Возможен ли взрыв в космосе: Может ли взрыв произойти в космосе? — Naked Science

Содержание

Взрыв невиданной силы потряс космос. Такого не было со времен Большого взрыва

28 февраля 2020

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Chandra X-ray Observatory

Подпись к фото,

Снимки созвездия Змееносца подтверждают факт взрыва

Ученые обнаружили в космосе свидетельства колоссального взрыва, крупнейшего со времен Большого взрыва. Он в пять раз мощнее всего, что наблюдалось до сих пор.

Судя по всему, источником мощного выброса энергии стало активное ядро галактики в 390 млн световых лет от Земли, в центре которой находится сверхмассивная черная дыра.

Взрыв сильно проредил шаровое звездное скопление в созвездии Змееносца.

Черные дыры не только пожирают звезды, они могут зажигать их заново
«Звездный монстр»: ученые обнаружили огромную черную дыру, которая не должна существовать
Ученые: у Вселенной есть двойник из антиматерии, где время течет в обратную сторону

«Я попыталась уложить этот взрыв в рамки человеческого сознания, но это крайне сложно, — призналась в интервью Би-би-си один из авторов открытия Мелани Джонстон-Холлит. — Лучшее, что я могу предложить вообразить — это 20 миллиардов взрывов миллиардов мегатонн взрывчатки каждую тысячную долю секунды, и так на протяжении 240 млн лет, без перерыва».

Ученые давно знали, что в созвездии Змееносца, которое объединяет тысячи галактик вперемешку с плазмой и темной материей, происходят что-то странное.

Американские и европейские рентгеновские телескопы обнаружили у этого созвездия непонятный изогнутый край.

Тогда было выдвинуто предположение, что это стенка полости, образованной в плазме гигантским выбросом энергии из активного ядра одной из ключевых галактик созвездия.

Автор фото, Pete Wheeler/ICRAR

Подпись к фото,

Открытие удалось сделать благодаря низкочастотному радиотелескопу из обсерватории «Мерчисон» на западе Австралии

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Черные дыры известны тем, что пожирают любую материю, будь то газ или даже звезда, которая слишком приблизилась к дыре. По мере приближения к горизонту событий это вещество ускоряется, растет трение, и в результате формируется так называемый аккреционный диск.

В результате в черную дыру попадает не все вещество, большая его часть выбрасывается обратно в космос. В активных ядрах галактик вещество раскаляется от вращения, иногда извергая гигантские объемы материи и энергии — в том числе в виде потоков радиоволн, разбивающих все на своем пути.

Поначалу ученые сомневались в том, что источником этого взрыва было активное ядро галактики, поскольку пробоина была слишком огромной. Это значило, что выброс энергии должен был быть чудовищной силы.

Однако новые данные низкочастотных наблюдений, полученные при помощи телескопов обсерватории «Мерчисон» (MWA) в Австралии и Гигантского радиотелескопа (GMRT) в Индии, судя по всему, подтверждают эту теорию.

«Этот объект был ранее замечен группой исследователей Космической рентгеновской обсерватории «Чандра». Они 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 MWA, профессор Джонстон-Холлит.

«Однако мы вернулись к наблюдениям и с помощью низкочастотных радиотелескопов обнаружили, что эта пробоина заполнена плазменными волнами».

Автор фото, NASA/CHANDRA

Подпись к фото,

Рисунок: черные дыры способны выбрасывать потоки энергии, которые «светятся» в радиодиапазоне

Количество энергии, понадобившееся на создание такой пробоины в созвездии Змееносца, заметно превосходит предыдущий рекорд, который удерживало созвездие MS 0735+74.

«В некотором смысле этот взрыв можно сравнить с извержением вулкана Сент-Хеленс в 1980 году, когда снесло всю вершину горы», — говорит ведущий автор исследования, Симона Джиачинтуччи из Военно-морской исследовательской лаборатории США.

«Чтобы вы представляли себе масштабы, пробоина имеет в поперечнике полтора миллиона световых лет», — добавляет профессор Джонстон-Холлит.

Чем объясняют ученые взрыв невиданной силы в космосе

ESA / ATG Medialab

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.

Поделиться:

Космос

Взрывы в космосе — TV Tropes

http://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/main/explosionsinspace

Следующий

Перейти к

В комплекте с планарной ударной волной.

Субтроп Художественной Лицензии Пространство.

Голливуд не заинтересован ни в преподавании, ни даже в исследованиях физики, и обычно даже не точно изображает обычные взрывы на Земле, поэтому неудивительно, что взрывы в космосе полагаются на Правило Крутости, а не на науку. В фильмах взрывы в космосе работают почти так же, как и на Земле (или, скорее, как кинематографисты представьте себе они бы, с большим количеством красного пламени и дыма).

На самом деле в космосе нет воздуха для передачи энергии взрыва. Таким образом, взрывы будут иметь первоначальную яркую вспышку, а образовавшийся сферический огненный шар и обломки будут улетать от точки взрыва слишком быстро, чтобы глаз мог это увидеть. Обратите внимание, что без какой-либо атмосферы или гравитации, воздействующих на обломки, он будет продолжать двигаться на полной скорости, пока не столкнется с чем-то, а это означает, что такой взрыв на самом деле может быть 9.0012 более опаснее, чем в атмосфере.

Ядерные взрывы были бы похожи, но с гораздо более яркой вспышкой и небольшим или отсутствующим видимым мусором, так как он испарялся бы.

Взрывы в вакууме на поверхности планеты, луны, астероида и т. д. будут выглядеть так же, как и в невесомости, но любой обломок, не достигший скорости убегания в локальном гравитационном поле, будет возвращаться вниз по дуге и падать дождем на поверхность . В условиях низкой гравитации это может занять минуты или даже часы.

Кроме того, если космический корабль взорвется, взрыв должен иметь ту же скорость, что и корабль (возможно, измененную скоростью того, что в него попало). То есть стрела должна двигаться. Во многих фильмах и шоу быстро движущийся корабль превращается в неподвижный взрыв (относительно камеры).

Прежде всего, взрывы в вакууме будут бесшумными.

Во многих случаях это вызвано методом спецэффектов: настоящей пиротехникой в атмосфере. Следует отметить, что большинство зрителей обычно считают это приемлемым отрывом от реальности. В некоторых работах даже пытаются найти способы обойти это. Один из способов — вымышленные элементы, используемые в качестве топлива для кораблей, которые очень легко воспламеняются.

Многие голливудские взрывы в космосе также включают планарную ударную волну.

Это такой вездесущий троп, что следует перечислить только отвращения и подрывные действия.

Исключения

открыть/закрыть все папки

Аниме и манга

Большинство взрывов в сценах космических сражений в большинстве серий Gundam следуют более реалистичной быстро исчезающей сферической схеме взрыва. Однако обычно мусора не так много, но он может просто испариться из-за катастрофического отказа компактных реакторов Мобильного костюма.
Macross также является еще одним крупным пользователем сферических взрывов, как в космосе, так и вне его.
Планеты , являясь произведением научной фантастики, предотвращает это. Когда космический центр на Луне, где построен гигантский двигатель космического корабля, взрывается, огромный конус выброшенной материи показывается реалистично и пугающе.

Комиксы

В комиксе DCAU Лига справедливости «Обезоружен» Зеленый Фонарь изгоняет инопланетную бомбу с Земли, делая комментарий, что он никогда не привыкнет к тому, насколько тихие взрывы в космосе. Взрыв представлен в основном в виде сферы света (с заостренными точками на компасе).

Fan Works

В основном предотвращено в Bait and Switch и Red Fire, Red Planet , пара фиков Star Trek Online с перекрытием персонажей. Корабли, которые пострадали от варп-ядра или пробоины термоядерного баллона, обычно описываются как поднимающиеся вверх в «белой вспышке, обжигающей сетчатку» или что-то в этом роде. Другие разрушенные корабли, как правило, оставляют после себя большие куски, например, ударный корабль джем’хадар, передняя половина которого была снесена выстрелом в торпедный магазин.
Ракетный корабль «Вояджер» . Во время климатической битвы против Коллектива Псиборг в разгерметизированном стыковочном отсеке один из космических десантников стремится уничтожить их, но было указано, что а) нехватка воздуха снижает эффективность ядерных бомб без взрывной волны, и б) «Вояджер» окружен электромагнитным полем для защиты от космического излучения, поэтому, если вы запустите ядерную бомбу внутри этого поля, оно концентрирует излучение там, как пояс Ван Аллена.

Фильм

В 2001: Космическая одиссея , когда Боуман взорвал люк взрывного болта, звук взрыва прерывается декомпрессией.
В Бесшумный бег ядерные взрывы в космосе представляют собой просто круговые вспышки, которые исчезают.
Точно показан один раз (за исключением звука) в Пятый элемент , когда Корбен сносит двери стыковочного отсека, чтобы сбежать из отеля, в противном случае используется во всех остальных взрывах в фильме.
В Apollo 13 взрыв точно изображал реальное событие, за исключением того, что космический корабль отлетел от указанного взрыва. Некоторое время их толкала вентиляция протекающего кислородного баллона.
Сделано в основном правильно в конце Мстители (2012) . Ядерная бомба, которую Железный Человек направляет на вражеский базовый корабль, взрывается как расширяющаяся сфера, без планарной ударной волны или других голливудских изобретений. Не совсем так, но ближе, чем обычно бывает в Голливуде.
В большинстве «Звездных войн» этот троп воспроизводится довольно прямо, но в кульминационном нападении на первую Звезду Смерти показано, как один несчастный Y-Wing продолжает двигаться, пока его уничтожают.
Также правильно сделано с эффектом орбитального каскада в Gravity .
Оправдан взрыв в Interstellar , поскольку он питается кислородом внутри космического корабля и практически бесшумен при наблюдении с другого космического корабля.
Фильмы «Звездный путь » неоднократно очень прямо воспроизводили этот образ.
В Star Trek II: The Wrath of Khan рано выяснилось, что шестая планета в звездной системе взорвалась, вызвав ударную волну, которая сбила пятую планету с ее орбиты, превратив ее в безлюдную пустошь. Майк Окуда отмечает в комментарии, что ударные волны не распространяются через космический вакуум.
В Star Trek VI: The Undiscovered Country взрыв Праксиса создает плоскую ударную волну, которая сбивает всех на мостике «Эксельсиора» со стульев, спящих — с кроватей и т. д. Как и в приведенном выше примере, ударные волны не распространяется через космический вакуум. Командующий Вальтейн машет рукой, называя это «субкосмической ударной волной», хотя это не совсем ясно.
В Star Trek: Generations сюжет вращается вокруг своего рода ракеты, которая может остановить любой ядерный синтез внутри звезды. Идея состоит в том, что если гравитация звезды не изменит свой курс, энергетическая лента будет перенаправлена на поверхность планеты, на которой находится злодей. Это, конечно, не приведет к ударной волне (поскольку, несмотря на риск повторения, ударные волны не распространяются через космический вакуум), и, следовательно, не уничтожит ни одну из планет немедленно, хотя люди, живущие в системе Веридиан, предположительно замерзнут до смерти без тепла их солнца, в конце концов. Но поскольку необходимо поддерживать драматическое напряжение, видно, как ударная волна разрушает Веридиан III.
Несколько раз в Our Friend Power 5 посреди космоса происходили гигантские огненные взрывы из-за того, что персонажи были инопланетянами, участвующими в бою.

Литература

В серии Хонор Харрингтон у кораблей, у которых выходит из строя термоядерный баллон, просто появляется «одинокая ослепляющая вспышка», а затем они исчезают. Также упоминается, что ядерные боеголовки полезны в качестве оружия в космосе только в том случае, если они получают прямое попадание (что крайне маловероятно, хотя иногда и случается), поэтому ракетное оружие с самого начала перешло на использование лазеров с бомбовой накачкой. серии.
В «Зоне 7 Мэтью Рейли» космический шаттл, пораженный ракетой, просто треснет.
В американских романах Robotech взрывы в космосе всегда сферические.
В Городе, который сражался , космический корабль, системы двигателей которого выходят из строя, взрывается рядом с космической станцией главных героев, и образовавшееся поле обломков делает выход наружу чрезвычайно опасным на некоторое время.
История Галактики 9Серия 0013 обычно имеет тенденцию правильно описывать взрывы в космосе. Обычно опасность представляет не сам взрыв, а обломки, разлетающиеся во все стороны с большой скоростью от взрывающегося корабля или станции.
В другом романе упоминается сверхсовременный корабль (официально классифицируемый как легкий крейсер, но имеющий достаточную огневую мощь, чтобы уничтожить обычный флот) вооруженный до зубов ядерными ракетами. Затем автор продолжает объяснять, что в космосе это на самом деле не так опасно, как кажется. Благодаря передовым системам точечной защиты и ЭМ-экранированию (защите от ядерного излучения и ЭМИ) корабль может быть эффективно защищен от ядерного огня, поскольку ядерные взрывы (без какой-либо материи, которой можно «питаться», или воздуха для движения) имеют только эффективное диапазон в несколько миль.
В The Lost Fleet корабли взрываются короткой яркой вспышкой только в двух случаях: отказ защитной оболочки реактора или столкновение двух кораблей на значительной доле скорости света (корабли обычно маневрируют при скорости 10% от c). В обоих случаях от корабля после вспышки мало что осталось. Большинство кораблей, уничтоженных в бою, просто разваливаются на части и продолжают двигаться по своей первоначальной траектории, поскольку части начинают расходиться.
В романе Роберта А. Хайнлайна « Между планетами » это сделано правильно, когда станция Circum-Terra была уничтожена ядерным оружием. Взрыв был описан как второе солнце, сияющее белизной, и как расширяющаяся сфера идеальной геометрической формы. В рассказе также прямо говорится, что в космическом вакууме не будет грибовидного облака.
Track (приключенческий боевик Джерри Ахерна, 1980-е годы). В «Мести мастера» неонацистский изготовитель бомб планирует взорвать бомбу на борту космического корабля и размышляет о том, как вакуум повлияет на взрыв.
В рассказах Джорджа О. Смита 1940-х годов Venus Equilateral одноименной космической станции угрожает космический пират. Рассмотрены различные средства защиты, в том числе и управляемые торпеды. Однако указано, что взрывчатка малоэффективна в вакууме, поскольку нет атмосферы для создания волны давления, осколки могут не пробить корпус, и даже бронебойная боеголовка должна в первую очередь поразить быстро движущийся космический корабль.

Прямая трансляция

Как и любое научно-фантастическое шоу, Stargate SG-1 и Stargate Atlantis имеют это. Однако, когда они используют ядерное оружие, взрывы, по крайней мере, сферические и без грибовидного облака.
В Firefly поврежденные корабли (такие как заброшенный грузовой корабль, взорванный крейсером Альянса в «Bushwhacked») просто распадаются, а сломанные части дрейфуют по траектории корабля. Также не было звука взрыва или разрыва (что было верно для большинства космических снимков в Firefly).
Их много в Star Trek после стандартного драки на звездолете с вражеским кораблем.
Предотвращено в Star Trek: The Original Series , где у достаточно поврежденных космических кораблей откажут системы жизнеобеспечения, что приведет к гибели экипажа, а корабль превратится в дрейфующие обломки.
В Battlestar Galactica взрывы обычно быстро затухают, а огненные взрывы (вызванные кислородом в кораблях, которые взрывают сами себя — причина, по которой рейдеры-сайлоны почти никогда не взрываются, а в основном просто распадаются) кажутся «размазанными» по скорости. Кроме того, ядерные взрывы действительно выглядят в основном как «просто вспышки», как описано выше, без тропных огненных шаров и/или грибовидных облаков. В то время как выстрелы крупных кораблей обычно были бесшумными, меньшие истребители обычно имели полный звук в космосе. Создатели рассчитывали, что все космические бои будут бесшумными, но, просмотрев результаты, решили, что это слишком неестественно, и вставили звуковые эффекты. В соответствии с первоначальным замыслом все звуковые эффекты в космосе по-прежнему заметно приглушены.
Предотвращено в Пространстве . Когда корабль подвергается ядерному удару, он распадается на части и исчезает в яркой вспышке и сферическом синем взрыве. Еще одним приятным моментом является то, что корабли на самом деле не взрываются без применения взрывчатых веществ, как показано в «Дверях и углах», когда Росинант выигрывает космическую битву, подшучивая над своим противником с помощью PDC ^{, примечание} Point-Defense Cannons, крупнокалиберные поворотно-ствольные пулеметы, похожие по форме и функциям на орудия Phalanx CIWS при обстреле реальных боевых кораблей, убивают экипаж, фактически не взрывая корабль.

Газетные комиксы

A The Far Side высмеивали этот троп (и Space Is Noisy). Ученый вскакивает в переполненном кинотеатре с криком: «Остановите кино! Остановите кино! Взрывы не гремят в вакууме!»

Настольные игры

Хотя внешний вид не обсуждается, взрывы в GURPS теряют примерно половину своей мощности в космосе из-за отсутствия атмосферы.

Видеоигры

В EVE Online эффекты взрыва выглядят почти правильно в соответствии с тем, что описано выше. Однако они замедлены, чтобы игроки могли насладиться блестящим послесвечением корабля, который они только что помогли взорвать.
Однако никто не идеален: торпеды по-прежнему создают мощную плоскую ударную волну. То же самое происходит и с крупными структурами, когда они идут БУМ. Каждый раз, когда взрывается бункер для дронов, при взрыве возникает плоская ударная волна, причем бесплатно.
По крайней мере, они получают бит «Взрыв движется по исходной траектории с исходной скоростью». К сожалению, этого нельзя сказать о оставшихся обломках, хотя это сделано для того, чтобы вам не приходилось гоняться за ними, когда вы хотите их разграбить.
Звуковые эффекты оправданы в игре тем простым фактом, что все, что вы видите в качестве пилота капсулы, представляет собой виртуальную симуляцию реальных событий, передаваемую прямо в вашу голову, пока вы безопасно свернувшись внутри своей капсулы, полной слизи. По-видимому, ранние версии технологии Pod не заботились о Звуке, но его отсутствие приводило (и без того психически неуравновешенных) капсулиров к полному безумию.
Игры Star Fox делают то же самое, когда корабли в основном разваливаются после удара или классический предмет «БОМБА» летит по идеальной сфере.
Хитро оправдано в ранней компьютерной игре Elite . В инструкции поясняется, что когда корабль или что-то подобное взрывается в космосе, а также вспышка производит всплеск радиоволн, которые, попадая в ваш коммуникатор, издают звук точно так же, как взрыв.
В то время как игры Dead Space большую часть времени правильно работают с гравитацией и вакуумом, во второй игре есть любопытное исключение. В зоне невесомости (с кислородом) бушует большой огонь. Несмотря на отсутствие гравитации, пламя тянется «вверх», а не распространяется во все стороны.
В Sword of the Stars ядерные бомбы производят небольшой сферический взрыв в космосе, а единственными другими взрывчатыми веществами являются кислотные и нанитовые бомбы, которые оставляют сферическое коррозионное облако. А при использовании в орбитальной бомбардировке ядерное оружие снова создает сферу, но значительно большего размера.
Когда корабли уничтожаются, их части продолжают двигаться в том же направлении в течение нескольких секунд, прежде чем они взорвутся. Это верно даже для кораблей Лиир, которые технически не двигаются в ньютоновском смысле, а телепортируются миллионы раз в секунду. Таким образом, когда корабли Лиир уничтожены, их обломки должны оставаться в относительном покое.
Вражеские корабли в Родине превратятся в огненные обломки, если вы достаточно их обстреляете. Ваш корабль также сделает это, если потеряет все свое здоровье или загорится.

Webcomics

Web Original

В эпизоде SuperMarioLogan «Баузер Младший отправляется на Солнце!» космический шаттл Младшего (по имени Осьминог) взрывается, когда он слишком близко подходит к Солнцу.

Вестерн Анимация

В Il était une fois. .. … Космос , корабли в космосе обычно взрываются сферическими взрывами, особенно когда флот Кассиопеи, и особенно их боевые корабли класса «Наутилус», массово уничтожаются гуманоидами, которые часто даже не расширяются. Однако они всегда сопровождаются звуком, и в одном из эпизодов военный корабль Конфедерации Омега после удара взрывается, создавая плоскую ударную волну.

Реальная жизнь

Когда-то две сверхдержавы провели несколько серий ядерных взрывов на большой высоте, в результате которых огненные шары оказались столь же крутыми, если не более крутыми, чем все, что Голливуд мог произвести в эпоху компьютерной графики. Еще один пример того, что ошибиться так же легко, как и правильно. Следует отметить, что эти взрывы были еще в атмосфере, просто очень высоко.
Морская звезда Прайм была высотным ядерным взрывом 1962 года, который совершенно точно был — юридически , по крайней мере — в космическом пространстве (на высоте 250 миль / 400 км, на 300 км выше линии Кармана ^{примечание}, которое проводит различие между атмосферой и космосом для целей регулирования кораблей — космические корабли и самолеты подпадают под разные правила и не намного ниже современная высота МКС). Это также способствовало досрочному выходу из строя ряда спутников, в том числе первого коммерческого спутника связи Telstar-1, и затронуло первый британский спутник Ariel-1. Хотя в том случае, по примечательному стечению обстоятельств, одной из вещей, которые были повреждены, был таймер, который должен был завершить работу спутника через год — в результате Ариэль-1 продолжал работать гораздо дольше, чем ожидалось, хотя и с неоптимальные солнечные батареи (опять же благодаря излучению Starfish Prime и другим высотным испытаниям). Повреждение спутника Starfish Prime было одной из причин договора о запрещении ядерных испытаний в космосе, о котором говорится ниже.
Ядерные взрывы в космосе наносят ущерб совершенно иначе, чем ядерные взрывы в атмосфере. Ядерный взрыв в вакууме производит яркую вспышку, всплеск нейтронов и всплеск интенсивного излучения, действие которого быстро ослабевает из-за закона обратных квадратов. Фактический ущерб цели будет исходить от радиации и нейтронов, которые поджарят экипаж и любую электронику и оставят цель очень радиоактивной.
Эксперименты «Касаба-Гаубица» были попыткой сделать космические ядерные бомбы жизнеспособными, разработанными для удовлетворения требований Орионского двигателя «кумулятивного ядерного заряда». Прикрепив к боеголовке тонкую вольфрамовую пластину, можно получить луч атомного огня; прикрепив к нему толстый пенопластовый столб вместо него получается широкий «блин» из ядерных обломков. Или так считалось, потому что эксперименты были прекращены после ратификации договора о запрете атомного оружия в космосе.
Говорят, что неисправный спутник-шпион был сбит ракетой ВМС США, чтобы он не стал опасным. Обратите внимание, что большинство спутников на самом деле все еще находятся в атмосфере. (Спутники GPS и спутники геосинхронной связи, используемые повседневными стационарными параболическими антеннами, являются двумя заметными исключениями.)

«Красный — наш, зеленый — их»

«Вид из галереи». Вавилон 5 сражается с ордой вторгшихся инопланетян, перемещающихся по сектору. Ребята из техподдержки делают перерыв между звонками и наблюдают, что когда один из кораблей Земного Альянса поднимается вверх, он выпускает красный или оранжевый огненный шар, а корабли пришельцев выпускают зеленые огненные шары. Они связывают это с разными смесями атмосферы, используемыми обеими сторонами.

Почему США однажды взорвали ядерную бомбу в космосе

Когда ядерная бомба Starfish Prime взорвалась, заряженные частицы от взрыва столкнулись с молекулами в атмосфере Земли, создав искусственное полярное сияние, которое можно было увидеть даже в Новой Зеландии.

Изображение от Science History Images, Alamy Стоковое Фото

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Была кромешная тьма, когда отец Грега Сприггса привел свою семью на самую высокую точку атолла Мидуэй 8 июля 1962 года. Той ночью на другом атолле в тысяче миль от него американские военные должны были запустить ракету в космос для испытания термоядерная бомба.

«Он пытался понять, в каком направлении смотреть, — вспоминает Сприггс. «Он думал, что будет это маленькое мерцание, поэтому хотел убедиться, что все его увидят».

Зрители также устраивали «вечеринки в честь бомбы» на Гавайях, так как обратный отсчет времени транслировался по коротковолновому радио. Фотографы направляли свои объективы к горизонту и обсуждали лучшие настройки камеры для съемки термоядерного взрыва в открытом космосе.

Оказалось, что взрыв — бомба мощностью 1,4 мегатонны, в 500 раз мощнее той, что упала на Хиросиму, — не был малозаметным.

«Когда взорвалось это ядерное оружие, все небо осветилось во всех направлениях. Было похоже на полдень», — говорит Сприггс. Морская звезда Прайм взорвалась на высоте 250 миль, примерно на высоте, на которой сегодня вращается Международная космическая станция. В течение 15 минут после первоначального взрыва заряженные частицы от взрыва сталкивались с молекулами в атмосфере Земли, создавая искусственное полярное сияние, которое можно было увидеть даже в Новой Зеландии.

« Казалось, что небеса извергли новое солнце, которое вспыхнуло ненадолго, но достаточно долго, чтобы поджечь небо », согласно одному сообщению в Hilo Tribune-Herald . Сопутствующий электромагнитный импульс отключил радиостанции, включил аварийную сирену и заставил уличные фонари на Гавайях отключиться.

В следующем году США, Великобритания и СССР подписали Договор об ограниченном запрещении ядерных испытаний, и космос был свободен от водородных бомб в течение почти 60 лет. Но результаты Starfish Prime служат предупреждением о том, что может произойти, если магнитное поле Земли снова подвергнется воздействию высоких доз радиации либо от другого ядерного оружия, либо от естественных источников, таких как солнце.

Память о том дне осталась у Сприггса, который сейчас работает ученым-оружейником в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии, где он занимается сохранением и анализом архивных видеозаписей ядерных испытаний. «Спустя годы я сказал отцу: «Знаешь, если бы я знал, что стану физиком-ядерщиком, я бы уделял этому больше внимания», — говорит он.

Холодная война накаляется

Годом ранее, в 1961 году, международные переговоры о запрещении ядерных испытаний приняли худший оборот. После трех лет отсутствия испытаний Советский Союз и США нарушили добровольный мораторий, при этом Советы провели 31 экспериментальный взрыв, в том числе «Царь-бомбу», самую большую ядерную бомбу из когда-либо взорванных. Он был запущен 19 октября.61, примерно в 13 000 футов над островом за Полярным кругом.

В то время космическая гонка находилась в зачаточном состоянии, и американские военные без колебаний отправляли в космос почти что угодно. Министерство обороны было в разгаре отдельного проекта по выводу на орбиту 500 миллионов медных игл, чтобы попытаться отразить радиоволны и помочь в дальней связи. Был даже план, который в конечном итоге провалился, — провести ядерный взрыв на Луне.

Ученые и военные интересовались, что произойдет, если ядерный взрыв будет произведен в космосе, особенно как он может взаимодействовать с магнитосферой Земли. Всего двумя годами ранее первый американский спутник «Эксплорер-1» случайно обнаружил, что Земля окружена пончиками интенсивного излучения, удерживаемыми на месте ее магнитным полем. Впоследствии они были названы поясами Ван Аллена в честь Джеймса Ван Аллена, ученого из Университета Айовы, открывшего их.

Звуки поясов Ван Аллена

Зонды Ван Аллена НАСА записали эти хоровые волны в космосе над Землей. Эти волны создаются электронами, движущимися по спирали вдоль силовых линий магнитного поля вокруг Земли. Затем они взаимодействуют с другими электронами в регионе, чтобы разогнать их до более высоких скоростей или толкнуть в верхние слои атмосферы Земли.

«Как сказал Ван Аллен, обнаружив радиационные пояса, космос не пуст, космос радиоактивн», — говорит Дэвид Сибек, ученый из миссии Van Allen Space Probes НАСА. «Открытие Ван Аллена вызвало беспокойство, потому что в нем говорилось, что любой будущий космический корабль или астронавт, которых мы отправим, будут подвергаться воздействию этого излучения. И тогда это было шоком».

Перед испытанием ученые думали, что воздействие Морской звезды Прайм на радиационные пояса Земли будет минимальным. Во время пресс-конференции в мае 1962 года президент Джон Ф. Кеннеди сказал репортерам ироничным тоном: «Я знаю, что вокруг пояса Ван Аллена были волнения, но Ван Аллен говорит, что это не повлияет на пояс. »

Но Ван Аллен ошибался.

Ядерный запуск

После четырехдневных задержек в ожидании идеальной погоды Starfish Prime был запущен на носу ракеты Thor с атолла Джонстон, острова примерно в 750 морских милях к юго-западу от Гавайев. Военные также отправили 27 небольших ракет с научными приборами для измерения их воздействия. Самолеты и катера заняли позицию, чтобы записать тест всеми возможными способами. Были запущены сигнальные ракеты в надежде отвлечь местных птиц от грядущей ослепляющей вспышки.

Ученые уже знали, что ядерный взрыв в космосе ведет себя совершенно иначе, чем на земле, говорит Сприггс. Здесь нет грибовидного облака или двойной вспышки. Люди на земле не чувствуют ударной волны и не слышат никаких звуков. Это просто яркий шар плазмы, который, кажется, меняет цвет, когда заряженные частицы от взрыва выбрасываются в атмосферу магнитным полем Земли. Этот эффект создает красочные искусственные полярные сияния, и поэтому эти высотные ядерные бомбы иногда называли «радужными бомбами».

Было неожиданностью, насколько это было плохо, и как долго это продолжалось, и насколько вредно это было для спутников, которые пролетали через эту область и умирали.
ByDavid SibeckNASA

Поскольку магнитное поле Земли уловило ионизированное излучение от испытания Starfish Prime, оно создало новый искусственный радиационный пояс, который оказался сильнее и дольше, чем предсказывали ученые. Этот неожиданный «пояс морских звезд», просуществовавший не менее 10 лет, уничтожил Telstar 1, первый спутник, транслировавший прямой телевизионный сигнал, и Ariel-1, первый британский спутник.

«Было неожиданностью, насколько это было плохо, и как долго это продолжалось, и какой ущерб это наносило спутникам, которые пролетали через эту область и умирали», — говорит Сибек.

Fallout

Тем не менее, тест выявил важную информацию о радиации вокруг Земли. Бомба выпустила специальный изотопный индикатор под названием кадмий-190. Его первоначальной целью было отследить последствия испытаний, но он также стал ценным ресурсом для понимания погодных условий в верхних слоях атмосферы.

Испытание также помогло США понять, как обнаруживать ядерные взрывы в космосе, и построить систему, позже названную Vela Hotel, для наблюдения за испытаниями других стран. Такие достижения помогли сделать договор о запрещении ядерного оружия в космосе более реалистичным.

Но в космосе есть и другие мощные источники радиации. По словам Сибека, существует очень небольшая вероятность того, что солнечная вспышка в нужный момент может обрушить на планету такое же количество радиации.

«Он должен быть больше, чем большинство из тех, что мы когда-либо видели на протяжении нашей жизни или в космическую эру», — говорит он. «Но есть [геомагнитные] бури, которые были такими сильными, и мы знаем, что это произошло, потому что люди видели полярные сияния в средних широтах или даже ниже на заре технологической цивилизации».

Крупнейшая из когда-либо зарегистрированных геомагнитных бурь, называемая Кэррингтонским событием, обрушилась на Землю в 1859 году. Она вызвала полярные сияния над Австралией и вызвала поражение электрическим током телеграфистов в Америке. Если бы подобная буря обрушилась сегодня, последствия были бы гораздо серьезнее, чем обрыв телеграфных линий.

«От компьютерных чипов и мощности зависит гораздо больше вещей, чем в 1962 году. Вещи в вашем доме, вещи в вашей машине, связь. Было бы намного хуже», — говорит Сибек.

В том маловероятном случае, если в космосе взорвется еще одна ядерная бомба, Джефф Ривз, научный сотрудник Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, работает над быстрым способом избавления от радиационных поясов, образовавшихся в результате ядерных взрывов.