ผลจากโครงการทดลอง ระเบิดนิวเคลียร์ Starfish Prime ในปี 1962 ของสหรัฐอเมริกา คือคำเตือนของสิ่งที่อาจจะเกิดขึ้นหากสนามแม่เหล็กโลกระเบิดอีกครั้งเนื่องจากปริมาณของกัมมันตภาพรังสีที่มากเกินไป
มันเป็นบรรยากาศที่มืดครึ้มเมื่อพ่อของ Greg Spriggs พาครอบครัวของเขาไปที่จุดสูงสุดบนหมู่เกาะมิดเวย์อะทอลล์ (Midway Atoll) เมื่อวันที่ 8 กรกฎาคม 1962 ในคืนนั้นไกลไปอีกพันกิโลเมตร กองทัพสหรัฐฯ ได้กำหนดวันที่ในการปล่อยจรวดสู่อวกาศเพื่อทดสอบการการระเบิดของระเบิดปรมาณู (Fusion bomb)
ผู้ชมที่กำลังเฝ้ามองการระเบิดในฮาวายต่างหาตำแหน่งถ่ายภาพที่ดีที่สุดหลังจากได้รับฟังการนับถอยหลังที่ออกอากาศทางวิทยุคลื่นสั้น ช่างภาพเล็งเลนส์กล้องไปที่ขอบฟ้าและอภิปรายถึงการตั้งค่ากล้องที่ดีที่สุดสำหรับการถ่ายภาพการระเบิดของเทอร์โมนิวเคลียร์ในอวกาศ ปรากฎว่าระเบิดซึ่งเป็นระเบิดขนาด 1.4 เมกะตัน ซึ่งทรงพลังกว่าระเบิดที่ฮิโรชิมาถึง 500 เท่า ได้เกิดระเบิดขึ้น “เมื่ออาวุธนิวเคลียร์นั้นดับลง ท้องฟ้าทั้งขอบฟ้าที่ดูมืดมิดก็สว่างไสวไปทุกทิศทุกทาง ดูเหมือนตอนเที่ยงเลยครับ” Spriggs กล่าว
การทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ โครงการ Starfish Prime ทำให้เกิดระเบิดที่ระดับความสูงราว 402 กิโลเมตร ซึ่งใกล้เคียงกับระดับความสูงที่สถานีอวกาศนานาชาติโคจรอยู่ในปัจจุบัน กินเวลานานถึง 15 นาทีหลังจากการระเบิดครั้งแรก อนุภาคที่มีประจุจากการระเบิดชนกับโมเลกุลในชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้เกิดแสงออโรราเทียมที่สามารถมองเห็นได้ไกลถึงนิวซีแลนด์
ช่วงสงครามเย็นที่กำลังเดือดระอุ
หนึ่งปีก่อน หรือในปี 1961 สถานการณ์การเจรจาระหว่างประเทศเพื่อห้ามการทดสอบนิวเคลียร์นั้นย่ำแย่ หลังจากไม่มีการทดสอบมาเป็นเวลาสามปี สหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาต่างแยกตัวออกจากการพักการทดสอบ โดยที่โซเวียตทำการทดลองระเบิด 31 ครั้ง รวมถึงซาร์บอมบา (ชื่อเล่นที่ใช้เรียกระเบิดไฮโดรเจน AN602 ของสหภาพโซเวียต) ซึ่งเป็นระเบิดนิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยจุดชนวน ได้ทำการปล่อยในเดือนตุลาคม 1961 ประมาณ 13,000 ฟุตเหนือเกาะในอาร์กติกเซอร์เคิล
การแข่งขันทางอวกาศได้เข้าสู่ช่วงเริ่มต้น กองทัพสหรัฐฯ เองก็ไม่หวั่นกับการส่งสิ่งต่างๆ ขึ้นไปบนอวกาศเพื่อทำการทดลอง โดยกระทรวงกลาโหมอยู่ในระหว่างโครงการเพื่อนำเข็มทองแดง 500 ล้านเข็มขึ้นสู่วงโคจร ในความพยายามในการสะท้อนคลื่นวิทยุและช่วยการสื่อสารทางไกล การขนส่งอวกาศมีแม้กระทั่งแผนการจุดชนวนระเบิดบนดวงจันทร์ แต่สุดท้ายก็ล้มเหลวไปในที่สุด
นักวิทยาศาสตร์และบุคลากรทางทหารต่างกระตือรือร้นที่จะรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากการระเบิดของนิวเคลียร์ถูกจุดขึ้นในอวกาศ โดยเฉพาะสิ่งที่อยากรู้คือ มันจะมีปฏิกิริยาอย่างไรกับสนามแม่เหล็กของโลก เมื่อสองปีก่อน Explorer 1 ดาวเทียมดวงแรกของอเมริกาได้ค้นพบโดยบังเอิญว่าโลกถูกล้อมรอบด้วยวงกลมคล้ายโดนัทของรังสีที่รุนแรงซึ่งยึดไว้กับสนามแม่เหล็กของมัน ต่อมาพวกเขาได้ตั้งชื่อมันว่า Van Allen ตามชื่อ James Van Allen นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยไอโอวาที่ค้นพบแถบรังสีนี้
David Sibeck นักวิทยาศาสตร์จากภารกิจ Van Allen Space Probes ของ NASA กล่าวว่า “อย่างที่ Van Allen กล่าวตอนที่เขาค้นพบแถบรังสี พื้นที่ไม่ว่าง และพื้นที่มีกัมมันตภาพรังสี “การค้นพบของ Van Allen นั้นน่ากังวลเพราะว่ายานอวกาศหรือนักบินอวกาศในอนาคตที่เราส่งไปนั้นจะต้องสัมผัสกับรังสีนี้ และนั่นเป็นสิ่งที่น่าเป็นห่วงในตอนนั้น” ก่อนการทดสอบ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าโครงการ Starfish Prime จะส่งผลกระทบแถบรังสีของโลกนี้ในระดับที่น้อยที่สุด ในระหว่างการแถลงข่าวในเดือนพฤษภาคม 1962 ประธานาธิบดีจอห์น เอฟ. เคนเนดีกล่าวกับผู้สื่อข่าวด้วยน้ำเสียงที่ถากถางว่า “ผมรู้ว่าแถบรังสีแวนอัลเลนมีปัญหาเกิดขึ้น แต่แวน อัลเลนก็ยังยืนกรานว่าแถบรังสีนี้จะไม่ส่งผลกระทบใดๆ” แต่แวน อัลเลนคิดผิด
(ฟังคลื่นเสียงที่พิสูจน์เรื่องทฤษฎีแถบรังสีของแวน อัลเลน ได้ที่นี่)
การส่งออกนิวเคลียร์
หลังจากล่าช้าไปสี่วันเพื่อรอสภาพอากาศที่สมบูรณ์แบบ โครงการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ Starfish Prime ได้เปิดตัวจรวด Thor จาก Johnston Atoll ซึ่งเป็นเกาะที่อยู่ห่างจากฮาวายไปทางตะวันตกเฉียงใต้ราว 750 ไมล์ทะเล กองทัพยังได้ส่งขีปนาวุธขนาดเล็กจำนวน 27 ลูกที่บรรจุเครื่องมือวิทยาศาสตร์ไปพร้อมกันเพื่อวัดผลกระทบจากระเบิด เครื่องบินและเรือเข้าประจำตำแหน่งเพื่อบันทึกผลการทดสอบ พลุได้ถูกจุดขึ้นมาเพื่อหวังจะไล่นกที่อยู่บริเวณนั้นเพื่อป้องกันอันตรายจากแสงที่อาจส่งผลกระทบต่อเหล่านก
นักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่าระเบิดนิวเคลียร์ในอวกาศมีผลกระทบแตกต่างจากบนพื้นดินอย่างมาก Spriggs กล่าว “ไม่มีเมฆรูปเห็ด (Mushroom cloud เป็นเมฆที่มีลักษณะรูปทรงคล้ายเห็ด เกิดจากควัน ไฟ หรือเถ้าถ่าน เกิดเนื่องจากแรงระเบิดอย่างมหาศาล) หรือ Double flash” ผู้คนที่อยู่บนพื้นจะไม่รู้สึกถึงแรงกระแทกหรือได้ยินเสียงใดๆ มีเพียงแสงสว่างที่เกิดจากลูกบอลพลาสมา ซึ่งดูเหมือนว่าจะสามารถเปลี่ยนสีได้ เมื่ออนุภาคที่มีประจุจากการระเบิดถูกผลักลงสู่ชั้นบรรยากาศด้วยสนามแม่เหล็กของโลก ผลกระทบนี้ทำให้เกิดแสงออโรร่าเทียมที่มีสีสันต่างออกไป และนี่คือสาเหตุที่บางครั้งเรียกว่า “ระเบิดสีรุ้ง”
เนื่องจากสนามแม่เหล็กของโลกจับรังสีไอออไนซ์จากการทดสอบ Starfish Prime จึงได้สร้างแถบรังสีเทียมขึ้นมาใหม่ซึ่งแข็งแรงและใช้งานได้ยาวนานกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้ “แถบรังสีปลาดาว” ที่คาดไม่ถึงน่าจะคงอยู่อย่างน้อย 10 ปี “มันเป็นเรื่องน่าสงสัยทำไมมันถึงอันตรายได้ขนาดนี้ มันจะอยู่ได้นานขนาดไหน กี่ดาวเทียมที่ต้องเกิดความเสียหายและอีกกี่ชีวิตที่จะต้องตาย” ซิเบคกล่าว
ผลกระทบ
อย่างไรก็ตาม การทดสอบได้เปิดเผยข้อมูลสำคัญบางประการเกี่ยวกับการแผ่รังสีรอบโลก ระเบิดปล่อยตัวติดตามไอโซโทปพิเศษที่เรียกว่าแคดเมียม-190 จุดประสงค์เดิมคือเพื่อติดตามผลเสียจากการทดสอบ แต่ก็กลายเป็นแหล่งข้อมูลที่มีค่าสำหรับการทำความเข้าใจรูปแบบสภาพอากาศในบรรยากาศชั้นบนได้เช่นกัน
การทดสอบยังช่วยให้สหรัฐฯ เข้าใจวิธีตรวจจับการระเบิดของนิวเคลียร์ในอวกาศ และสร้างระบบใหม่ซึ่งต่อมาเรียกว่า Vela Hotel เพื่อเป็นการช่วยตรวจสอบโดยประเทศอื่นๆ ความก้าวหน้าดังกล่าวช่วยให้สนธิสัญญาห้ามทดลองนิวเคลียร์ในอวกาศได้ก้าวใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น
แต่มันก็ยังมีแหล่งกำเนิดรังสีอื่น ๆ ที่มีศักยภาพในอวกาศอีกเช่นกัน Sibeck กล่าวว่า มีโอกาสน้อยมากที่เปลวไฟจากดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาที่เหมาะสมสามารถกระทบกับดาวเคราะห์ด้วยปริมาณรังสีที่ใกล้เคียงกันได้ แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะไม่เกิดขึ้นเลย
“ถ้ามันเกิดขึ้นจริงมันคงจะต้องเป็นเหตุการณ์ที่ใหญ่ที่สุดตั้งแต่ฉันเกิดมาเลยแหละ” เขากล่าว “แต่มีพายุ (สนามแม่เหล็กโลก) ที่ขนาดใหญ่ขนาดนั้นนะ เรารับรู้ได้จากแสงออร่าที่ละติจูดกลางหรือต่ำในยามรุ่งอรุณบวกกับเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย
พายุแม่เหล็กโลกที่ใหญ่ที่สุดที่เคยบันทึกไว้ เรียกว่าเหตุการณ์คาร์ริงตัน พัดถล่มโลกในปี 1859 ทำให้เกิดแสงออโรร่าเหนือออสเตรเลีย และทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตแก่เจ้าหน้าที่โทรเลขในอเมริกา หากเกิดพายุที่คล้ายกันในวันนี้ ผลที่ตามมาจะร้ายแรงยิ่งกว่าสายโทรเลขที่พังเสียอีก
“หลายๆ อย่างขึ้นอยู่กับชิปและพลังของคอมพิวเตอร์มากกว่าสิ่งที่เคยมีในปี 1859 สิ่งต่างๆ ในบ้าน สิ่งของในรถ การสื่อสารต่างๆ มันจะเลวร้ายกว่านี้มาก” Sibeck กล่าว
ในกรณีที่ไม่น่าเป็นไปได้ คือระเบิดนิวเคลียร์อีกลูกจะระเบิดในอวกาศ เจฟฟ์ รีฟส์ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอส อาลามอส ในนิวเม็กซิโก กำลังทำงานเพื่อหาวิธีที่รวดเร็วที่สุดในการกำจัดแถบรังสีที่ทำจากระเบิดนิวเคลียร์ ในการออกแบบของเขา เครื่องส่งสัญญาณที่ติดตั้งบนดาวเทียมจะกระทบกับรังสีที่ติดอยู่กับคลื่นวิทยุ AM แบบพิเศษ ซึ่งจะผลักอนุภาคที่มีประจุให้ต่ำลงสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งพวกมันจะถูกดูดซับหายไปอย่างไม่เป็นอันตราย
แปล สิรภัทร จิตต์ชื่น
โครงการสหกิจศึกษากองบรรณาธิการเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย
อ่านเพิ่มเติม ประวัติของ อาวุธนิวเคลียร์ ยุทโธปกรณ์ที่เปลี่ยนโลกจนทุกวันนี้
