米國(guó)は宇宙でも核爆発実験を行っていた、1962年、夜空が晝間のように

美國(guó)在宇宙也進(jìn)行了核爆炸實(shí)驗(yàn)，1962年，夜空像白天一樣


60年前の高高度核実験は、地球の磁場(chǎng)に放射線が當(dāng)たると何が起こるかを明らかにした
1962年7月8日、グレッグ?スプリッグス氏は、家族とともに米ハワイ諸島の北西にあるミッドウェー環(huán)礁を訪れていた。父親に連れられて島の一番高い場(chǎng)所まで登ると、そこは夜の闇に包まれていた。まもなく、1500キロメートル離れた別の環(huán)礁から、米軍の核融合爆弾「スターフィッシュ?プライム」を乗せたロケットが打ち上げられる予定だった。

60年前在高層核試驗(yàn)表明，當(dāng)輻射照射到地球的磁場(chǎng)上時(shí)會(huì)發(fā)生什么
1962年7月8日，格雷格·斯普里格斯和家人一起訪問(wèn)了位于美國(guó)夏威夷諸島西北部的中途島環(huán)礁。父親帶著我登上了島上最高的地方，那里被夜色籠罩著。不久，美軍的核聚變炸彈“星魚黃金”的火箭將從距離1500公里的其他環(huán)礁發(fā)射。

「父は、小さな明かりがちらりと見(jiàn)える程度だと思っていたので、見(jiàn)逃さないように方向をしっかり確認(rèn)しようとしていました」と、スプリッグス氏は當(dāng)時(shí)を振り返って言う。
そんな心配は無(wú)用だった。1.4メガトン級(jí)、広島に落とされた原爆の500倍の威力を持った核爆発が、見(jiàn)えないはずはなかった。

蘇普里格斯回憶當(dāng)時(shí)的情景說(shuō)：“父親認(rèn)為只是能隱約看到一點(diǎn)小燈光，所以為了不讓他錯(cuò)過(guò)，我一直在確認(rèn)方向?！?。
那樣的擔(dān)心是無(wú)用的。1.4兆噸級(jí)，擁有500倍于廣島原子彈爆炸威力的核爆炸，不可能看不見(jiàn)。

「爆発すると、空全體がまるで晝間のように明るくなりました」。スターフィッシュ?プライムが爆発した高度400キロメートルは、現(xiàn)在、國(guó)際宇宙ステーションが周回する軌道とほぼ同じ高さだ。最初の爆発から約15分間、爆発によって生じた荷電粒子が大気中の分子と衝突して、人工のオーロラが現(xiàn)れた。遠(yuǎn)くニュージーランドからも、このオーロラを見(jiàn)ることができたという。
爆発に伴う電磁パルスの影響で、ハワイのラジオ局は機(jī)能不全に陥り、緊急サイレンが鳴り、街燈が消える騒ぎになった。

“爆炸后，整個(gè)天空就像白天一樣明亮”。Starfish Prime爆炸的高度為400公里，現(xiàn)在與國(guó)際宇宙空間站運(yùn)行的軌道大致相同。從最初的爆炸開(kāi)始約15分鐘，爆炸產(chǎn)生的帶電粒子與大氣中的分子發(fā)生碰撞，出現(xiàn)了人工極光。據(jù)說(shuō)從遙遠(yuǎn)的新西蘭也能看到這個(gè)極光。
由于伴隨著爆炸的電磁脈沖的影響，夏威夷的無(wú)線電臺(tái)陷入機(jī)能不全，緊急警報(bào)聲響起，街燈熄滅，引起了騷動(dòng)。

その翌年の1963年、米國(guó)、英國(guó)、ソビエト連邦は部分的核実験禁止條約に調(diào)印した。以來(lái)60年近くにわたって、宇宙空間での核融合爆弾（水爆）実験は行われていない。スターフィッシュ?プライム実験の結(jié)果は、核爆発によって大量の放射線が地球の磁場(chǎng)に當(dāng)たるとどうなるかを示した。
現(xiàn)在、米ローレンス?リバモア國(guó)立研究所の兵器科學(xué)者として、過(guò)去の核実験映像を保存?分析するスプリッグス氏は、當(dāng)時(shí)のことを今もよく覚えている?！袱ⅳ欷楹文辘猡郡盲皮椤⒏袱摔长ρ预い蓼筏??！簩?lái)、核兵器物理學(xué)者になると、あの時(shí)にわかっていたら、もっと注意して見(jiàn)物したんだけどな』」

第二年的1963年，美國(guó)、英國(guó)和蘇聯(lián)簽訂了部分禁止核試驗(yàn)條約。此后將近60年，沒(méi)有在宇宙空間進(jìn)行核聚變炸彈（氫彈）實(shí)驗(yàn)。Starfish Prime實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，核爆炸導(dǎo)致大量的輻射輻射照射到地球的磁場(chǎng)時(shí)會(huì)怎么樣。
現(xiàn)在，作為美國(guó)勞倫斯?利物摩國(guó)立研究所的兵器科學(xué)家，保存、分析過(guò)去的核試驗(yàn)影像的斯普里格斯先生，至今還記憶猶新，那之后過(guò)了好幾年，我對(duì)父親這樣說(shuō)道：“如果那個(gè)時(shí)候知道將來(lái)要成為核武器物理學(xué)者的話，我會(huì)更加仔細(xì)地參觀的”

緊張高まる冷戦時(shí)代

漸漸緊張的冷戰(zhàn)時(shí)代
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実験の1年前の1961年、核実験禁止を目指した國(guó)際交渉は、期待とは反対の方向へ舵が切られようとしていた。米ソが、3年間の自発的な休止を破って核実験を再開(kāi)したのだ。ソ連による核実験は、31回にも及んだ。
宇宙開(kāi)発レースが盛んになり始めた時(shí)代だったこともあり、米國(guó)は宇宙へ送れるものは何でも送れと言わんばかりの意欲を示していた。國(guó)防総省は、銅製の針5億本を地球を周回する軌道に乗せ、電波を反射させることで長(zhǎng)距離通信を助ける計(jì)畫を進(jìn)めていた。また、月で核実験を行う計(jì)畫もあったが、実行には移されなかった。

實(shí)驗(yàn)的前一年，也就是1961年，以禁止核試驗(yàn)為目標(biāo)的國(guó)際談判，卻朝著與期待相反的方向轉(zhuǎn)向。美蘇打破了3年的自發(fā)休止，重新開(kāi)始了核試驗(yàn)。蘇聯(lián)進(jìn)行的核試驗(yàn)多達(dá)31次。
在宇宙開(kāi)發(fā)競(jìng)賽開(kāi)始盛行的時(shí)代，美國(guó)表現(xiàn)出了要把能送到宇宙的東西什么都送去的欲望。國(guó)防部計(jì)劃將5億根銅針?lè)旁诶@地球運(yùn)行的軌道上，通過(guò)反射電波來(lái)幫助長(zhǎng)途通信。另外，雖然有計(jì)劃在月球上進(jìn)行核試驗(yàn)，但并未付諸實(shí)施。

科學(xué)者や軍関係者は、宇宙で核爆発を起こすとどうなるか、特に地球の磁気圏とどのような相互作用を起こすかに関心があった。この頃、米國(guó)初の人工衛(wèi)星であるエクスプローラー1號(hào)が、地球の磁場(chǎng)にとらえられた強(qiáng)力な放射線帯の存在を偶然発見(jiàn)していた。ドーナツのように地球を取り巻く放射線帯は、後に発見(jiàn)者ジェームス?ヴァン?アレン氏にちなんで「ヴァン?アレン帯」と名付けられた。
「ヴァン?アレン帯の発見(jiàn)は、科學(xué)者たちを不安にさせました。宇宙船や人間が宇宙へ行けば、この放射線にさらされるということです。當(dāng)時(shí)の人々にとっては、衝撃的なことでした」と、NASAのヴァン?アレン帯宇宙探査計(jì)畫に関わる科學(xué)者デビッド?シベック氏は話す。

科學(xué)家和軍隊(duì)相關(guān)人員對(duì)在宇宙中發(fā)生核爆炸會(huì)怎么樣，特別是與地球的磁場(chǎng)圈會(huì)產(chǎn)生怎樣的相互作用很感興趣。最近，美國(guó)第一顆人造衛(wèi)星探險(xiǎn)家1號(hào)偶然發(fā)現(xiàn)了被地球磁場(chǎng)捕捉到的強(qiáng)大輻射帶的存在。像甜甜圈一樣圍繞地球的放射線帶，后來(lái)被發(fā)現(xiàn)者詹姆斯·范·阿倫命名為“范·阿倫帶”。
“發(fā)現(xiàn)了這一放射線帶，讓科學(xué)家們感到不安。據(jù)說(shuō)如果宇宙飛船和人類去宇宙的話，就會(huì)受到這種射線的照射?！皩?duì)于當(dāng)時(shí)的人們來(lái)說(shuō)，這是一件令人震驚的事情”，與NASA的范·阿倫宇宙探索計(jì)劃有關(guān)的科學(xué)家大衛(wèi)·西伯利亞如此說(shuō)道。
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スターフィッシュ?プライム実験が行われる前、実験による放射線帯への影響は最小限であると考えられていた。1962年5月の記者會(huì)見(jiàn)で、ジョン?F?ケネディ大統(tǒng)領(lǐng)は「懸念があることは承知していますが、ヴァン?アレン氏は『影響ない』と言っています」と発言している。
だが、その希望的予測(cè)は裏切られることになる。

在進(jìn)行Starfish Prime實(shí)驗(yàn)之前，人們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)對(duì)放射線帶帶來(lái)的影響會(huì)降到最小。在1962年5月的記者招待會(huì)上，約翰?F?肯尼迪總統(tǒng)發(fā)言說(shuō)：“我知道有這種擔(dān)心，但是范·艾倫說(shuō)‘沒(méi)有影響’?！?。
但是，這種希望性的預(yù)測(cè)被推翻掉了。
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核兵器の打ち上げ

發(fā)射核武器

打ち上げに適した天候を待って4日間遅延されたのち、スターフィッシュ?プライムを搭載したロケットは、ハワイの南西およそ1300キロにあるジョンストン環(huán)礁から打ち上げられた。ほかにも、その効果を測(cè)定する機(jī)器を積んだ小型ミサイル27発が打ち上げられた。できるだけ多方面から実験を記録するため、飛行機(jī)や船も配置された。
宇宙での核爆発が地上での爆発とは大きく異なることは、當(dāng)時(shí)既に知られていたと、スプリッグス氏は言う。キノコ雲(yún)も二重閃光もなく、地上にいる人々には衝撃波も感じられず、音も聞こえない。ただ明るいプラズマの球が見(jiàn)えるだけだ。爆発によって発生した荷電粒子が大気圏に入り込むときに、球の色が変化し、その効果によって美しい人工のオーロラが現(xiàn)れる。このような高高度核爆発は、「レインボー爆弾」と呼ばれることがある。

在等待適合發(fā)射的天氣后推遲了4天，搭載Starfish Prime的火箭從夏威夷西南約1300公里的約翰斯頓環(huán)礁發(fā)射。除此之外，還發(fā)射了27枚裝有測(cè)量效果機(jī)器的小型導(dǎo)彈。為了盡量從多方面記錄實(shí)驗(yàn)記錄，也配置了飛機(jī)和船。
斯普里格斯先生說(shuō)，當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道宇宙的核爆炸和地上的爆炸有很大的不同。沒(méi)有蘑菇云和雙閃光，在地上的人們感覺(jué)不到?jīng)_擊波，也聽(tīng)不到聲音。只是能看到明亮的等離子球。爆炸產(chǎn)生的帶電粒子進(jìn)入大氣層時(shí)，球的顏色會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)其效果會(huì)出現(xiàn)美麗的人造極光。這種高高度核爆炸有時(shí)被稱為“彩虹炸彈”。
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スターフィッシュ?プライム実験で発生した放射線は、地球の磁場(chǎng)にとらえられて、科學(xué)者の予想を上回る強(qiáng)力な人工の放射線の帯を作り出した。後に「スターフィッシュ帯」と呼ばれた放射線帯は10年以上の間、宇宙空間にとどまり、テレビの生中継に初めて成功した米國(guó)の人工衛(wèi)星テルスター1號(hào)や、英國(guó)初の人工衛(wèi)星アリエル1號(hào)を故障させる原因となった。
「まさか、あそこまでひどいことになるとは考えられていませんでした。長(zhǎng)い期間殘存して、通りかかった人工衛(wèi)星を壊してしまうというのも、予想外のことでした」と、シベック氏は言う。

Starfish Prime核彈實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的放射線被地球的磁場(chǎng)所捕捉，產(chǎn)生了超出科學(xué)家預(yù)想的強(qiáng)力人工放射線帶。之后被稱為“Starfish帶”的輻射帶在宇宙空間停留了10多年，成為了首次成功進(jìn)行電視直播的美國(guó)人造衛(wèi)星1號(hào)和英國(guó)第一顆人造衛(wèi)星1號(hào)故障的原因。
“沒(méi)想到事情會(huì)發(fā)展到那種地步。長(zhǎng)時(shí)間殘留下來(lái)，破壞了經(jīng)過(guò)的人造衛(wèi)星，這是意料之外的事情”。

壯大な実験で得られたもの

通過(guò)如此大型的實(shí)驗(yàn)收獲的東西

だが、この実験で地球を取り巻く放射線について貴重な情報(bào)が得られたのも事実だ。爆発ではカドミウムの放射性同位體が放出された。これを利用して落下物質(zhì)を追跡することがその本來(lái)の目的だったが、上層大気の気象パターンを知るうえでも重要な役割を果たした。
また、実験のおかげで宇宙空間での核実験を監(jiān)視するシステムも構(gòu)築された。こうした技術(shù)の進(jìn)歩は、宇宙での核実験を禁止する條約の交渉に役立てられた。

但是，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，得到了圍繞地球的放射線的寶貴信息也是事實(shí)。爆炸時(shí)會(huì)釋放出鎘的放射性同位素。本來(lái)的目的是利用這個(gè)追蹤落下的物質(zhì)，但是在了解上層大氣的氣象模式上也起到了重要的作用。
另外，多虧了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，還建立了監(jiān)視宇宙空間核試驗(yàn)的系統(tǒng)。這種技術(shù)的進(jìn)步對(duì)禁止在宇宙進(jìn)行核試驗(yàn)的條約的交涉起到了作用。

宇宙には、ほかにも強(qiáng)力な放射線の発生源が存在する。まれではあるが、太陽(yáng)フレアによって同量の放射線が地球に當(dāng)たる可能性だってあると、シベック氏は指摘する。
記録に殘る最大の磁気嵐は1859年に発生したもので、オーストラリアでオーロラが見(jiàn)られ、米國(guó)の電信に障害が出た。同様の嵐が今地球を襲ったら、もっと深刻な被害が出ると予想される。

在宇宙中，還有其他強(qiáng)大的放射線的起源。西伯利亞先生指出，雖然很罕見(jiàn)，但是由于太陽(yáng)耀斑的作用，同量的輻射可能會(huì)照射到地球上。
記錄中最大的磁風(fēng)暴發(fā)生在1859年，在澳大利亞看到了極光，美國(guó)的電信出現(xiàn)了故障。如果同樣的風(fēng)暴現(xiàn)在襲擊地球的話，預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生更嚴(yán)重的災(zāi)害。

米ロスアラモス國(guó)立研究所の研究員ジェフ?リーブス氏は、萬(wàn)が一また宇宙で核爆発が起こった場(chǎng)合に備えて、放射線帯を除去する方法を研究している。氏のアイデアは、人工衛(wèi)星に搭載された送信機(jī)を使って、放射線帯に特殊なAM電波を當(dāng)てるというもの。すると荷電粒子が大気圏まで降り、放射線帯は安全に吸収される。
「この先またスターフィッシュ帯が形成されてしまったとしても、宇宙に適切な技術(shù)が配備されていれば、數(shù)週間で消滅させることができます」

美國(guó)洛斯阿拉斯加國(guó)立研究所的研究員杰夫·利布斯正在研究如何去除輻射帶，以防備萬(wàn)一宇宙發(fā)生核爆炸。他的想法是，使用搭載在人造衛(wèi)星上的發(fā)送機(jī)，在放射線帶上發(fā)射特殊的AM電波。然后帶電粒子降到大氣層之前，就會(huì)在輻射帶被安全吸收。
“即使今后又形成了核彈爆發(fā)的放射帶，如果宇宙上配備了合適的技術(shù)，也可以在數(shù)周內(nèi)消滅?！?br />