Jak si poradit s překvapivým jaderným „Pearl Harborem“ na oběžné dráze?  
Spojené státy vyvíjejí postupy, s jejichž pomocí by bylo možné vyčistit oběžnou dráhu od radiace po jaderné explozi v kosmickém prostoru. Překvapivý jaderný úder v tomto prostoru by totiž mohl vyřadit množství satelitů a stát se předehrou k vážnému útoku.
Snímek oblasti exploze testu Starfish Prime. Kredit: US Air Force.
Snímek oblasti exploze testu Starfish Prime. Kredit: US Air Force.

Když USA 9. července 1962 uskutečnily jaderný test Starfish Prime a odpálily 1,4 megatunovou jadernou bombu zhruba ve výšce 400 kilometrů, čili v kosmickém prostoru, tak si všichni mysleli, že tehdejší satelity, kterých bylo pár, jsou v bezpečí. Při explozi byly satelity v pohodě a výbuch je nijak nezasáhl. V následujících měsících ale začaly satelity odcházet, jeden po druhém. Potkalo to i první komunikační satelit světa Telstar.

 

Van Allenovy radiační pásmy. Kredit: Booyabazooka / Wikimedia Commons.
Van Allenovy radiační pásmy. Kredit: Booyabazooka / Wikimedia Commons.

Nejdřív to byla záhada. Pak vyšlo najevo, že v tom mají prsty vysokoenergetické elektrony, které pocházely z jaderné výhně Starfish Prima. Nejprve je polapilo magnetické pole Země, a pak ožehly elektroniku a solární panely nešťastných satelitů. Dneska můžeme nad testem Starfish Prima i podobnými sovětskými testy mávnout rukou s tím, že takové nehody se za Studené války stávaly. Žádná současná jaderná mocnost by neměla mít zájem zaneřádit oběžnou dráhu vysokoenergetickými částicemi, protože tam mají i svoje vlastní satelity, které nutně potřebují pro komunikační, navigační a průzkumné systémy.

 

Američtí vojenští odborníci ale upozorňují, že to může být komplikované. Existuje totiž Severní Korea, která zřejmě vlastní nějaké jaderné zbraně, ale na oběžné dráze nemá žádný funkční satelit. Proto by mohla dostat nápad, že uskuteční překvapivý jaderný výbuch na oběžné dráze, který by se mohl pro USA stát orbitálním Pearl Harborem. Ve skutečnosti je velmi nepravděpodobné, že by komunistický skanzen něco takového zvládl. Zároveň by ale podobný útok mohla spáchat i jiná země, pokud by si nějak rafinovaně ochránila své satelity anebo by se obešla bez nich.

 

Satelit DSX. Kredit: Air Force Research Laboratory (AFRL).
Satelit DSX. Kredit: Air Force Research Laboratory (AFRL).

Experti proto v tichosti hledají možná řešená. Již naplánovali 3 experimenty, z nichž jeden právě běží a dva další by měly proběhnout v roce 2021. Testují technologie pro „vyčištění“ oběžné dráhy od vysokoenergetických elektronů polapených magnetickým polem Země v radiačních pásech. Tento proces, jemuž přezdívají léčba radiačního pásu (RBR, anglicky radiation belt remediation), vlastně probíhá i přirozenou cestou, když rádiové vlny přilétající z vesmíru anebo třeba záření vytvářené údery blesků „vykopnou“ elektrony z Van Allenových radiačních pásů do horních vrstev atmosféry, kde spouštějí polární záře a rychle přicházejí o energii. Problém je v tom, že v radiačních pásech „nabitých“ jadernou explozí mohou být proudy vysokoenergetických elektronů milionkrát větší, nežli za běžné situace ve Van Allenových pásech.

 

Tři zmíněné experimenty by měly testovat umělou léčbu radiačního pásu tím, že do vysokoenergetických elektronů pustí rádiové vlny. Prvním z nich je satelit US Air Force DSX (Demonstration and Science Experiments), který 25. června 2019 vynesla do vesmíru ikonická raketa SpaceX Falcon Heavy. DSX má anténu o velikosti téměř fotbalového hřiště, s jejíž pomocí vysílá do Van Allenových pásů velmi dlouhé rádiové vlny a sleduje, co se bude dít. Na jaře a v létě 2021 by měly proběhnout dva obdobné experimenty „Beam Plasma Interactions Experiment“ a „Space Measurements of a Rocket-Released Turbulence“, které poletí na palubě suborbitálních raket. První z nich je založený na miniaturním urychlovači elektronů, který generuje velmi dlouhé vlny, zatímco ten druhý vypustí 1,5 kg atomů barya, které by po ionizaci slunečním záření měly vytvořit prstenec plazmatu, vyzařující rádiové vlny, jako orbitální verze mikrovlnky.


Technologie léčby radiačního pásu RBR by mohla být schopná operačního nasazení tak za pár let a nejspíš bude fungovat. Zároveň ale zřejmě není bez rizika. Pořádné vyčištění orbity od vysokoenergetických elektronů po jaderné explozi by prý mohlo napumpovat do svrchních vrstev atmosféry tolik energie, jako geomagnetické bouře rozpoutané Sluncem. Mohlo by to narušit navigaci letadel a komunikaci, a také ohrozit ozonovou vrstvu kvůli produkci molekul, které s ozonem reagují a ničí ho. Zatím není jasné, jak velké riziko to vlastně je. Technologie RBR by zároveň mohla mít i civilní využití a vysílače velmi dlouhých vln by mohly chránit kosmické lodě před energetickými částicemi a kosmickým zářením.

Video
SpaceX Falcon Heavy STP-2 Launch and Booster Landing - FULL VIDEO


Literatura
Science News 26. 12. 2019.

Datum: 28.12.2019
Tisk článku

Super vesmír - Kolektiv autorů
 
 
cena původní: 399 Kč
cena: 339 Kč
Super vesmír
Kolektiv autorů
Související články:

Odtajněné záběry jaderného výbuchu ve vesmíru     Autor: Josef Pazdera (23.07.2014)
Neviditelná, lidmi vytvořená bariéra kolem Země     Autor: Dušan Majer (19.05.2017)
Jak se zachránit, když ve městě exploduje jaderná bomba?     Autor: Stanislav Mihulka (10.10.2019)



Diskuze:

Elektromagnetický impulz

Florian Stanislav,2019-12-29 10:29:13

https://en.wikipedia.org/wiki/Starfish_Prime
"Raketa Thor nesoucí TERMONUKLEÁRNÍ hlavici W49...ekvivalentní 1,4 megatun TNT"
Takže šlo o termojaderný výbuch.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetick%C3%BD_impuls
"Paprsky gama jaderného výbuchu produkují vysokoenergetické elektrony přes Comptonův rozptyl. Tyto elektrony jsou zachyceny v zemském magnetickém poli, ve výškách mezi 20 - 40 km, kde rezonují. Kmitavý elektrický proud produkuje soudružný elektromagnetický puls (EMP), který trvá asi 1 milisekundu až 1 mikrosekundu. Vedlejší efekty EMP mohou trvat více než sekundu.
Puls je velice silný a dlouhé kovové předměty (trubky, kabely) se chovají jako antény, na kterých se indukuje vysoké napětí, pokud puls nedokáží nijak uzemnit. Tato napětí a s tím spojené vysoké proudy jsou schopny zničit nechráněnou elektroniku, například elektrické spotřebiče, které nejsou v kovové, magneticky vodivé, uzemněné krabičce, především zničující je EMP pro polovodiče a absolutně nejhorší pro FET transistory. U EMP pulsu nebyly zaznamenány žádné účinky na biologické organismy."

Odpovědět


Re: Elektromagnetický impulz

Jiri Naxera,2019-12-30 14:18:31

Ono to je celkem jedno jestli jaderna nebo termojaderna exploze (naopak, viz ten clanek co citujete u stepne bomby dostanete silnejsi gama zablesk a tim padem i silnejsi E1), podstatne je aby byla ve vysce, kde je rozdilna ionizace smerem nahoru a dolu.

Jinak ta uzemnena krabicka nestaci. E2 a E3 se prakticky na elektronice neprojevi (nic co by nezvladna bezna prepetovka), prusvih je zbavit se E1, coz je ~nanosekundovy puls a jak kazdy bastlir co si kdy hral s VF vi, je to schopne prolezt prakticky po cemkoli.

(mimochodem, vrele doporucuji anglickou variantu, je mnohem podrobnejsi https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_electromagnetic_pulse#Characteristics )

Odpovědět


Re: Re: Elektromagnetický impulz

Florian Stanislav,2019-12-30 18:00:38

No, moje připomínka byla materiál primární explozí rozlétl a nevyužil plně, došlo by k jeho rozptýlení.
Termojadernou bombu lze škálovat více, obvykle několik Mt TNT asi do 8 Mt TNT, taková je schopna zničit několikamilionové město. Větší jako byla Car bomba (snad 50 Mt TNT) nemají praktický smysl.
Teplota termojaderné bomby je mnohem vyšší, než jaderné, tedy je předpoklad, že vzniknou vysoce energetické částice, gama záření a silný elektromagnetický impulz.

Odpovědět


Re: Re: Re: Elektromagnetický impulz

Florian Stanislav,2019-12-30 22:28:10

Ztratil jsem kus při opravě svého textu před kopírováním.
No, moje připomínka byla: příliš mnoho jaderného materiálu by se primární explozí částečně rozlétlo a nevyužilo plně, došlo by k jeho rozptýlení. Jaderné (štěpné) bomby proto technicky mají asi 15-40 kt TNT.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Elektromagnetický impulz

Jiri Naxera,2020-01-01 02:32:47

Tak ono je to ještě horší, závisí na spoustě okolností - rychlost komprese, doba po krerou je to v nadkritickém stavu než to exploze roztrhá, rychlost náběhu reakce etc.

A taky těch 40kt už je docela dost, tam se používá spoustu triků, jako že tomu pomůžete zdrojem neutronů (v podstatě miniaturní fůzor) spustit reakci v pravý čas, nebo do dutého jádra napustíte D+T plyn (boost), který začne trošičku (ne moc) fůzovat, ale to bohatě stačí na to aby uvolněné 14MeV neutrony urychlily stěpení jak štěpného materiály, tak (pokud je to celé uzavřené v U238) i obalu. Ale problém je, že je to dost špinavá bomba, takže se v arzenálech prakticky výhradně používají dvoustupňové termonukleární konstrukce)
viz třeba B61 (0.3 - 369kt), B83 (jednotky kt - 1,2Mt), W76-2 (5-7kt), W80 (5-150kt) atd.

https://en.wikipedia.org/wiki/W88#/media/File:W-88_warhead_detail.png asi nejobvyklejsi design dnešní doby.

Odpovědět


Re: Re: Re: Elektromagnetický impulz

Jiri Naxera,2019-12-31 11:01:27

Viz ten anglicky clanek na wiki - sila EMP pulsu se skaluje s odmocninou sily vybuchu, a dost zalezi kolik se vyzari v gama oblasti, takze radsi fuze.
U D+T fuze (obvykle u vodikove nebo boostovane jaderne bomby) je vysledkem 14MeV neutron a 3,5MeV alfa, coz neni jako zdroj gama paprsku optimalni, jak tak zbezne koukam na tabulku fuznich reakci, tak u rozumnych reakci (hlavne D+Li) taky ne, takze (nejsem odpornik, berte to jako chaby a nejspis spatny odhad) gama z vodikove exploze bude souviset se stepenim okolniho materialu rychlymi neutrony.

Odpovědět

HAARP ?

Martin X,2019-12-28 16:19:59

Mozno je toto hlavny ucel zariadenia HAARP.
https://en.wikipedia.org/wiki/High_Frequency_Active_Auroral_Research_Program

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace