Khác với những lần thăm dò trước, tên lửa này mang theo một quả bom nhiệt hạch nhằm giúp quân đội Mỹ giải đáp thắc mắc: Sẽ thế nào nếu phát nổ vũ khí hạt nhân ngoài vũ trụ?
Khơi mào từ Chiến tranh Lạnh
Vào năm 1961, một năm trước khi cuộc thử nghiệm diễn ra, các cuộc đàm phán về cấm thử hạt nhân trên diễn đàn quốc tế bất thành.
Liên Xô và Mỹ đã phá vỡ lệnh tạm hoãn tự nguyện với việc Liên Xô tiến hành 31 vụ nổ thử nghiệm, trong đó có Tsar Bomba, quả bom hạt nhân lớn nhất từng được kích nổ. Trong khi đó, các nhà khoa học, nhà quân sự người Mỹ muốn thử nghiệm nổ vũ khí hạt nhân ngoài không gian.
Trước đó, năm 1959, Explorer 1, vệ tinh đầu tiên của Mỹ, tình cờ phát hiện Trái đất được bao quanh bởi một vành đai bức xạ lớn. Được đặt theo tên nhà khoa học Van Allen, vành đai bức xạ này nằm ở độ cao 12.000 - 60.000 km, bao quanh toàn bộ bề mặt Trái đất.
Van Allen chứng minh rằng không gian không trống rỗng mà không gian cũng phát tỏa phóng xạ. Thời điểm này, Van Allen cùng các cộng sự nghi ngờ rằng, bất kỳ tàu vũ trụ hoặc phi hành gia nào cũng sẽ bị phơi nhiễm phóng xạ khi vượt qua vành đai bức xạ Allen. Ông đã hợp tác với quân đội Mỹ để kích hoạt nổ vũ khí hạt nhân ngoài không gian để nghiên cứu tác động của nó lên vành đai bức xạ.
Vụ thử vũ khí hạt nhân trên không được đặt tên là Starfish Prime. Cụ thể quân đội Mỹ đã phóng tên lửa Thor mang đầu đạn nhiệt hạch W49 ở độ cao gần 402km ngoài bầu khí quyển, từ đảo san hô Johnston, một hòn đảo cách Hawaii khoảng 750 hải lý về phía Nam.
Ngoài ra, 27 tên lửa nhỏ hơn, trang bị đầy đủ thiết bị khoa học được phóng cùng lúc để đo lường tác động của Starfish Prime. Pháo sáng cũng được bắn ra để đánh lạc hướng những loài chim khỏi vụ nổ.
Starfish Prime hoạt động rất khác so với những vụ nổ hạt nhân trên mặt đất. Không có những đám khói hình nấm hay những ánh sáng chói mắt. Mọi người trên mặt đất không cảm nhận được sóng xung kích hay nghe thấy bất kỳ âm thanh nào.
Các hạt tích điện từ vụ nổ va chạm với các phần tử khí trong không khí và bị từ trường Trái đất đẩy xuống bầu khí quyển. Hiệu ứng này tạo ra cực quang nhân tạo đầy màu sắc.
Vụ nổ cũng tạo ra vành đai bức xạ nhân tạo tạm thời bao quanh Trái đất, làm tê liệt một số vệ tinh quỹ đạo thấp như vệ tinh viễn thông thương mại đầu tiên trên thế giới, Telstar và vệ tinh của Anh, Ariel-1.
Vị trí của vụ nổ rơi vào khoảng góc 10 độ so với đường chân trời nhìn từ Hawaii vào lúc 11 giờ đêm theo giờ Hawaii. Từ Honolulu, vụ nổ xuất hiện giống như cảnh hoàng hôn màu đỏ cam rực rỡ. Sau vụ nổ, các cực quang màu đỏ tươi, trắng vàng được quan sát thấy xung quanh vị trí phát nổ và phía đối diện của nó qua đường xích đạo.
Khi quả bom phát nổ, các electron tạo ra từ trường ngắn nhưng cực kỳ mạnh mẽ, gọi là xung điện từ (EMP). Vụ thử hạt nhân tạo sức công phá tương đương 1,4 triệu tấn TNT và lượng lớn xung điện từ lan tỏa phía Đông Thái Bình Dương.
Sóng điện từ lan tới cách đó hơn 1.287 km, làm 300 đèn cao áp và một tổng đài điện thoại bị ngắt, cũng như kích hoạt chuông chống trộm và khiến cửa garage nhà dân tự mở.
Tác động từ thử nghiệm
Cuộc thử nghiệm đã thu về nhiều thông tin quan trọng liên quan đến bức xạ xung quanh Trái đất. Quả bom giải phóng một chất đánh dấu đồng vị đặc biệt, gọi là cadmium-190, để theo dõi bụi phóng xạ và tìm hiểu thời tiết ở thượng tầng khí quyển.
Việc theo dõi dấu vết của cadmium-190 giúp các nhà khoa học hiểu được tốc độ di chuyển của các khối khí ở hai cực và vùng nhiệt đới trong các mùa khác nhau.
Các nhà khoa học đã dự đoán vụ nổ tạo ra xung điện từ nhưng khối lượng này lớn hơn rất nhiều so với dự đoán. Nhiều electron từ vụ nổ không rơi xuống bầu khí quyển Trái đất mà tồn tại trong không gian hàng tháng trời, bị giữ lại bởi từ trường của Trái đất và tạo ra vành đai bức xạ nhân tạo trên bề mặt hành tinh của chúng ta.
Vụ nổ Starfish Prime cũng giúp Mỹ nhận ra cách phát hiện các vụ nổ hạt nhân trong không gian và xây dựng hệ thống giám sát các thử nghiệm của nước ngoài. Những tiến bộ này giúp thúc đẩy hiệp ước cấm vũ khí hạt nhân trên toàn cầu.
Sau sự việc, Mỹ, Anh và Liên Xô đã ký Hiệp ước Cấm thử vũ khí hạt nhân một phần. Các nước cam kết sẽ không tiến hành các cuộc thử hạt nhân trong khí quyển, vũ trụ hay dưới nước kể từ ngày 10/10/1963.
Vũ trụ đã yên ắng trở lại trong gần 60 năm. Nhưng kết quả của vụ thử hạt nhân ngoài không gian như một lời cảnh báo về tác động khủng khiếp của loại vũ khí này đối với hành tinh xanh.
Đồng thời, các nhà khoa học dự đoán một vụ nổ siêu tân tinh hoặc vụ nổ tia gamma ngoài không gian cũng có thể tạo nên những tác động tương tự, thậm chí có thể nặng nề hơn.
Dù hiện nay, không có siêu tân tinh nào được dự đoán sẽ phát nổ gần Trái đất, nó vẫn là một điềm báo trong tương lai. Các nhà khoa học cần phải nghiên cứu đến tình huống này và tìm cách giúp Trái đất chống chọi khỏi sự phá huỷ từ ngoài không gian.
