Aurora di Starfish Prime

Nel 1995, l’attore Pierce Brosnan faceva il suo esordio nel ruolo di 007 con il film GoldenEye. Film riuscito, che personalmente mi è piaciuto molto. Ma non siamo qui per parlare di questo. Nel film, il cattivo di turno utilizza un’arma spaziale con effetti molto particolari, chiamata GoldenEye. Sviluppata nell’allora Unione Sovietica, si tratta di due satelliti che sono in grado di mandare in corto circuito i sistemi elettronici ed informatici grazie ad un potentissimo impulso elettromagnetico (EMP).

Arma di fantasia? Finzione cinematografica? Non proprio. Chiariamoci, non esistono satelliti caricati con quel tipo di armi, però non sarebbero impossibili da realizzare. Anzi.

Mettere fuori uso i sistemi elettronici del nemico ha sempre avuto una grossa utilità per i militari, soprattutto nelle guerre moderne. Fin dagli anni quaranta, il cosiddetto effetto EMP è stato oggetto di studio e test vari, e non solo da parte delle superpotenze.

Il problema era che, all’inizio, trattandosi di teorie completamente nuove, si andava un po’ per tentativi, e gli effetti non erano ben conosciuti nelle loro dimensioni. Poteva capitare che la potenza fosse superiore a quanto previsto, con conseguenze “spiacevoli”, soprattutto se si utilizzava una testata nucleare per generare l’effetto EMP.

Il Progetto K (o Operazione K) sovietico è un esempio perfetto di esperimento sfuggito al controllo degli scienziati, con un impulso elettromagnetico che fu molto più potente di quanto previsto.

I primi esperimenti

Gli inizi ed Hardtack I

Il fatto che un’esplosione nucleare potesse provocare una qualche forma di impulso elettromagnetico fu chiaro fin dai primi test. Lo stesso Enrico Fermi aveva teorizzato una cosa del genere, ed in occasione del primo test atomico della storia fece schermare tutta la strumentazione. Malfunzionamenti delle apparecchiature elettroniche dovuti alle esplosioni vennero osservati anche successivamente, non solo negli Stati Uniti.

I primi risultati importanti, tuttavia, si ebbero solo nel 1958, in occasione di una serie di esperimenti chiamati Hardtack I. Una parte delle esplosioni vennero condotte ad alta quota, e fu durante una di queste, il 28 aprile, che una bomba nucleare appesa ad un pallone pieno di elio provocò un impulso elettromagnetico di potenza molto superiore a quanto previsto. Gli scienziati scoprirono così che, per produrre un effetto EMP particolarmente potente, la cosa ideale erano le esplosioni in alta quota.

Gli Stati Uniti decisero quindi di svolgere una serie di test appositamente per studiare gli effetti di questo tipo di esplosioni nucleari, stavolta organizzandosi molto meglio per quanto riguardava la strumentazione.

Hardtack I
Una delle esplosioni nucleari di Hardtack I. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: US Military. US Public Domain

Starfish Prime

Il 9 luglio 1962, sull’Oceano Pacifico, venne condotto un test chiamato Starfish Prime. Una testata nucleare da 1,44 megatoni venne trasportata a 400 km di quota da un razzo Thor, e qui fatta esplodere. Come al solito, gli effetti furono maggiori di quanto calcolato, visto che provocò alcuni danni (lampioni fulminati, linee elettriche saltate, ecc.) pure nelle Hawaii, che erano a quasi 1.500 km. Non erano danni gravi, sia chiaro, ed inizialmente si pensò che gli effetti EMP non fossero così grandi. Solo successivamente, in seguito ad alcuni calcoli, ci si rese conto che la realtà era ben diversa.

Gli impulsi elettromagnetici prodotti da esplosioni ad una quota così elevata erano fortemente influenzati dal campo magnetico terrestre, che per sua natura non è uniforme. Detto in altri termini, se Starfish Prime aveva prodotto un effetto EMP sulle Hawaii di 5,6 kilovolt/metro (provocando pochi danni), un test identico condotto sugli Stati Uniti continentali avrebbe avuto un effetto compreso tra 22 e 30 kilovolt/metro (provocando disastri inimmaginabili).

Insomma, l’effetto EMP in guerra poteva essere un grosso problema.

Starfish Prime
Immagine dell’esplosione ad alta quota del 9 luglio 1962. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: nuclearweaponarchive.org. US Public Domain

Progetto K

Scopo del Progetto K

Veniamo ora all’esperimento sovietico finito male. Progetto K è il nome di una serie di test nucleari ad alta quota effettuati tra il 1961 ed il 1962. In effetti, non si trattava di esperimenti specifici sugli effetti EMP, o meglio, non erano solo su quello. Lo scopo principale, infatti, era quello di testare l’efficacia del cosiddetto “Sistema A”, ovvero un sistema antimissile balistico (ABM) sperimentale che era stato sviluppato in quegli anni. In pratica, l’obiettivo era verificare se gli intercettori ABM (dei missili terra-aria con 300 km di gittata, con testata convenzionale) erano in grado di colpire un missile balistico in un ambiente contaminato dalle radiazioni.

R-12
Un missile R-12 usato come monumento in un parco, in Bielorussia. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: Eugene Zelenko. CC BY-SA 2.0

Funzionamento del test

Il test consisteva in questo. Per prima cosa, si lanciava un missile balistico R-12 (nome in codice NATO: SS-4 Sandal), capace di colpire obiettivi a 2.000 km di distanza, con una testata nucleare. Questa veniva fatta esplodere ad un’altezza variabile (nei cinque test, le quote di esplosione variarono tra 59 e 300 km) e creava un ambiente radioattivo. Successivamente, venivano lanciati altri due missili: un altro R-12 con della strumentazione al posto della testata, che fungeva da bersaglio, ed un intercettore ABM (chiamato V-1000) che lo doveva colpire. Quindi, per ogni singolo test servivano:

  • due missili balistici R-12
  • un intercettore V-1000

Tutto questo festival di fuochi d’artificio radioattivi era ambientato a Sary Shagan, un poligono missilistico costruito appositamente per i test ABM in mezzo ad un deserto in Kazakhstan (così da evitare i curiosi).

Complessivamente, vennero effettuati cinque test, a quanto sappiamo coronati da successo: il V-1000 riuscì a colpire i suoi bersagli nonostante le radiazioni.

Progetto K: il test K3

Il test che interessa a noi è il terzo, o K3, del 22 ottobre 1962. Questa volta, oltre che a testare il sistema antimissile, l’esplosione sarebbe dovuta servire anche a studiare gli effetti EMP delle detonazioni nucleari ad alta quota. Per questo, i tecnici presero una linea telefonica lunga 570 km, la riempirono di strumenti per studiare la potenza degli impulsi e la divisero in sezioni di lunghezza variabile (da 40 ad 80 km). Ogni sezione era separata dalle altre da ripetitori, e protetta da fusibili e tubi a scarica, in modo da valutare anche la resistenza di eventuali contromisure.

L’esplosione, della potenza di 300 kilotoni (circa un quinto di Starfish Prime), avvenne a 290 km di quota, e fece un disastro. Per prima cosa, fuse tutti i 570 km di linea sottoposta a monitoraggio, fregandosene di ogni protezione. I fusibili si limitarono ad esplodere, ed i ripetitori a prendere fuoco. Ma non finì qui: il micidiale sovraccarico di corrente (tra i 1.500 ed i 3.400 ampere) distrusse ben 1.000 km di cavi elettrici sotterranei, provocando anche un incendio che distrusse la centrale elettrica di Karaganda.

Ma com’era stato possibile un simile disastro?

Progetto K mappa
Mappa del Kazakhstan. In blu, la traiettoria dei missili lanciati per il Progetto K. In rosso, il punto dove avvenne la detonazione dell’R-12 durante il test K3. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: CIA. US Public Domain

Le cause del disastro

Prima di tutto, il test era avvenuto in una zona decisamente più popolata dell’Oceano Pacifico, dove le possibilità di fare danni erano notevolmente superiori. Ma del resto, i sovietici non avevano un atollo a loro disposizione e quindi probabilmente non poterono fare diversamente.

Inoltre, un ruolo importante lo giocò il campo magnetico terrestre. Parlando di Starfis Prime, abbiamo detto che sugli Stati Uniti continentali gli effetti EMP sarebbero stati molto più potenti a causa delle caratteristiche del campo magnetico terrestre. Bene, queste condizioni (favorevoli o sfavorevoli, fate voi) si ritrovarono anche sul Kazakhstan.

Infine, la componentistica usata non fu all’altezza. Indagini successive, infatti, rivelarono che gli isolatori in ceramica utilizzati presentavano dei problemi.

Incidente a parte, il Progetto K fu un successo: tutti i missili intercettori colpirono i loro bersagli, dimostrando l’efficacia del sistema in ambiente radioattivo. Cosa interessante, gli americani riuscirono a fare altrettanto solo nel 1984. Ovviamente, tutti i particolari emersero solo dopo lo scioglimento dell’Unione Sovietica.

Quelli del Progetto K furono gli ultimi test atomici in alta quota condotti. Il Trattato sulla Messa al Bando Parziale dei Test Nucleari, del 1963, proibì tutti i test nucleari con la sola eccezione di quelli sotterranei, mentre il Trattato sullo Spazio Esterno del 1967 rese illegali le armi di distruzione di massa in orbita.

Video

Fonti

(Immagine di copertina tratta da Wikimedia Commons. Credits: nuclearweaponarchive.org. US Public Domain)