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| スターフィッシュプライム | |
|---|---|
 監視航空機から3分後に撮影された、大気光オーロラを伴って地球の磁場に沿って伸びる破片の火球。 | |
  太平洋内の位置 | |
| 情報 | |
| 国 | アメリカ合衆国 |
| テストシリーズ | フィッシュボウル作戦 |
| テストサイト | ジョンストン環礁 |
| 日付 | 1962年7月9日 |
| テストの種類 | 大気圏外 |
| 収率 | 1.4 Mt (5.9 PJ ) |
スターフィッシュ・プライムは、米国原子力委員会（AEC）と国防原子力支援局の共同事業として実施された高高度核実験である。1962年7月9日にジョンストン環礁から打ち上げられ、宇宙空間で実施された核実験としては最大規模であり、米国が宇宙で実施した5回の核実験のうちの1回であった。
ハワイの西南西約900マイル（1,450 km）の太平洋ジョンストン環礁から、 W49熱核弾頭（ロスアラモス科学研究所で設計）とMk. 2再突入体を搭載したトールロケットが打ち上げられた。爆発はジョンストン環礁の南西19マイル（31 km）の地点の上空250マイル（400 km）の高度で発生した。爆発出力は1.4 Mt（5.9 PJ）で あった 。爆発はハワイ時間午後11時に、ハワイから見た地平線から約10°の地点で発生した。[1] : 3
フィッシュボウル作戦
スターフィッシュ実験は、1961年8月30日のソ連の3年間の実験停止の終了の発表を受けて1962年に開始された一連のテストであるドミニク作戦内のフィッシュボウル作戦としてまとめられた5つの高高度テストの1つでした。[2]
1958年、米国は6回の高高度核実験を完了したが、予想外の結果が多数生じ、多くの新たな疑問が生じた。米国政府プロジェクト担当官によるスターフィッシュプライム計画の中間報告によると、次の通りである。[3]
これまでの高高度核実験、すなわちユッカ、ティーク、オレンジ、および 3 回のARGUS発射は、装備が不十分で、急いで実行された。わずかなデータを徹底的に研究したにもかかわらず、これらの爆発の現在のモデルは不完全で暫定的である。これらのモデルはあまりにも不確実であるため、他の高度や出力に自信を持って外挿することはできない。したがって、装備の改善だけでなく、さまざまな高度や出力をカバーするさらなるテストが強く求められている。
スターフィッシュテストはもともとフィッシュボウルシリーズの2番目として計画されていましたが、最初の打ち上げ（ブルーギル）はレーダー追跡装置によって見失われ、飛行中に破壊されなければなりませんでした。[4] : 247
6月20日の最初のスターフィッシュ発射の試みも、今度はトールロケットの故障により飛行中に中止された。トールミサイルは通常の軌道を59秒間飛行したが、その後ロケットエンジンが停止し、ミサイルは分解し始めた。射場安全責任者はミサイルと弾頭の破壊を命じた。ミサイルが破壊されたとき、高度は30,000～35,000フィート（9,100～10,700メートル）であった。ミサイルの破片と放射能汚染物質の一部はジョンストン環礁、近くのサンド島、および周囲の海に落下した。[4]
爆発
1962年7月9日、協定世界時9時0分09秒（ホノルル時間1962年7月8日午後11時0分09秒）、高度250マイル（400キロメートル）でスターフィッシュ・プライム実験が行われた。爆発の座標は16°28′N 169°38′W / 16.467°N 169.633°W / 16.467; -169.633であった。[1] : 4 実際の兵器の威力は設計上の威力に非常に近く、様々な情報源が1.4～1.45 メガトン（5.9～6.1 ペタジュール）の範囲の異なる値に設定している。核弾頭はジョンストン環礁からソーミサイルが打ち上げられてから13分41秒後に爆発した。[5]
スターフィッシュ・プライムは、予想をはるかに上回る電磁パルス（EMP）を引き起こした。その大きさは、計測機器の多くをスケール外に追いやるほどで、正確な測定が非常に困難になった。スターフィッシュ・プライムの電磁パルスは、爆発地点から約900マイル（1,450 km）離れたハワイで電気被害を引き起こし、約300個の街灯を消し、[1] : 5 多数の盗難警報を鳴らし、電話会社のマイクロ波リンクを損傷することで、その影響を一般にも知らしめた。[6]マイクロ波リンクへのEMPによる損傷により、カウアイ島から他のハワイ諸島への電話は遮断された。[7]
スターフィッシュ・プライムの爆発から実験データを取得するために、ジョンストン環礁から合計27機の小型ロケットが打ち上げられた。さらに、ハワイ諸島のカウアイ島バーキング・サンズからは多数のロケット搭載機器が打ち上げられた。[8]
多数のアメリカ軍艦艇と航空機がジョンストン環礁地域と近隣の北太平洋地域でスターフィッシュ・プライムの支援活動を行っていた。
南太平洋のサモア諸島付近にも軍艦や航空機が数隻配置されていた。この場所は核爆発の位置から地球の磁場の磁力線の南端にあり、実験の「南共役領域」として知られる領域であった。ソ連からの招かれざる科学調査船が実験のためにジョンストン環礁付近に駐留し、別のソ連科学調査船がサモア諸島付近の南共役領域にいた。[9]
スターフィッシュプライムの爆発後、爆発地域だけでなく、爆発の赤道の反対側の南共役地域でも明るいオーロラが観測された。最初の技術報告書の1つによると、次の通りである。[8]
爆発による可視現象は広範囲に及び、非常に強烈であった。南磁気共役域（トンガタプ島）のはるか南から爆発域を経て北磁気共役域（フレンチフリゲート礁）のはるか北まで、太平洋の非常に広い範囲がオーロラ現象に照らされた。爆発後の薄暮には、ジョンストン礁とフレンチフリゲート礁でリチウムやその他の破片からの光の共鳴散乱が何日も観測され、破片が大気中に長期間存在していたことが確認された。興味深い副次効果として、ニュージーランド空軍が爆弾の光を利用して対潜水艦作戦を行ったことが挙げられる。
こうしたオーロラ効果は、以前「アルゴス作戦」の高高度核爆弾 投下計画に携わっていた科学者ニコラス・クリストフィロスによって部分的に予測されていた。
米国の原子力退役軍人セシル・R・コール氏によると[10] 、ハワイのいくつかのホテルはスターフィッシュ・プライムのために屋上で「レインボー・ボム」パーティーを開催したが、これは人工オーロラは予想外だったという一部の報道と矛盾している。
「スターフィッシュ・プライムの技術的成果の「簡単な考察」」（1962年8月）には次のように記されている。[8]
西に1,400 [海里] [2,600 km; 1,600 mi] 離れたクェゼリンでは、濃い雲が東の地平線の長さを 5 度から 8 度の高さまで広げていました。午前 9 時 GMT に、明るい白い閃光が雲を突き抜けて燃え上がり、急速に緑色の放射球に変わり、雲の上の晴れた空に広がりました。その表面からは、巻層雲に似た大きな白い指が突き出しました。それは地平線から 40 度まで弧を描いて上昇し、両極に向かって下向きになりましたが、数秒で消え、代わりに壮大な同心円状の巻雲のようなリングが爆発から猛烈な初期速度で移動し、最終的に最も外側のリングが頭上 50 度に達したときに停止しました。それらは消えることはなく、凍りついた静止状態で残りました。これはすべて、45 秒以内に発生したと私は判断します。紫がかった光がマゼンタ色に変わり、爆発した地点で消え始めると、東から北に 50 度、同時に東から南に 50 度の方向の地平線上に明るい赤い輝きが現れ始め、内側と上方に拡大して、東の空全体が南北 100 度、天頂の半分まで鈍く燃えるような赤い半円となり、小さな星のいくつかを消し去りました。この状態は、途方もない白い虹を伴い、90 分以上続きました。
ジョンストンでは、時刻ゼロに白い閃光が発生したが、ゴーグルを外すとすぐに強い光は見られなくなった。発射時刻の1秒後、まだら模様の赤い円盤が真上に観測され、天頂から約45度まで空を覆った。一般に、赤いまだら模様の領域は東側でより強かった。バースト中の南北磁極線に沿って、白黄色の筋が伸び、天頂近くから北に向かって成長した。白い筋の領域の幅は、数秒で数度であったが、30秒で約5〜10度にまで広がった。オーロラ領域が北に向かって成長したのは、西から東に向かって新しい線が加わったためである。白黄色のオーロラのストリーマは地平線から北に向かって上向きに後退し、南に向かって成長し、約2分後、白黄色の帯はまだ約10度の幅があり、主に天頂近くから南に向かって伸びていた。約 2 分後、赤い円盤領域は西側で完全に消失し、頭上の円盤の東側では急速に薄れ始めました。400 秒後、南北線と北の地平線に沿ったかすかな赤い輝きを除いて、目に見える主な現象は基本的にすべて消失しました。ジョンストン環礁では、爆発によるものとはっきりわかる音は聞こえませんでした。
このバーストにより、強力な電磁信号が観測され、また、大きな磁場の乱れや地電流も観測された。
2006年の報告書では、スターフィッシュ反磁性空洞の粒子と磁場の測定と、人工放射線帯に注入されたベータフラックスについて説明しました。[11]これらの測定値は、爆発後0.1ミリ秒から16分までの爆発を説明しています。
アフターエフェクト
爆発により、およそ10の29乗個の電子が地球の磁気圏に放出された。[12]一部の高エネルギーベータ粒子は地球の磁場に沿って空を照らしたが、他の高エネルギー電子は地球に捕捉され、地球の周囲に放射線帯を形成した。追加された電子により、自然のヴァン・アレン放射線帯内の電子の強度が数桁増加した。[12]爆発後に捕捉された放射線の成分、大きさ、潜在的な悪影響については多くの不確実性と議論があった[誰が？ ] 。低地球軌道上の3つの衛星が機能停止したとき、兵器開発者は非常に心配した。これには、TRAACとトランジット4Bが含まれていた。[13]高エネルギー電子の半減期はわずか数日であった。当時は、太陽と宇宙の粒子束が10倍も変化し、エネルギーが1MeV （ 0.16pJ ）を超える可能性があることは知られていなかった。その後の数か月で、これらの人工放射線帯のせいで最終的に6機以上の衛星が故障した。[14]放射線が太陽電池や電子機器を損傷したため、最初の商用中継通信衛星であるテルスター1号やイギリス初の衛星であるアリエル1号も故障した。[15]テルスター、 TRAAC、インジャン、アリエル1号に搭載された検出器は、テストで発生した放射線の分布を測定するために使用された。[16]
1963年、スターフィッシュ・プライムがMeV電子のベルトを作ったと報告された。[17] 1968年には、スターフィッシュ電子の一部が5年間大気中に留まっていたと報告された。[18]
1年後、米国とソ連は部分的核実験禁止条約に署名し、地上での核実験を全面的に禁止した。フランスと中国はその後数十年間、地上での核実験を続けた。[19]
結果として得られた科学的発見
スターフィッシュ爆弾にはトレーサーとして109カドミウムが含まれていたが、これは極地と熱帯の気団の季節的な混合率を計算するのに役立った。[20]
参照
ウィキメディア・コモンズには、 Starfish Primeに関連するメディアがあります。
参考文献
- ^ abc Vittitoe, Charles N. (1989年6月1日). 「ハワイの街灯事件は高高度EMPが原因か？」(PDF) (レポート).サンディア国立研究所. 2020年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 2020年9月15日閲覧。
- ^ 「ドミニク作戦：1962年 - クリスマス島、ジョンストン島、中部太平洋」。nuclearweaponarchive.org。2005年1月3日。2020年8月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年9月15日閲覧。
ソ連は1961年9月1日、前例のない一連の大気圏内核実験を開始し、34か月続いた事実上の核実験モラトリアムを廃止した。
- ^ Loadabrand, Ray L.; Dolphin, Lambert T. (1962年8月1日). 「第1章」(PDF) . プロジェクト責任者の中間報告: スターフィッシュ・プライム (報告書) . 国防原子力支援局、フィールド司令部。p. 2. DA 49-146-XZ-137。2019年1月17日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2020年9月15日閲覧。
以前の高高度核実験: TEAK、ORANGE、YUCCA、および3回のARGUS発射は、機器が不十分で急いで実行されました。わずかなデータの徹底的な研究にもかかわらず、これらのバーストの現在のモデルは大まかで暫定的です。これらのモデルは不確実性が高く、他の高度や出力に自信を持って外挿することはできません。したがって、より優れた計測機器だけでなく、さまざまな高度と収量をカバーするさらなるテストが強く求められています。
- ^ ab Berkhouse, L.; Davis, SE; Gladeck, FR; Hallowell, JH; Jones, CB; et al. (1983年2月1日). 「第7章 – Fishbowl – 高高度イベント」(PDF) . Operation Dominic I–1962. Defense Threat Reduction Agency . dtra.mil (レポート). pp. 228– 229. 2020年8月13日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2020年9月15日閲覧。ジョンストン
島周辺の海面および水中に相当量の残骸が落下した。海軍爆発物処理・水中破壊チームの水泳選手は、島周辺のラグーン海域から残骸を回収するのに2週間を費やした。彼らは約250個のシステムの破片を回収したが、そのうちのいくつかはプルトニウムに汚染されていた。
- ^ Dyal, P.、空軍兵器研究所。報告書 ADA995428。「ドミニク作戦。フィッシュボウルシリーズ。残骸拡大実験」。1965 年 12 月 10 日。15 ページ。2010 年 7 月 17 日閲覧。
- ^ ミチオ・カク、ダニエル・アクセルロッド（1987年）。『核戦争に勝つために：ペンタゴンの秘密の戦争計画』ブラック・ローズ・ブックス社、152ページ。ISBN 978-0-921689-06-5。
- ^ コンカ、ジェームズ「原子力発電所は電磁パルス（EMP）攻撃に耐えられるか」フォーブス、2019年1月
- ^ abc 米国国防総省。報告書 ADA955411。「スターフィッシュ プライムの技術的成果の簡単な概要」。1962 年 8 月。
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- ^ ab Stassinopolous, EG (2015年4月22日). 「STARFISH大気圏外高高度核兵器テスト」(PDF) . NASA/ゴダード宇宙飛行センター. 2024年2月15日閲覧。
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- ^ “スターフィッシュ・プライム50周年：世界を揺るがした核兵器”。Bad Astronomy 2012年7月9日。2022年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年8月21日閲覧。
- ^
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- 「50 年前、通信はグローバル化しました - ベル研究所のウォルター ブラウン氏へのインタビュー」。NPR。2012年7 月 14 日。2012年7 月 14 日に閲覧。
- ラルフ・D・ロレンツ、デイビッド・マイケル・ハーランド（2005年）。宇宙システムの故障：衛星、ロケット、宇宙探査機の災害と救助。シュプリンガー。ISBN 0-387-21519-0。
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- ^ Brown, WL; Gabbe, JD (1963年3月)。「テルスターによる1962年7月の地球放射線帯の電子分布」。Journal of Geophysical Research。68 ( 3): 607– 618。Bibcode : 1963JGR ....68..607B。doi : 10.1029/JZ068i003p00607 。 2010年6月17日閲覧。
- ^ 『放射線帯と磁気圏』より。
- ^ 「広島への原爆投下から75年の間に、核実験で数え切れないほどの人々が亡くなった」
- ^ 極地と熱帯の気団の混合率に関する初期データのレビュー
この記事には、米国政府のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。
外部リンク
- YouTubeの Starfish Prime テスト中間報告
- クルウィッチ、ロバート (2010 年 7 月 1 日)。「非常に恐ろしい光のショー: 宇宙で爆発する水素爆弾」。ナショナル パブリック ラジオ。2010年7 月 5 日閲覧。爆発の映像と目撃者の証言の音声が含まれています。