборатории США. Но чтобы представить себе масштабы, надо добавить, что «пробоина имеет в поперечнике полтора миллиона световых лет», — проясняет ситуацию профессор Джонстон-Холлит.
Источник