Las explosiones nucleares a gran altitud son el resultado de pruebas de armas nucleares en las capas superiores de la atmósfera terrestre y en el espacio exterior . Estados Unidos y la Unión Soviética realizaron varias pruebas de este tipo a gran altitud entre 1958 y 1962.
El Tratado de Prohibición Parcial de los Ensayos Nucleares se aprobó en octubre de 1963, poniendo fin a los ensayos nucleares atmosféricos y exoatmosféricas. El Tratado del Espacio Ultraterrestre de 1967 prohibió el emplazamiento de armas nucleares en el espacio, además de otras armas de destrucción masiva . El Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares de 1996 prohíbe todos los ensayos nucleares, ya sean sobre el suelo o bajo tierra, bajo el agua o en la atmósfera, pero aún no ha entrado en vigor porque no ha sido ratificado por algunos de los Estados parte del Tratado.
El fuerte pulso electromagnético (PEM) resultante tiene varios componentes. En las primeras décimas de nanosegundos, aproximadamente una décima parte del uno por ciento del rendimiento del arma aparece como poderosos rayos gamma con energías de uno a tres megaelectronvoltios ( MeV , una unidad de energía). Los rayos gamma penetran la atmósfera y chocan con las moléculas del aire , depositando su energía para producir enormes cantidades de iones positivos y electrones de retroceso (también conocidos como electrones Compton ). Estos electrones Compton de energía MeV luego aceleran y giran en espiral a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra. Los campos eléctricos y corrientes transitorios resultantes generan emisiones electromagnéticas en el rango de frecuencia de radio de 15 MHz a 250 MHz . Este PEM de gran altitud ocurre entre 30 y 50 kilómetros (19 y 31 millas) sobre la superficie de la Tierra. El potencial como arma antisatélite se hizo evidente en agosto de 1958 durante Hardtack Teak . El pulso electromagnético observado en el Observatorio Apia en Samoa fue cuatro veces más potente que cualquiera de los creados por tormentas solares [1] , mientras que en julio de 1962 la prueba Starfish Prime dañó los sistemas electrónicos en Honolulu y Nueva Zelanda (aproximadamente a 1.300 kilómetros (810 millas) de distancia), fundió 300 farolas en Oahu (Hawái), activó unas 100 alarmas antirrobo y provocó la falla de una estación repetidora de microondas en Kauai , que cortó el robusto sistema telefónico de las otras islas hawaianas. Se determinó que el radio para una eliminación efectiva de la radiación Compton producida por un arma nuclear de este tipo en el espacio era de aproximadamente 80 kilómetros (50 millas). Se llevaron a cabo más pruebas con este fin, que se plasmaron en un programa del Departamento de Defensa , el Programa 437 .
Sin embargo, existen problemas con las armas nucleares trasladadas a escenarios de prueba y despliegue. Debido al gran radio asociado con los eventos nucleares, fue casi imposible evitar daños indiscriminados a otros satélites, incluidos los propios satélites. Starfish Prime produjo un cinturón de radiación artificial en el espacio que pronto destruyó tres satélites ( Ariel , TRAAC y Transit 4B fallaron después de atravesar el cinturón de radiación, mientras que Cosmos V , Injun I y Telstar 1 sufrieron una degradación menor, debido a algún daño por radiación a las células solares , etc.). La tasa de dosis de radiación fue de al menos 0,6 Gy / día cuatro meses después de Starfish para un satélite bien protegido o una cápsula tripulada en una órbita terrestre circular polar , lo que causó preocupación en la NASA con respecto a sus programas de exploración espacial tripulada.
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En general, los efectos nucleares en el espacio (o en altitudes muy elevadas) tienen un aspecto cualitativamente diferente. Mientras que una explosión nuclear atmosférica tiene una característica nube en forma de hongo , las explosiones a gran altitud y en el espacio tienden a manifestarse como una "nube" esférica hasta que el campo magnético de la Tierra las distorsiona . Las partículas cargadas resultantes de la explosión se aceleran a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra para crear una exhibición auroral en el punto conjugado , [2] lo que ha llevado al documentalista Peter Kuran a caracterizar estas detonaciones como "las bombas arcoíris ". Los efectos visuales de una explosión a gran altitud o en el espacio pueden durar más que las pruebas atmosféricas, a veces más de 30 minutos. El calor del disparo de Bluegill Triple Prime , a una altitud de 50 kilómetros (31 millas), fue sentido por el personal en tierra en el atolón Johnston , y esta prueba provocó quemaduras en la retina a dos miembros del personal en la zona cero que no llevaban sus gafas de seguridad.
Los soviéticos detonaron cuatro pruebas a gran altitud en 1961 y tres en 1962. Durante la Crisis de los Misiles de Cuba en octubre de 1962, tanto Estados Unidos como la URSS detonaron varias explosiones nucleares a gran altitud como una forma de ruido de sables.
Los peores efectos de una prueba soviética a gran altitud ocurrieron el 22 de octubre de 1962, en las pruebas nucleares soviéticas del Proyecto K (pruebas del Sistema ABM), cuando una ojiva de misil de 300 kt detonó cerca de Dzhezkazgan a 290 kilómetros (180 millas) de altitud. El pulso electromagnético fundió 570 kilómetros (350 millas) de línea telefónica aérea con una corriente medida de2.500 A , provocó un incendio que quemó la planta eléctrica de Karaganda y cerró 1.000 kilómetros (620 millas) de cables eléctricos enterrados a poca profundidad entre Tselinograd y Alma-Ata .
Películas del gobierno de Estados Unidos: