A operação starfish prime, Notas de estudo de Física

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ÂNGELO ANTÔNIO LEITHOLD

A OPERAÇÃO STARFISH PRIME

CURITIBA

JANEIRO DE 1998

© PY5AAL A operação Starfish-Prime foi um teste nuclear de alta altitude executado pelos Estados Unidos no dia 9 de julho de 1962, realizado pela Agência de Apoio Defesa Atômica (DASA) e a Comissão de Energia Atômica (AEC). O artefato nuclear foi lançado por um foguete de Thor que levou uma ogiva de combate termonuclear W49 (fabricada no laboratório científico de Los Alamos) , o artefato foi detonado a 400 quilômetros de altitude sobre as Ilhas Johnston no Oceano Pacífico. A explosão da Bomba nuclear sobre o Planeta Terra fazia parte de uma operação chamada Operação Dominic. © PY5AAL A descrição que segue foi retirada Páginas 19-21 do artigo "A 'Quick Look' at the Technical Results of Starfish Prime", August 1962. "Em Kwajalein, a 1450 milhas para o oeste, uma nuvem densa e nublada se estendeu por todo o comprimento do horizonte oriental a uma altura de 5 ou 8 graus. A 09:00 GMT, um flash branco muito brilhante queimou as nuvens intensamente que mudaram rapidamente a uma esfera verde se expandiu irradiante e estendeu no céu claro acima do tempo nublado. De sua superfície forame expulsos grandes tentáculos brancos parecidos com dedos, enquanto algo parecido a uma nuvem cirro-estrato subiu cerca de 40 graus sobre o horizonte em arcos extensos dirigindo-se descendentes em direção aos dedos e desaparecendo em segundos, sendo substituídos através de um cirro concêntrico espetacular como anéis que iam mudando à medida em que a tremenda explosão se propagava pela alta atmosfera, a imensa velocidade inicial de propagação de energia teve seu avanço parado finalmente

quando o anel externo estava acima 50 graus aproximadamente.

© PY5AAL As gigantescas formas não desapareceram mas persistiram em um estado de quietude congelada. Tudo isso aconteceu em 45 segundos. A luz esverdeada se transformou em púrpura e começou a enfraquecer a partir ponto da explosão nuclear

na alta atmosfera terrestre equivalente a 1,4 milhões de

toneladas de TNT, um brilho vermelho muito intenso e luminoso começou a desenvolver no horizonte a uma direção 50° norte de graus do leste e simultaneamente 50 graus sul do leste que se expandiu de dentro e para cima até que o céu oriental inteiro era um semicírculo vermelho queimando sombrio a 100° norte para o sul e mediano para o zênite que obliterou o brilho de algumas estrelas. Esta condição, entremeada com tremendos arco-íris brancos, persistiu pelo menos por sete dias" © PY5AAL "A explosão nuclear na alta atmosfera da terra de uma bomba nuclear de 1,4 MT aconteceu como um flash branco, mas assim que se pudesse remover o óculos de proteção, nenhuma luz intensa estava presente. Um segundo depois da explosão da bomba, um disco vermelho mosqueado foi observado diretamente em cima e cobrindo o céu até aproximadamente 45° do zênite. Geralmente, a região mosqueada vermelha era mais intensa nas porções orientais. Ao longo da linha norte-sul magnética criada pela imensa explosão, se estendeu uma raia branco-amarela que cresceu ao norte próximo ao zênite. A largura da região listrada branca cresceu em alguns graus durante alguns segundos para aproximadamente 5 a 10 graus em 30 segundos. O crescimento da região parecida com uma aurora boreal se estendeu para o norte e adicionou novas linhas de radiação que se desenvolveram de oeste para leste. As serpentinas de aurora radioativa branco e amarelas retrocederam

linhas telefônicas submarinas para as outras ilhas queimando equipamentos, sistemas que utilizam ligações de microondas foram totalmente danificados. O céu em toda região do Pacífico foi iluminado por uma aurora artificial para mais de sete dias. Dizem que em parte, os efeitos foram preditos por Nicholas Christofilos, um cientista que tinha trabalhado na Operação Argus de rxplosões nucleares de alta altitude.. © PY5AAL De acordo Cecil R. Coale, alguns hotéis no Havaí sabendo que o teste seria realizado ofereceram para a bomba de arco-íris festas nos seus telhados, contradizendo alguns relatórios que a aurora artificial era inesperada. De acordo com o Departamento norte-americano de Energia e o Escritório de Informação Científica e Técnica, a aurora também era visível e foi registrado em filme nas Ilhas Samoa, aproximadamente 3200 quilômetros de Johnston Island. Enquanto algumas das partículas beta enérgicas tinham seguido do campo magnético da terra e iluminado o céu, foram apanhados outros elétrons de alta-energia em cintos de radiação artificiais ao redor da terra. Havia muita incerteza e debate sobre a composição, magnitude e potencial efeitos adversos de radiação depois da detonação. O sistema de observação da alta atmosfera ficou bastante preocupados quando três satélites em baixa órbita de terra foram destruídos pelo pulso eletromagnético. © PY5AAL A explosão nuclear na alta atmosfera destruiu um terço de todos os satélites em baixa órbita da Terra, se tivessem sido efetuados os 5 testes previstos, todos os satélites em órbita da Terra teriam sido destruídos. Além dos satélites relatados, foram destruídos mais sete satélites pela radiação remanescente que os atingiu após a explosão

nuclear. Equipamentos eletrônicos de outros satélites também

aos poucos foram sendo danificados pela radiação remanescente. O primeiro satélite de comunicação comercial , o Telstar há 35. Km de altitude foi literalmente “queimado” pela radiação, saindo fora do ar imediatamente após a explosão atômica Starfish-Prime. A princípio, o governo dos Estados Unidos se recusou a indenizar os estragos que ocasionou alegando ser “causa fortuita”. © PY5AAL O exército norte-americano percebeu que não tinha nenhuma habilidade para coletar dados precisos nos intensos e persistentes cintos de radiação que continuaram após a explosão nuclear. Isto levou Edward Teller a destinar um instrumento de satélite projetado e construído por um estudante recém diplomado chamado James H. Trainor do Departamento de Física na Universidade de New Hampshire. O estudante havia originalmente projetado o instrumento para estudar albedo de nêutrons dos raios cósmicos. O aparelho foi proposto para fazer a leitura para o governo norte-americano junto com todas suas especificações de barramento de dados e documentação completa sem o conhecimento de seu inventor que não foi informado porque o trabalho diplomado dele estava sendo apropriado pelo governo. O instrumento foi remetido imediatamente, contra a vontade de seu inventor, e às pressas para a Califórnia onde os engenheiros iriam enxerta-lo em outro equipamento antes de ser lançado em órbita. Porém, os engenheiros militares não conseguiram descobrir como

funcionava o instrumento de Trainor, e perceberam que precisariam estabelecer um melhor contato com o estudante diplomado. Quando os dados do satélite voltaram para a Terra depois de uma semana da detonação, Trainor foi convidado a uma reunião científica onde os dados compilados pelo seu instrumento foram discutidos no Lawrence Livermore Laboratory. © PY5AAL Em 1963 o Diário de Pesquisa Geofísica informou que a experiência Starfish Prime tinha criado um cinto de elétrons de vários MeV em torno da Terra, Bill Hess informou em 1968 que alguns elétrons de Estrela-do-mar permaneceram durante cinco anos. Outros informaram que partículas radioativas do Starfish Prime estavam descendo há algum tempo para terra e estariam se acumulando em organismos vivos terrestres como fungos e líquens. A bomba Starfish-Prime continha Cd-109 se misturou nas massas de ar sazonais polares e tropicais. A EMP medida por Richard L. Wakefield de Los Alamos viajou por todo o Planeta e ao espaço interplanetário. O 1962 relatório de Wakefield foi obtido através de medidas do intervalo de tempo do sinal eletromagnético recebido dentro aviões C-130 a 753 milhas náuticas da explosão da bomba atômica, a 11 graus 16 Norte, 115 graus 7 Oeste, e a 24. pés de altitude. © PY5AAL As únicas nações que detonaram bombas atômicas no Espaço são os Estados Unidos e a antiga União Soviética. O programa norte-americano começou em 1958, com 3.8 megatons. As ogivas de combate foram carregadas em foguetes Redstone. As explosões atômicas posteriores foram através de foguetes Thor , Lockheed , X-17, para as missões de explosãoe na atmosfera terrestre Argus. O propósito era determinar a viabilidade de armas nucleares como uma defesa contra míssieis anti-balística, como também encontrar meios para destruir satélites e veículos em órbita tripulados no espaço. Como foi percebido que armas nucleares criaram um pulso eletromagnético gigantesco, o potencial como uma arma de anti- satélite ficou aparente. Em agosto de 1958 na explosão nuclear Hardtack Teak, o EMP observado no Observatório de Apia na Samoa foi quatro vezes mais poderoso que qualquer criado por tempestades solares que atingiram a Terra, enquanto em julho de 1962 o Starfish Prime, danificou a eletrônica de praticamente todos equipamentos: rádios, centrais elétricas, centrais telefônicas, Emissoras de televisão, etc em Honolulu e na Nova Zelândia, a aproximadamente 800 milhas de distância, fundiu 300 sistemas de iluminação de rua em Oahu ( Havaí), provocou aproximadamente 100 danos em alarmes dos mais diversos, causou a interrupção de comunicações de microondas em estações repetidoras em Kauai, além de literalmente cortar o robusto sistema telefônico submarino das outras ilhas havaianas. O raio de ação para a aniquilação total de satélites devidas várias radiações produzidas por tal arma nuclear no espaço, foi determinado para ser em torno de 80 km, a bomba explodida, destruiu um satélite de comunicações há 35. km. Os problemas com armas nucleares levadas ao espaço, é o raio de ação muito grande associado com eventos nucleares, era quase impossível prevenir dano indiscriminado a outros satélites, incluindo os próprios satélites americanos. O Starfish Prime produziu um cinto de radiação artificial em espaço tão forte, que de imediato destruiu três satélites (Ariel, Traac, e Trânsito 4B que