Starfish Prime fue una prueba nuclear a gran altitud realizada por Estados Unidos, un esfuerzo conjunto de la Comisión de Energía Atómica (AEC) y la Agencia de Apoyo Atómico de Defensa . Se lanzó desde el atolón Johnston el 9 de julio de 1962 y fue la prueba nuclear más grande realizada en el espacio exterior , y una de las cinco realizadas por Estados Unidos en el espacio.
Un cohete Thor que transportaba una ojiva termonuclear W49 (diseñada en el Laboratorio Científico de Los Álamos ) y un vehículo de reentrada Mk. 2 fue lanzado desde el atolón Johnston en el océano Pacífico, a unas 900 millas (1450 km) al oeste-suroeste de Hawái. La explosión tuvo lugar a una altitud de 250 millas (400 km), sobre un punto situado a 19 millas (31 km) al suroeste del atolón Johnston. Tuvo una potencia de 1,4 Mt (5,9 PJ ). La explosión se produjo a unos 10° sobre el horizonte visto desde Hawái, a las 11 p. m., hora de Hawái. [1] : 3
La prueba Starfish fue una de las cinco pruebas a gran altitud agrupadas como Operación Fishbowl dentro de la Operación Dominic más grande , una serie de pruebas en 1962 iniciadas en respuesta al anuncio soviético del 30 de agosto de 1961 de que pondrían fin a una moratoria de tres años sobre las pruebas. [2]
En 1958, Estados Unidos había completado seis pruebas nucleares a gran altitud que produjeron muchos resultados inesperados y plantearon muchas preguntas nuevas. Según el Informe provisional del oficial de proyectos del gobierno de Estados Unidos sobre el proyecto Starfish Prime: [3]
Las pruebas nucleares anteriores a gran altitud ( YUCCA , TEAK y ORANGE ) y los tres disparos ARGUS se realizaron con poca instrumentación y a toda prisa. A pesar de los estudios exhaustivos de los escasos datos, los modelos actuales de estas explosiones son incompletos y provisionales. Estos modelos son demasiado inciertos para permitir la extrapolación a otras altitudes y resultados con alguna confianza. Por lo tanto, existe una gran necesidad, no solo de una mejor instrumentación, sino de más pruebas que cubran una gama de altitudes y resultados.
La prueba Starfish fue originalmente planeada como la segunda de la serie Fishbowl, pero el primer lanzamiento ( Bluegill ) se perdió debido al equipo de seguimiento por radar y tuvo que ser destruido en vuelo. [4] : 247
El lanzamiento inicial del Starfish el 20 de junio también fue abortado en vuelo, esta vez debido a una falla del vehículo de lanzamiento Thor . El misil Thor voló una trayectoria normal durante 59 segundos; luego, el motor del cohete se detuvo y el misil comenzó a romperse. El oficial de seguridad del campo de tiro ordenó la destrucción del misil y la ojiva. El misil se encontraba entre 30.000 y 35.000 pies (9.100 y 10.700 m) de altitud cuando fue destruido. Partes del misil y algo de contaminación radiactiva cayeron sobre el atolón Johnston , la cercana isla Sand y el océano circundante. [4]
El 9 de julio de 1962, a las 09:00:09 hora universal coordinada (11:00:09 pm del 8 de julio de 1962, hora de Honolulu ), se detonó la prueba Starfish Prime a una altitud de 250 millas (400 km). Las coordenadas de la detonación fueron 16°28′N 169°38′O / 16.467, -169.633 . [1] : 4 El rendimiento real del arma estuvo muy cerca del rendimiento de diseño, que varias fuentes han establecido en diferentes valores en el rango de 1,4 a 1,45 Mt (5,9 a 6,1 PJ ). La ojiva nuclear detonó 13 minutos y 41 segundos después del despegue del misil Thor desde el atolón Johnston. [5]
Starfish Prime provocó un pulso electromagnético (PEM) mucho mayor de lo esperado, tanto que hizo que gran parte de la instrumentación se saliera de escala, lo que provocó una gran dificultad para obtener mediciones precisas. El pulso electromagnético de Starfish Prime también hizo públicos esos efectos al causar daños eléctricos en Hawái, a unas 900 millas (1.450 km) del punto de detonación, inutilizando unas 300 farolas, [1] : 5 activando numerosas alarmas antirrobo y dañando el enlace de microondas de una compañía telefónica . [6] El daño del PEM al enlace de microondas interrumpió las llamadas telefónicas desde Kauai a las otras islas hawaianas . [7]
Se lanzaron un total de 27 cohetes pequeños desde el atolón Johnston para obtener datos experimentales de la detonación de Starfish Prime. Además, se lanzó una gran cantidad de instrumentos a bordo de cohetes desde Barking Sands , Kauai, en las islas hawaianas. [8]
Un gran número de buques y aviones militares de los Estados Unidos operaban en apoyo de Starfish Prime en el área del atolón Johnston y en toda la cercana región del Pacífico Norte.
También se apostaron algunos buques y aviones militares en la región del océano Pacífico Sur, cerca de las islas Samoa . Esta ubicación se encontraba en el extremo sur de la línea del campo magnético de la Tierra desde la posición de la detonación nuclear, una zona conocida como la "región conjugada sur" para la prueba. Un buque de expedición científica no invitado de la Unión Soviética se encontraba estacionado cerca del atolón Johnston para la prueba, y otro buque de expedición científica soviético se encontraba en la región conjugada sur, cerca de las islas Samoa. [9]
Después de la detonación de Starfish Prime, se observaron auroras brillantes en la zona de la detonación, así como en la región conjugada sur, al otro lado del ecuador de la detonación. Según uno de los primeros informes técnicos: [8]
Los fenómenos visibles debidos a la explosión fueron generalizados y bastante intensos; una zona muy amplia del Pacífico fue iluminada por los fenómenos aurorales, desde el extremo sur de la zona conjugada magnética sur ( Tongatapu ), a través de la zona de la explosión, hasta el extremo norte de la zona conjugada norte ( French Frigate Shoals )... Al anochecer después de la explosión, se observó una dispersión resonante de la luz del litio y otros desechos en Johnston y French Frigate Shoals durante muchos días, lo que confirmó la presencia prolongada de desechos en la atmósfera. Un efecto secundario interesante fue que la Real Fuerza Aérea de Nueva Zelanda recibió ayuda en las maniobras antisubmarinas gracias a la luz de la bomba.
Estos efectos aurorales fueron parcialmente anticipados por Nicholas Christofilos , un científico que había trabajado anteriormente en los lanzamientos nucleares de gran altitud de la Operación Argus .
Según el veterano atómico estadounidense Cecil R. Coale, [10] algunos hoteles de Hawái ofrecieron fiestas de "bombas arcoíris" en sus tejados para Starfish Prime, contradiciendo algunos informes que decían que la aurora artificial fue inesperada.
En "Una 'mirada rápida' a los resultados técnicos de Starfish Prime" (agosto de 1962) se afirma: [8]
En Kwajalein , a 1.400 millas náuticas (2.600 km; 1.600 mi) al oeste, una densa capa de nubes se extendía a lo largo del horizonte oriental hasta una altura de 5 u 8 grados. A las 0900 GMT, un destello blanco brillante atravesó las nubes y rápidamente se transformó en una bola verde de irradiación que se expandió hacia el cielo despejado por encima de la capa de nubes. De su superficie surgieron grandes dedos blancos, parecidos a nubes cirroestratos, que se elevaron hasta 40 grados sobre el horizonte en amplios arcos que giraron hacia abajo en dirección a los polos y desaparecieron en segundos para ser reemplazados por espectaculares anillos concéntricos parecidos a cirros que se movían desde la explosión a una tremenda velocidad inicial, deteniéndose finalmente cuando el anillo más externo estaba a 50 grados sobre la cabeza. No desaparecieron, sino que persistieron en un estado de quietud helada. Todo esto ocurrió, diría yo, en 45 segundos. A medida que la luz violácea se tornaba magenta y comenzaba a desvanecerse en el punto de estallido, un resplandor rojo brillante comenzó a desarrollarse en el horizonte en una dirección de 50 grados al norte del este y simultáneamente 50 grados al sur del este, expandiéndose hacia adentro y hacia arriba hasta que todo el cielo oriental era un semicírculo rojo apagado y ardiente de 100 grados de norte a sur y a mitad de camino hacia el cenit que borraba algunas de las estrellas menores. Esta condición, intercalada con tremendos arcoíris blancos, persistió no menos de noventa minutos.
En el momento cero en Johnston, se produjo un destello blanco, pero tan pronto como uno podía quitarse las gafas, no había luz intensa presente. Un segundo después del momento del disparo, se observó un disco rojo moteado directamente sobre nuestras cabezas que cubría el cielo hasta aproximadamente 45 grados desde el cenit. En general, la región moteada roja era más intensa en las partes orientales. A lo largo de la línea magnética norte-sur a través del estallido, una franja blanca-amarilla se extendió y creció hacia el norte desde cerca del cenit. El ancho de la región con franjas blancas aumentó de unos pocos grados en unos pocos segundos a aproximadamente 5-10 grados en 30 segundos. El crecimiento de la región auroral hacia el norte se produjo mediante la adición de nuevas líneas que se desarrollaban de oeste a este. Las franjas aurorales blanco-amarillas retrocedieron hacia arriba desde el horizonte hacia el norte y crecieron hacia el sur y, aproximadamente a los 2 minutos, las bandas blanco-amarillas todavía tenían unos 10 grados de ancho y se extendían principalmente desde cerca del cenit hacia el sur. En unos dos minutos, la región del disco rojo había desaparecido por completo en el oeste y se estaba desvaneciendo rápidamente en la parte oriental del disco superior. A los 400 segundos, prácticamente todos los fenómenos visibles principales habían desaparecido, excepto, posiblemente, un débil resplandor rojo a lo largo de la línea norte-sur y en el horizonte hacia el norte. No se oyeron sonidos en el atolón Johnston que pudieran atribuirse definitivamente a la detonación.
Se observaron fuertes señales electromagnéticas provenientes de la explosión, así como importantes perturbaciones del campo magnético y corrientes de tierra.
Un informe de 2006 describió las mediciones de partículas y campos de la cavidad diamagnética de Starfish y el flujo beta inyectado en el cinturón de radiación artificial. [11] Estas mediciones describen la explosión desde 0,1 milisegundos hasta 16 minutos después de la detonación.
La explosión liberó aproximadamente 10 29 electrones en la magnetosfera de la Tierra . [12] Mientras que algunas de las partículas beta energéticas siguieron el campo magnético de la Tierra e iluminaron el cielo, otros electrones de alta energía quedaron atrapados y formaron cinturones de radiación alrededor de la Tierra. Los electrones añadidos aumentaron la intensidad de los electrones dentro del cinturón de radiación natural interior de Van Allen en varios órdenes de magnitud. [12] Hubo mucha incertidumbre y debate [ ¿por quién? ] sobre la composición, magnitud y posibles efectos adversos de la radiación atrapada después de la detonación. Los armadores se preocuparon bastante cuando tres satélites en órbita terrestre baja fueron desactivados. Estos incluían TRAAC y Transit 4B . [13] La vida media de los electrones energéticos era de solo unos pocos días. En ese momento no se sabía que los flujos de partículas solares y cósmicas variaban en un factor de 10, y las energías podían superar 1 MeV (0,16 pJ ). En los meses siguientes, estos cinturones de radiación creados por el hombre acabaron provocando la falla de seis o más satélites, [14] ya que la radiación dañó sus paneles solares o sus componentes electrónicos, incluido el primer satélite de comunicación de retransmisión comercial , Telstar 1 , así como el primer satélite del Reino Unido, Ariel 1. [ 15] Se utilizaron detectores en Telstar, TRAAC, Injun y Ariel 1 para medir la distribución de la radiación producida por las pruebas. [16]
En 1963, se informó que Starfish Prime había creado un cinturón de electrones de MeV. [17] En 1968, se informó que algunos electrones de Starfish habían permanecido en la atmósfera durante 5 años. [18]
Un año después, Estados Unidos y la URSS firmaron el Tratado de Prohibición Parcial de los Ensayos Nucleares , que prohibía todos los ensayos nucleares en la superficie. Francia y China continuaron con los ensayos en la superficie durante algunas décadas más. [19]
La bomba Starfish contenía 109 Cd como trazador, lo que ayudó a determinar la tasa de mezcla estacional de las masas de aire polares y tropicales. [20]
La Unión Soviética había derogado la moratoria de facto de 34 meses sobre las pruebas nucleares el 1 de septiembre de 1961, al iniciar una serie sin precedentes de pruebas nucleares atmosféricas.
Las pruebas nucleares anteriores a gran altitud: TEAK, ORANGE y YUCCA, además de los tres disparos ARGUS, estaban mal instrumentadas y se ejecutaron apresuradamente. A pesar de los estudios exhaustivos de los escasos datos, los modelos actuales de estas explosiones son incompletos y tentativos. Estos modelos son demasiado inciertos para permitir la extrapolación a otras altitudes y rendimientos con alguna confianza. Por lo tanto, existe una gran necesidad, no solo de una mejor instrumentación, sino de más pruebas que cubran un rango de altitudes y rendimientos.
Una cantidad sustancial de escombros cayó sobre y en el agua alrededor de la isla Johnston. Los nadadores del Equipo de Desactivación de Artefactos Explosivos y Demolición Submarina de la Marina pasaron 2 semanas recuperando escombros de las aguas de la laguna alrededor de la isla. Recuperaron aproximadamente 250 piezas del sistema, algunas de las cuales estaban contaminadas con plutonio.
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