Un bhangmeter es un radiómetro sin formación de imágenes instalado en satélites de reconocimiento y navegación para detectar detonaciones nucleares atmosféricas y determinar el rendimiento del arma nuclear. [1] También se instalan en algunos vehículos de combate blindados , en particular vehículos de reconocimiento NBQ , para ayudar a detectar, localizar y analizar detonaciones nucleares tácticas. A menudo se utilizan junto con sensores de presión y sonido en esta función, además de los sensores de radiación estándar. Algunos búnkeres nucleares e instalaciones militares también pueden estar equipados con dichos sensores junto con detectores de eventos sísmicos .
El bhangmeter fue desarrollado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos por un equipo dirigido por Hermann Hoerlin. [2]
El bhangmeter fue inventado, y el primer dispositivo de prueba de concepto fue construido, en 1948 para medir las detonaciones de prueba nuclear de la Operación Sandstone . Los instrumentos prototipo y de producción fueron construidos más tarde por EG&G , y el nombre "bhangmeter" fue acuñado en 1950 por Frederick Reines . [3] Los bhangmeters se convirtieron en instrumentos estándar utilizados para observar las pruebas nucleares estadounidenses . Un bhangmeter Mod II fue desarrollado para observar las detonaciones de la Operación Buster-Jangle (1951) y la Operación Tumbler-Snapper (1952). [4] Estas pruebas sentaron las bases para un gran despliegue de bhangmeters a nivel nacional en América del Norte con el Sistema de Alarma de Bombas (1961-1967).
El presidente estadounidense John F. Kennedy y el primer secretario del Partido Comunista de la Unión Soviética, Nikita Khrushchev , firmaron el Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas Nucleares el 5 de agosto de 1963, [5] con la condición de que cada parte pudiera utilizar sus propios medios técnicos para supervisar la prohibición de las pruebas nucleares en la atmósfera o en el espacio ultraterrestre. [6]
Los bhangmeters se instalaron por primera vez en 1961, a bordo de un avión estadounidense KC-135A modificado para monitorear la prueba soviética previamente anunciada de la Tsar Bomba . [7]
Los satélites Vela fueron los primeros dispositivos de observación basados en el espacio desarrollados conjuntamente por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la Comisión de Energía Atómica . La primera generación de satélites Vela no estaba equipada con bhangmetros sino con sensores de rayos X para detectar el intenso pulso único de rayos X producido por una explosión nuclear. [8] Los primeros satélites que incorporaron bhangmetros fueron los satélites Vela avanzados .
Desde 1980, los bhangmeters se han incluido en los satélites de navegación GPS de EE. UU. [9] [10] [11]
Los sensores de fotodiodos de silicio están diseñados para detectar el distintivo pulso doble brillante de luz visible que se emite a partir de las explosiones de armas nucleares atmosféricas . [2] Esta firma consiste en un destello corto e intenso que dura alrededor de 1 milisegundo, seguido de una segunda emisión de luz mucho más prolongada y menos intensa que tarda una fracción de segundo a varios segundos en acumularse. [12] Esta firma, con un máximo de doble intensidad, es característica de las explosiones nucleares atmosféricas y es el resultado de que la atmósfera de la Tierra se vuelva opaca a la luz visible y transparente nuevamente a medida que la onda de choque de la explosión viaja a través de ella. [10]
El efecto se produce porque la superficie de la bola de fuego primitiva es rápidamente superada por la "onda de choque" en expansión, la onda de choque atmosférica compuesta por el plasma ionizado de lo que una vez fue la carcasa y otras materias del dispositivo. [13] Aunque emite una cantidad considerable de luz, es opaca e impide que la bola de fuego, mucho más brillante, la atraviese. El resultado neto registrado es una disminución de la luz visible desde el espacio exterior a medida que la onda de choque se expande, lo que produce el primer pico registrado por el bhangmeter.
A medida que se expande, la onda de choque se enfría y se vuelve menos opaca a la luz visible producida por la bola de fuego interior. El bhangmeter comienza a registrar un aumento en la intensidad de la luz visible. La expansión de la bola de fuego conduce a un aumento de su área de superficie y, en consecuencia, a un aumento de la cantidad de luz visible irradiada al espacio. La bola de fuego continúa enfriándose, por lo que la cantidad de luz finalmente comienza a disminuir, lo que provoca el segundo pico observado por el bhangmeter. El tiempo entre el primer y el segundo pico se puede utilizar para determinar su rendimiento nuclear . [14]
El efecto es inequívoco para las explosiones por debajo de unos 30 kilómetros (19 millas) de altitud, pero por encima de esta altura se produce un pulso único más ambiguo. [15]
El nombre del detector es un juego de palabras [3] que le dio Fred Reines , uno de los científicos que trabajaban en el proyecto. El nombre se deriva de la palabra hindi " bhang ", una variedad de cannabis cultivada localmente que se fuma o se bebe para inducir efectos intoxicantes. La broma es que uno tendría que estar drogado para creer que los detectores bhangmeter funcionarían correctamente. Esto contrasta con un "bangmeter" que uno podría asociar con la detección de explosiones nucleares. [3]
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