Бхангметр

Bhangmeter не-изображений радиометр установлен на разведывательных и навигационных спутников для обнаружения атмосферных ядерных взрывов и определить выход ядерного оружия. [1] Они также установлены на некоторых боевых бронированных машинах , в частности на разведывательных машинах NBC , чтобы помочь обнаруживать, локализовать и анализировать тактические ядерные взрывы. В этой роли они часто используются вместе с датчиками давления и звука в дополнение к стандартным датчикам излучения. Некоторые ядерные бункеры и военные объекты также могут быть оснащены такими датчиками наряду сдетекторы сейсмических событий .

Бхангметр был разработан в Лос-Аламосской национальной лаборатории группой под руководством Германа Хорлина. [2]

В 1948 году был изобретен бхангметр и построено первое испытательное устройство для измерения взрывов ядерных испытаний в ходе операции «Песчаный камень» . Опытные образцы и производственные инструменты были позже построены EG&G , а название «бхангметр» было придумано в 1950 году. [3] Бхангметры стали стандартными инструментами, используемыми для наблюдения за ядерными испытаниями в США . Моделирование II bhangmeter был разработан , чтобы наблюдать детонации операции Buster-Jangle (1951) и операции Tumbler-Snapper (1952). [4] Эти испытания закладывают основу для масштабного развертывания по всей стране североамериканских бхангметров с системой сигнализации о взрыве (1961-1967).

Президент США Джон Ф. Кеннеди и Первый секретарь Коммунистической партии Советского Союза Никита Хрущев подписали Договор о частичном запрещении ядерных испытаний 5 августа 1963 г. [5] при условии, что каждая сторона может использовать свои собственные технические средства для контроля запрет на ядерные испытания в атмосфере или в космическом пространстве. [6]

Бангметры были впервые установлены в 1961 году на борту модифицированного американского самолета KC-135A для наблюдения за ранее объявленным советским испытанием Царь-Бомбы . [7]

Данные Бхангметра, собранные во время инцидента в Веле в 1979 году.

Спутники Vela были первыми приборами наблюдения из космоса, разработанными совместно ВВС США и Комиссией по атомной энергии . Спутники Vela первого поколения не были оснащены датчиками рентгеновского излучения , чтобы обнаруживать интенсивный одиночный импульс рентгеновского излучения, произведенного ядерным взрывом. [8] Первыми спутниками, которые включали в себя бангметры, были спутники Advanced Vela .

С 1980 года бхангметры входят в состав навигационных спутников США GPS . [9] [10] [11]

"> File:Greenhouse George Early Fireball.ogvВоспроизвести медиа
Оранжерея Джорджа в начале эволюции огненного шара, показывающая начальное затемнение первого светового импульса
График температуры и диаметра поверхности ядерного огненного шара с течением времени

В кремниевом фотодиоде датчики предназначены для обнаружения отличительного яркого двойного импульса видимого света , который излучается от атмосферных взрыва ядерного оружия . [2] Эта сигнатура состоит из короткой и интенсивной вспышки продолжительностью около 1 миллисекунды, за которой следует вторая, гораздо более продолжительная и менее интенсивная вспышка света, нарастающая от долей секунды до нескольких секунд. [12] Эта сигнатура с двойным максимумом интенсивности характерна для ядерных взрывов в атмосфере и является результатом того, что атмосфера Земли становится непрозрачной для видимого света и снова прозрачной, когда ударная волна взрыва проходит через нее. [10]

Эффект возникает из-за того, что поверхность раннего огненного шара быстро покрывается расширяющейся «ударной волной», атмосферной ударной волной, состоящей из ионизированной плазмы того, что когда-то было корпусом, и другого вещества устройства. [13] Хотя он сам излучает значительное количество света, он непрозрачен и не позволяет более яркому огненному шару просвечивать сквозь него. Конечный результат - уменьшение видимого из космоса света по мере расширения ударной волны, что дает первый пик, зарегистрированный бхангметром.

По мере расширения ударная волна остывает и становится менее непрозрачной для видимого света, создаваемого внутренним огненным шаром. Бхангметр со временем начинает регистрировать увеличение интенсивности видимого света. Расширение огненного шара приводит к увеличению площади его поверхности и, как следствие, увеличению количества видимого света, излучаемого в космос. Огненный шар продолжает остывать, количество света в конечном итоге начинает уменьшаться, вызывая второй пик, наблюдаемый бхангметром. Время между первым и вторым пиками можно использовать для определения его ядерной мощности . [14]

Эффект однозначен для взрывов на высоте ниже 30 километров (19 миль), но выше этой высоты создается более неоднозначный одиночный импульс. [15]

Название детектора является каламбур , [3] , который даровал ему Фред Райнеса , один из ученых , работающих над проектом. Название происходит от слова на хинди « бханг », местной разновидности каннабиса, которую курят или пьют, чтобы вызвать опьяняющий эффект. Шутка в том, что нужно принимать наркотики, чтобы верить, что детекторы бхангметра будут работать должным образом. Это контрастирует с «бомбой», которую можно ассоциировать с обнаружением ядерных взрывов. [3]

  • Вела Инцидент
  • WC-135 Постоянный Феникс
  • Ядерная МАСИНТА
  • Электрооптическая МАСИНТА

  1. ^ "Бюллетень науки, технологий и общества" . Pergamon Press. 1985 г. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  2. ^ а б Берр, Уильям; Коэн, Авнер; Де Гир, Ларс-Эрик; Гилинский, Виктор; Полаков-Суранский, Саша; Сокольский, Генри; Вайс, Леонард; Райт, Кристофер (22 сентября 2019 г.). «Взрыв из прошлого» . Журнал внешней политики . Проверено 23 июня 2020 года .
  3. ^ а б в Огл, Уильям Э. (октябрь 1985 г.). «Бхангметр - Пролог» (PDF) . Отчет о возвращении Соединенных Штатов к испытаниям ядерного оружия после моратория на испытания 1958-1961 годов . Министерство энергетики США - NV 291. p. 67. Архивировано из оригинального (PDF) 19 января 2009 года . Проверено 18 декабря 2008 года .
  4. ^ Гриер, Герберт (1953). «Операция Tumbler-Snapper, полигон в Неваде, апрель – июнь 1952 г., проект 12.1 - Bhangmeter Mod II» . ЯЙЦО. Архивировано из оригинала на 2015-06-29 . Проверено 29 августа 2012 .
  5. ^ «Договор об ограниченном запрещении ядерных испытаний» . Государственный департамент США . 1963 г.
  6. ^ Белл, Аарон Дж. (2002). Анализ распределения спутников GPS для системы обнаружения ядерных взрывов США (USNDS) . Технологический институт ВВС.
  7. ^ Джонстон, Роберт (2009). «Мультимегатонное оружие» . Проверено 19 июня 2012 года .
  8. ^ Грунтман, Майк (2004). Прокладывая путь: ранняя история космических кораблей и ракетной техники . Американский институт аэронавтики и астронавтики, Inc. ISBN 1-56347-705-X.
  9. ^ Ричельсон, Джеффри (ноябрь – декабрь 1998 г.). «Проверка: способы и средства» . Бюллетень ученых-атомщиков : 54.
  10. ^ а б Гольдблат, Йозеф; Кокс, Дэвид (1988). «Средства проверки запрета ядерных испытаний» . Испытания ядерного оружия: запрет или ограничение? . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 239. ISBN. 9780198291206. Проверено 16 июня 2012 года .
  11. ^ «Хронология GPS» . Архивировано из оригинала на 2010-02-13 . Проверено 16 июня 2012 года .
  12. ^ Хафемейстер, Дэвид. «Тест IX науки и общества: технические средства проверки» . Проверено 16 июня 2012 года .
  13. ^ ЯДЕРНЫЕ СОБЫТИЯ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ Институтом Бордена ... "случайный шок"
  14. ^ Форден, Джеффри (2006). "Созвездие спутников для совместного наблюдения за запуском ракет" (PDF) . Программа Массачусетского технологического института по науке, технологиям и обществу . Проверено 17 июня 2012 года .
  15. ^ Анджело, Джозефа А. младший (2004). Ядерная технология . Гринвуд Пресс. стр.  304 -306. ISBN 9781573563369.

  • Ципис, Коста; Hafemeister, Дэвид В .; Джейнвей, Пенни (1986). Проверка контроля над вооружениями: технологии, которые делают это возможным . Вашингтон: издательство Pergamon-Brassey's International Defense. ISBN 9780080331720.
  • Приедорский, Уильям К. (2003). «Глаза в космических сенсорах для проверки договоров и фундаментальных исследований» (PDF) . Лос-Аламосская наука . 28 . Проверено 17 июня 2012 года .
  • Хигби, Пол Р .; Блокер, Норман К. (1993). Система обнаружения ядерного взрыва на спутниках GPS (PDF) . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 17 июня 2012 года .
  • Бараш, Гай Э. (ноябрь 1979 г.). Световая вспышка от ядерного взрыва в атмосфере (PDF) . ЛАСЛ-79-84. Лос-Аламосская национальная лаборатория.
  • Армия США (1952 г.). Заключительный отчет совместной рабочей группы по операции «Плющ» 132 (PDF) .