La ojiva nuclear W71 fue una ojiva termonuclear estadounidense desarrollada en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California y desplegada en el misil LIM-49A Spartan , un componente del Programa Safeguard , un sistema de defensa contra misiles antibalísticos (ABM) desplegado brevemente por Estados Unidos en la década de 1970.
La ojiva W71 fue diseñada para interceptar ojivas enemigas entrantes a larga distancia, hasta 450 millas (720 km) del punto de lanzamiento. La interceptación tuvo lugar a altitudes tan elevadas, comparables a la órbita baja terrestre , donde prácticamente no hay aire. A estas altitudes, los rayos X resultantes de la explosión nuclear pueden destruir los vehículos de reentrada entrantes a distancias del orden de 10 millas (16 km), lo que hizo que el problema de guiar el misil con las precisiones requeridas fuera mucho más simple que los diseños anteriores que tenían alcances letales de menos de 1.000 pies (300 m). [1]
La ojiva W71 tenía una potencia de alrededor de 5 megatones de TNT (21 PJ). El paquete de la ojiva era aproximadamente un cilindro de 42 pulgadas (1,1 m) de diámetro y 101 pulgadas (2,6 m) de largo. La ojiva completa pesaba alrededor de 2.850 libras (1.290 kg). [2]
El W71 producía grandes cantidades de rayos X y era necesario minimizar la producción de fisión y los desechos para reducir el efecto de apagón del radar que los productos de fisión y los desechos producen en los sistemas de radar de misiles antibalísticos. [1] [3]
El diseño del W71 surgió a mediados de los años 1960 como resultado de estudios de pruebas nucleares a gran altitud realizadas antes del Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas Nucleares de 1963. Varias pruebas, especialmente las de la Operación Fishbowl en 1962, demostraron una serie de efectos previamente poco comprendidos o subestimados. Entre ellos estaba el comportamiento de los rayos X creados durante la explosión. Estos tendían a reaccionar con la atmósfera a unas pocas decenas de metros a bajas altitudes (véase el efecto del truco de la cuerda ). A grandes altitudes, sin una atmósfera con la que interactuar, el camino libre medio de los rayos X podía ser del orden de decenas de kilómetros. [4]
Esto presentó un nuevo método de atacar a los vehículos de reentrada nuclear (VRN) enemigos mientras aún se encuentran a gran distancia de sus objetivos. Los rayos X que golpean la capa más externa de la ojiva reaccionarán calentando una capa delgada del material tan rápidamente que se desarrollarán ondas de choque que pueden hacer que el material del escudo térmico en el exterior del VRN se separe o se desprenda. El VRN se rompería durante la reentrada. [5] La principal ventaja de este ataque es que se lleva a cabo a grandes distancias, tan grandes como 30 kilómetros (19 millas), que cubren la mayor parte del tubo de amenaza que contiene la ojiva y los diversos señuelos de radar y material de interferencia que lo acompaña. Anteriormente, el ABM tenía que acercarse a menos de 800 pies (240 m) de la ojiva para dañarla mediante el calentamiento por neutrones, lo que presentaba un serio problema al intentar localizar la ojiva dentro de un tubo de amenaza que normalmente tenía al menos un kilómetro de ancho y unos diez de largo. [4]
En marzo de 1965, Bell recibió un contrato para iniciar la conversión del misil Nike Zeus LIM-49 anterior para el papel de alcance extendido. El resultado fue el Zeus EX, o DM-15X2, que utilizaba la primera etapa del Zeus original como segunda etapa junto con una nueva primera etapa para ofrecer un alcance mucho mayor. El diseño fue rebautizado como Spartan en enero de 1967, manteniendo la designación original LIM-49. Las pruebas del nuevo misil comenzaron en abril de 1970 desde la isla Meck, parte del campo de pruebas de Kwajalein que se había establecido para probar el sistema Nike Zeus anterior. Debido a la necesidad percibida de implementar rápidamente el sistema, el equipo adoptó un enfoque de "hacerlo una vez, hacerlo bien" en el que los elementos de prueba originales se diseñaron para ser los modelos de producción. [4]
La ojiva del Spartan fue diseñada por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), basándose en la experiencia previa de la Operación Plowshare . Una explosión nuclear a gran altitud tiene la desventaja de crear una cantidad significativa de ruido electrónico y un efecto conocido como apagón nuclear que ciega los radares en un área extensa. Algunos de estos efectos se deben a los fragmentos de fisión liberados por la explosión, por lo que se tuvo cuidado de diseñar la bomba para que fuera "limpia" para reducir estos efectos. El Proyecto Plowshares había explorado previamente el diseño de tales bombas limpias como parte de un esfuerzo por utilizar explosivos nucleares para usos civiles donde la producción de radionucleidos de larga duración debía minimizarse.
Para maximizar la producción de rayos X, se dice que el W71 utilizó un apisonador de oro, [ cita requerida ] en lugar del habitual uranio empobrecido o plomo . El revestimiento normalmente tiene el propósito principal de capturar la energía de rayos X dentro de la carcasa de la bomba mientras el primario explota y activa el secundario. Para este propósito, casi cualquier metal de alto Z funcionará, y el uranio empobrecido se usa a menudo porque los neutrones liberados por el secundario causarán fisión en este material y agregarán una cantidad significativa de energía a la liberación explosiva total. En este caso, el aumento de la energía de la explosión no tendría efecto ya que hay poca o ninguna atmósfera para transportar esa energía, por lo que esta reacción es de poco valor. El uso de oro puede haber sido para adaptar su transparencia a los rayos X. [6] En un testimonio ante el Congreso sobre el posible desmantelamiento del W71, un funcionario del DOE describió la ojiva como "una mina de oro". [7]
En 2008, el Departamento de Energía de los Estados Unidos desclasificó el hecho de que la caja de radiación del W71 contenía torio metálico. [8]
En buenas condiciones, la ojiva W71 tenía un radio exoatmosférico letal de hasta 30 millas (48 km), [9] aunque más tarde se afirmó que era de 12 millas (19 km) contra objetivos "blandos", y de tan solo 4 millas (6,4 km) contra ojivas reforzadas. [10]
Se produjeron entre 30 y 39 [11] unidades entre 1974 y 1975. Las armas entraron en servicio en 1975, pero fueron retiradas ese mismo año y las ojivas se almacenaron hasta 1992, cuando fueron desmanteladas. Se cree que la corta vida útil del W71, Spartan y el Programa Safeguard en general se debió en parte a que se volvió obsoleto con el desarrollo de ojivas ofensivas soviéticas MIRV ( vehículos de reentrada independiente múltiple ), que a diferencia de los MRV (vehículos de reentrada independiente múltiple), pueden crear una distancia de espaciado sustancial entre cada ojiva una vez que llegan al espacio, por lo que requerirían al menos aproximadamente un lanzamiento de misil Spartan para interceptar cada ojiva MIRV . Como el costo del Spartan y un misil balístico intercontinental enemigo eran aproximadamente el mismo, un adversario podía darse el lujo de abrumar el sistema ABM agregando misiles balísticos intercontinentales con ojivas MIRV a su arsenal nuclear .
Antes de la prueba del W71, se llevó a cabo en 1969 una prueba de calibración conocida como Milrow de la Operación Mandrel . A pesar de la oposición política y de los grupos de presión a ambas pruebas, y en particular a la del W71 de máxima potencia, procedente del entonces senador estadounidense Mike Gravel [12] [13] [14] y del naciente Greenpeace , [15] una decisión del Tribunal Supremo hizo que se diera luz verde al disparo de prueba, [16] y un prototipo del W71 se probó con éxito el 6 de noviembre de 1971 en el Proyecto Cannikin de la Operación Grommet [17] en la prueba nuclear subterránea más grande del mundo, en la isla Amchitka en las islas Aleutianas frente a Alaska . La segunda prueba subterránea de mayor potencia conocida se produjo en 1973, cuando la URSS probó un dispositivo de 4 Mt 392
El W71 fue bajado 6.150 pies (1.870 m) por un pozo de 90 pulgadas de diámetro (2,3 m) hasta una caverna artificial de 52 pies (16 m) de diámetro. Un sistema de instrumentación de 264 pies de largo (80 m) monitoreó la detonación. La prueba de rendimiento total se realizó a las 11:00 am hora local del 6 de noviembre de 1971 y dio como resultado un movimiento vertical del suelo de más de 15 pies (4,6 m) a una distancia de 2.000 pies (610 m) del pozo, equivalente a un terremoto de magnitud 7,0 en la escala de Richter . Un cráter de 1 milla de ancho (1,6 km) y 40 pies de profundidad (12 m) se formó dos días después.
… el diseño de la ojiva del Spartan, el interceptor utilizado en el nivel superior del sistema de misiles antibalísticos (ABM) Safeguard de EE. UU. Los misiles Spartan debían atacar nubes de vehículos de reentrada y señuelos sobre la atmósfera y destruir las ojivas entrantes con una ráfaga de rayos X de alta energía. … La ojiva Spartan tenía un alto rendimiento, producía grandes cantidades de rayos X y minimizaba la salida de fisión y los escombros para evitar el apagón de los sistemas de radar ABM. Livermore también desarrolló y probó por primera vez la tecnología de ojiva para el interceptor de segundo nivel, el misil Sprint.
... la Corte Suprema dictaminó por un margen de 4 a 3 que la prueba podía realizarse. El 6 de noviembre de 1971, a las 6:30 am en Amchitka, la Casa Blanca dio el visto bueno a través de una línea telefónica directa.