Mỹ từng tiến hành một loạt thử nghiệm hạt nhân trên cao nhưng Starfish Prime là mạnh nhất, ở độ cao 400 km phía trên bề mặt Thái Bình Dương với sức công phá 1,4 megaton.
Cầu lửa tạo bởi vụ nổ Starfish Prime nhìn từ đảo Honolulu. Ảnh: Amusing Planet
Theo Amusing Planet, một loạt thử nghiệm hạt nhân trên cao được Mỹ thực hiện trước đây và đo tác động của vụ nổ hạt nhân lên từ trường Trái Đất. Gọi là Chiến dịch Fishbowl, các thử nghiệm được thực hiện ở độ cao lớn hơn nhiều, trong khu vực quỹ đạo của vệ tinh. Hai lần thử đầu tiên thất bại và tên lửa bị phá hủy. Lần thử thứ ba có mật danh "Starfish Prime" phóng từ đảo Johnston vào ngày 9/7/1962 với đầu đạn hạt nhân đặt trên tên lửa Thor có sức công phá 1,4 megaton.
Tên lửa bay thẳng lên và phát nổ ở độ cao 400 km, cách đảo Johnston khoảng 36 km về phía tây nam. Ngay khi vụ nổ xảy ra, đèn đường ở Hawaii bị tắt, máy vô tuyến ngừng hoạt động, đường dây điện thoại tê liệt. Ở những nơi khác trên Thái Bình Dương, các hệ thống liên lạc tần số cao trục trặc khi xung điện từ (EMP) mạnh lan rộng qua khu vực rộng lớn bên dưới vụ nổ. Vài phút sau, cực quang đỏ rực lan rộng qua chân trời do phân tử không khí bị ion hóa, chiếu sáng một vùng rộng lớn của Thái Bình Dương. Starfish Prime trở thành vụ ném bom hạt nhân lớn nhất ngoài không gian.
Vụ nổ hạt nhân ở độ cao lớn rất khác so với vụ nổ gần mặt đất. Gần mặt đất, khí quyển hấp thụ lượng lớn năng lượng mà vụ nổ phát ra dưới dạng bức xạ nhiệt, tia X và tia gamma năng lượng cao, neutron nhanh và vật liệu phân hạch bị ion hóa. Ở ngoài không gian, quả cầu lửa lớn và nhanh hơn vì không có không khí giúp làm chậm và hấp thụ năng lượng từ các sản phẩm vụ nổ. Xung điện từ mạnh xảy ra khi tia gamma va chạm với phân tử không khí ở tầng thượng quyển, tạo ra electron năng lượng cao di chuyển nhanh, sản sinh trường điện và dòng điện tạm thời có điện thế hàng nghìn volt.
Các nhà khoa học dự đoán sự xuất hiện của EMP nhưng không ngờ EMP từ Starfish Prime mạnh đến vậy. Một hiệu ứng ngoài dự kiến khác là lượng lớn hạt tích điện không rơi xuống Trái Đất hoặc phân tán mà bị giữ lại bởi từ trường Trái Đất và lưu lại trong không gian hàng tháng trời, làm hỏng thiết bị điện tử trên các vệ tinh quay quanh Trái Đất (LEO). Ít nhất 6 vệ tinh bị thất lạc do Starfish Prime.
Liên Xô cũng tiến hành nhiều thử nghiệm hạt nhân trên cao với kết quả dữ dội không kém. Ngày 22/10/1962, một thiết bị 300 kiloton được kích nổ ở độ cao 290 km. Kết quả là EMP làm nóng chảy 570 km đường dây điện thoại trên không với dòng điện 2.500 ampere, khiến 1.000 km cáp điện ngầm ngừng hoạt động và thiêu rụi một nhà máy điện. Dù vũ khí của Liên Xô có sức công phá nhỏ hơn thử nghiệm của Mỹ, thiệt hại do EMP gây ra lớn hơn nhiều vì thử nghiệm được thực hiện phía trên vùng đông dân cư và có từ trường Trái Đất mạnh hơn.
Năm 1963, Mỹ, Liên Xô và một số quốc gia khác ký Hiệp ước Cấm thử vũ khí hạt nhân một phần và đồng ý chấm dứt thử nghiệm hạt nhân trong và ngoài khí quyển. Hiệp ước về Không gian vũ trụ năm 1967 cấm sử dụng vũ khí hạt nhân trong không gian, và Hiệp ước Cấm thử nghiệm hạt nhân toàn diện năm 1996 cấm mọi loại vụ nổ hạt nhân ở trên hay dưới mặt đất, dưới nước hay trong khí quyển.
An Khang (Theo Amusing Planet)
