31 июля 1958 года в 23:50 по местному времени, США произвели первый в истории взрыв в верхних слоях земной атмосферы над о-вом Джонстон в Тихом океане

31 июля 1958 года в 23:50 по местному времени, США произвели первый в истории взрыв в верхних слоях земной атмосферы над о-вом Джонстон в Тихом океане. Стартовав с построенной на острове пусковой установки, баллистическая ракета PGM-11A «Redstone» конструкции В. фон Брауна (серийный №СС-50) подняла термоядерный заряд W-39 на высоту 76.8 км. Мощность взрыва – 3.8 Мегатонны. Испытание проводилось с целью изучения влияния ЭМИ ядерного взрыва на большой высоте.

Из-за неполадки носителя взрыв произошел непосредственно над островом, а не в 32 км южнее, как планировалось.

Тепловое излучение в эпицентре было 1 калория/см кв. – слишком низкое, чтобы получить ожоги кожи, но достаточное, чтобы прожечь сетчатку глаза всех живых существ в радиусе до 362 км.

Из-за большой дальности рентгеновских лучей, при низкой плотности атмосферы огненный шар рос очень быстро. Через 0,3 секунды после детонации, огненный шар был уже 17 км в диаметре, а спустя 3.5 секунды – 28 км. Огненный шар поднимался с начальной скоростью 2 км в секунду. Сферическое красное свечение – результат ударного возбуждения атомов кислорода. Спустя минуту после взрыва, облако поднялось на высоту 144 км. Огромная красная сфера наблюдалась в течение нескольких минут, спустя 6 минут после детонации она достигала 965 км в диаметре!

Взрыв вызвал сильнейшую магнитную бурю в атмосфере, более чем на 8 часов пропала радиосвязь от Гавайев до Новой Зеландии.

Хронология взрыва:

0.3 сек — В первые мгновения сила света вспышки особенно велика. У подопытных обезьян и кроликов ожоги глаз (ожоги сетчатки и роговицы) отмечались на расстоянии до 555 км. Диаметр огненного шара — 17.6 км.

1-2 с — Снизу вспышки появляется свечение, вызванное бомбардировкой электронами частиц воздуха. Это свечение принимает вид сияющей зари, разбивается на снопы и начинает вытягиваться по направлению к северному геомагнитному полюсу (эффект полярного сияния).

3.5 с — Свечение вспышки намного ослабляется, эффекты взрыва можно наблюдать незащищёнными глазами. Диаметр огненного шара — 29 км.

10-15 с. — Ударная сфера меняет цвет от белого к голубому и становится прозрачной: внутри её видно светящееся облако взрыва (огненный шар), поднимающееся с начальной скоростью 1.6 км/с.

1 мин. — Огненный шар находится на высоте 145 км, продолжает подниматься со скоростью 1 км/с и расширяться со скоростью около 300 м/с. Заря ушла далеко за горизонт и наблюдается на расстоянии свыше 3200 км.

2-3 мин. — Ударная волна давлением 0.00068 МПа пришла на поверхность: возможно небольшое разрушение остекления. Ударная сфера с уменьшением энергии становится красной. Её свечение обусловлено возбуждением ионизованного разряжённого воздуха от нагрева в ударной волне. В нижней части сферы, где плотная атмосфера, свечения нет.

6 мин. — Ударная волна в разреженном воздухе из-за малых тепловых потерь и большого пробега молекул идёт значительно быстрее, чем в плотном, потому ударная сфера принимает вытянутый вид и в это время имеет намного большие размеры по сравнению с таким же по мощности взрывом в приземной атмосфере (см. следующий пункт).

свыше 1 часа — Через час после начала падения на высоте около 135 км продукты взрыва замедляются из-за роста плотности окружающего воздуха, рассеиваются на значительной площади (на расстояния до нескольких тысяч км), создают ионизацию в слое D и вызывают радиопомехи.

Фотографии сделаны с вершины горы на острове Мауи (высота — 3055 м), находящейся на расстоянии 1300 км от места взрыва.