Najszybsze dzieło człowieka? Wbrew legendzie to nie pokrywa tunelu wystrzelona jądrowo w kosmo [TAKA CIEKAWOSTKA]

W tym tygodniu świątecznie, czyli na luzie o pewnej miejskiej legendzie - pokrywie tunelu skrywającego bombę jądrową, która miała zostać przez jej wybuch wysłana na orbitę. Zarazem ma to być "najszybszy obiekt wprawiony w ruch przez człowieka". Niestety, jest w tej - jakże atrakcyjnej - historii kilka poważnych "ale".

Legenda ma swój początek na poligonie atomowym w Nevadzie w 1957 roku. Amerykanie od maja do listopada prowadzili tam operację Plumbbob. W jej ramach zdetonowano 29 ładunków jądrowych, głównie na otwartym powietrzu. Sprawdzano nowe modele głowic i przeprowadzano najróżniejsze eksperymenty.

Jeden z nich opisałem już wcześniej - test John, w ramach którego pięcioro ludzi stanęło pod epicentrum wybuchu rakiety z głowicą jądrową. 

Taka Ciekawostka: Na ochotnika stanęli pod wybuchem jądrowym. Chcieli pokazać, że nie ma czego się bać >>

Wielkie fajerwerki

Inną nowością testowaną w ramach operacji Plumbbob były detonacje podziemne, pierwsze w historii. 26 lipca 1957 roku przeprowadzono próbę Pascal-A. Ładunek zdetonowano 150 metrów pod powierzchnią. Na wylocie tunelu była stalowa pokrywa z otworem i urządzeniami pomiarowymi "patrzącymi" przez niego na ładunek. Dodatkowo w połowie tunelu był umieszczony betonowy cylinder gruby na prawie dwa metry.

Co kluczowe, sam ładunek jądrowy miał wybuchnąć z minimalną mocą rzędu kilograma klasycznych materiałów wybuchowych. Był to test zabezpieczeń na ewentualność wypadku samolotu przenoszącego bombę jądrową. No i średnio się udał. Ku zaskoczeniu wszystkich ładunek eksplodował z mocą 55 ton. W efekcie betonowego cylindra ani stalowej pokrywy z urządzeniami pomiarowymi nigdy nie znaleziono.

Ponieważ test przeprowadzono w nocy, jego efekty miały być spektakularne. "Największa cholerna świeca rzymska, jaką widziałem w życiu! Była piękna. Wielka niebieska poświata na niebie" - opisywał w książce "Caging the Dragon: The Containment of Underground Nuclear Explosions" (ang.: Zamykanie smoka w klatce: Opanowanie podziemnych eksplozji jądrowych) fizyk i szef programu badawczego Robert Campbell.

To jednak nie ten test jest źródłem legendy o stalowej pokrywie wystrzelonej w kosmos. Siła wybuchu była na to za mała, a na wylot tunelu nie były skierowane kamery, które są filarem historii.

Kolejny nieudany test

Do opisu powielanego w historii o pokrywie wystrzelonej w kosmos pasuje natomiast test Pascal-B. Przeprowadzono go 27 sierpnia 1957 roku. Ponownie sprawdzano systemy zabezpieczeń i ponownie zawiodły. Tym razem eksplozja miała jednak moc aż 300 ton trotylu. Efekty były więc bardziej spektakularne.

Tunel głęboki na 150 metrów był przykryty stalową pokrywą ważącą kilkaset kilogramów. Dodatkowo kilka metrów nad samym ładunkiem umieszczono betonowy "korek" ważący około dwóch ton. Oba te elementy są kluczowe w tej historii.

Kiedy ładunek eksplodował z mocą kilkaset tysięcy razy większą niż zakładano, betonowy "korek" został w ciągu milisekundy zamieniony w chmurę gorących gazów pod dużym ciśnieniem, które popędziły ku wylotowi tunelu. Tam napotkały pokrywę, która zachowała się jak korek dobrze wstrząśniętej butelki szampana i wystrzeliła w górę.

Test Pascal-B przeprowadzano w dzień, więc na wylot tunelu były skierowane obiektywy bardzo szybkich kamer. Po wybuchu pokrywę było widać tylko na jednej klatce. Milisekundę później już jej nie było. Nigdy jej nie znaleziono.

Legenda głosi, że z prędkością rzędu 240 tysięcy kilometrów na godzinę poleciała dosłownie w kosmos, ponieważ to sześć razy więcej niż potrzeba do wyrwania się z objęć ziemskiej grawitacji. Tylko niestety najpewniej tak się nie stało.

Bo szef chciał wiedzieć

Źródłem legendy jest dr. Robert R. Brownlee, naukowiec z amerykańskiego centrum badań jądrowych w Los Alamos. Wykonywał różne obliczenia na potrzeby testów Pascal, które były wówczas pionierskim przedsięwzięciem. Nie wiedziano, co się dzieje podczas podziemnych eksplozji jądrowych ani jak sprawić, aby żadne materiały radioaktywne nie wydostawały się na powierzchnie.

Brownlee opisał w 2002 roku kulisy testów Pascal na prośbę autora portalu "Nuclear Weapon Archive", będącego kompendium wiedzy na temat testów jądrowych. Przyznał, że jego obliczenia były bardzo, ale to bardzo prymitywne, ponieważ nie było żadnych danych na temat przebiegu podziemnych eksplozji jądrowych. Nie miał też jak przeprowadzić złożonych symulacji, ponieważ dostępne komputery miały bardzo ograniczone możliwości. Musiał więc przyjąć wiele uproszczeń.

Kiedy skończyłem swoje obliczenia dla testu Pascal-B, przedstawiłem je swojemu szefowi, Billowi Ogle. Rozmowa przebiegała mniej więcej tak:
Ogle: Jak szybko fala uderzeniowa dotrze do wylotu tunelu?
Brownlee: 31 milisekund.
Ogle: I co się stanie?
Brownlee: Fala uderzeniowa zostanie odbita w dół tunelu, ale ciśnienie i temperatura będą tak duże, że przyspawana do wylotu pokrywa na pewno odleci.
Ogle: Jak szybko?
Brownlee: Moje obliczenia są w tym wypadku nieistotne. Liczą się tylko jeśli chodzi o odbicie fali uderzeniowej.
Ogle: Jak szybko?
Brownlee: Te liczby nie mają znaczenia. W moich obliczeniach nad pokrywą jest próżnia. Żadnego powietrza, żadnej grawitacji, nie uwzględniałem wytrzymałości materiałowej pokrywy. W praktyce jest ona swobodnym obiektem poruszającym się w nieopisanej przestrzeni.
Ogle: No i jak szybko się porusza?

Jak wspomina Brownlee, to ostatnie pytanie było już zadane uniesionym głosem. Ogle miał lubić otrzymywać jasne i zwięzłe odpowiedzi. - Rzuciłem mu więc wartość: "sześć razy prędkość ucieczki" - opisuje naukowiec. Ogle miał być z tej odpowiedzi bardzo zadowolony, ponieważ po raz pierwszy spotkał się z użyciem takiego pojęcia. Era lotów kosmicznych dopiero się zaczynała i świadomość, że do opuszczenia pola grawitacyjnego Ziemi trzeba się rozpędzić do prędkości 40 tysięcy kilometrów na godzinę, nie była powszechna.

- Było dużo śmiechu i w ten sposób zrodziła się legenda, ponieważ Ogle uwielbiał potem opowiadać o "pokrywie lecącej z sześciokrotną prędkością ucieczki", komukolwiek kto chciał słuchać - opisuje Brownlee.

I tak mamy coś szybszego

Gdyby pokrywa rzeczywiście osiągnęła sześciokrotną prędkość ucieczki, to powinna obecnie krążyć gdzieś wokół Słońca. Jednak nie ma żadnego dowodu na to, że tam się znajduje. Wręcz przeciwnie. Jak przyznaje sam Brownlee, znacznie bardziej prawdopodobne jest to, że uległa dezintegracji w wyniku działających na nią sił. Nawet gdyby jakiś fragment się ostał, to szybko by wytracił prędkość i spadł na ziemię

Był to w końcu kawałek zwykłej stali, na dodatek zupełnie nie aerodynamicznej, która stała się czymś w rodzaju odwrotnej meteoroidy. Te wpadają z wielkimi prędkościami w górne i bardzo rzadkie partie ziemskiej atmosfery i najczęściej kończą jako meteory, czyli ogniste ślady widoczne na niebie. Spalają się całkowicie zanim dotrą do powierzchni Ziemi. Stalowa pokrywa znajdowała się natomiast w nieporównywalnie gęstszej najniższej partii atmosfery i miała w milisekundzie rozpędzić się do około 240 tysięcy kilometrów na godzinę.

Nawet gdyby założyć, że stalowa pokrywa znajdowała się w próżni i nic jej nie przeszkadzało osiągnąć kosmiczną prędkość, to i tak nie byłaby obecnie najszybszym dziełem ludzkich rąk. Rekord dzierży sonda NASA badająca Słońce - Parker Solar Probe. Obecnie osiąga maksymalnie około 345 tysięcy kilometrów na godzinę. Za kilka lat, po przyśpieszeniu dzięki wykorzystaniu pola grawitacyjnego Wenus, ma osiągnąć maksymalnie około 692 tysięcy kilometrów na godzinę.

W ramach cyklu o nazwie "Taka ciekawostka" opisuję różne sprawy, rzeczy i wydarzenia, które mi osobiście wydają się ciekawe i warte opisania. Niekoniecznie takie, które są w jakiś sposób związane z tym, co się obecnie dzieje w Polsce i okolicy.

Tematykę dyktują moje zainteresowania, czyli ten zafascynowany światem chłopiec, który ciągle siedzi w mojej głowie. Kosmos i jego eksploracja. Wielkie rakiety. Samoloty, okręty, czołgi i inny ciężki sprzęt wojskowy. Niezwykłe osiągnięcia techniki. Historia zimnej wojny, naznaczonej wielkimi testami broni jądrowej i szalonymi pomysłami na to, jak zniszczyć cywilizację.

Forma tego cyklu nieco odbiega od standardu Gazeta.pl. Co chyba już widać wyraźnie. Będzie swobodnie, bezpośrednio a nade wszystko będę starał się opisywać zawiłe tematy najprościej i najjaśniej jak się da.

Więcej o:
Weź udział w dyskusji:
Najszybsze dzieło człowieka? Wbrew legendzie to nie pokrywa tunelu wystrzelona jądrowo w kosmo [TAKA CIEKAWOSTKA]
Aby skomentować ten i inne artykuły zapraszamy na forum.gazeta.pl