03.02 如果在距離地球500公里的太空引爆一顆五千萬彈量的氫彈,會怎麼樣?

亞東167


沒人敢這麼做,在上個世紀六十年代,美國曾經進行了高空試爆氫彈試驗,試驗的氫彈當量並不大,大約為145萬噸當量,但即便如此,還是對下方的用電設備造成了不同程度上的範圍性影響。

一顆氫彈的爆炸威力通常由這幾個部分組成:衝擊波、光熱輻射、放射性塵埃、電磁脈衝、各種高能量射線(致癌)。

距離地球表面500公里,這裡應該是屬於太空的範疇了,大氣已經相當稀薄,如果非要形容到底有多稀疏,500公里的太空空氣密度甚至不及地面上的億分之一。

所以,對於衝擊波,這個完全不用擔心,充其量這樣的氫彈在太空中爆炸就像一個明亮的光球,比太陽還要耀眼得多。

光熱輻射可以忽略不計,放射性塵埃,大氣層會起到一定的防護作用,對地面的影響較小,高能量射線(伽馬射線、X射線)也不會給地表帶來傷害。

所以,最主要的就是電磁脈衝了,鑑於美國曾經在太空中試爆過氫彈,可以根據當時的影響來做個判斷,當時的氫彈當量在上面也提及了,僅為145萬噸當量。在離地面400公里的位置爆炸了,釋放出的電磁脈衝影響到了遠在一千多公里外的夏威夷,致使夏威夷大量的用電設備斷電,在核爆下方的部分區域伴隨著明亮的極光現象。

現在,如果美國敢再次在太空中試爆氫彈,而且還是試爆5000萬噸當量的氫彈,如果在美國上空500公里處的話,會造成什麼影響呢?美國整個國家面臨著大範圍停電,同時伴隨著耀眼的極光,空中明亮的光球完全的蓋住了太陽光芒。即使避開那些人造衛星,它們也會被電磁脈衝影響到。

除此之外,很可能還有其它什麼我們無法預見到的影響,但是,無論如何,人類也不敢這麼做。


科學船塢


很多答主都用人類歷史上的炸彈之王“大伊萬”作對比,因為題目中的5000萬噸當量正好是“大伊萬”的爆炸當量。但是“大伊萬”畢竟是在4km高度爆炸的,與題目中的500公里高空相差甚遠。

那麼人類有沒有在500公里高空引爆過核彈呢?還真有過。我來補充數據。

1962年7月9日晚上11點,美國進行了一項代號為“一流星魚”(Starfish Prime)的熱核試驗。在夏威夷西南1450km的太平洋海域上空,海拔400公里的高度,引爆了一顆140萬噸TNT當量的氫彈。400公里跟題目中的500公里相比還是低了點,不過已經算接近了,實驗結果還是比只有4公里高度的“大伊萬”更有說服力一些。

那麼這顆只有140萬噸當量的氫彈威力有多大呢?

  • 幾顆低軌道衛星遭殃,其中就有英國剛剛發射不到3個月的阿里爾1號衛星(這個是英國曆史上的第一顆人造衛星)。

  • 夏威夷300多個路燈發生故障,電力線路中許多斷路器跳閘,數百個報警器響成一片。

  • 檀香山與威克島之間的短波通信損壞。

  • 爆炸位置高,沒有造成地面的人員傷亡。

注意,上面所描述的各種電力系統損壞,並不是在爆炸點正下方,而是爆炸點下方1400公里外。如果把140萬噸當量換成題目中的5000萬噸當量,爆炸威力肯定要大很多。人也許沒事,但是讓一座北京、上海這樣的城市陷入黑暗、通信失靈還是有可能的。

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磚業科普稻殼張


又是唯恐地球不爆炸?看來和赫魯曉夫思維方式相同的人還挺多,會怎麼樣?想知道嗎?嘿嘿,冷戰時期美國和蘇聯還真幹過這種事,從1958年到1962年,美蘇總共進行了21次高空核試驗,其中8次為高於卡門線(100千米)的太空核試驗。
太空核爆炸和大氣層核爆炸完全不同,由於太空中沒有空氣和重力影響,不會有空氣對流和堆積,所以核爆炸不會形成蘑菇雲,爆炸形成的效果就相當於黑夜中亮起一個圓形燈泡,核爆發出的光輻射向四周等半徑擴散。



還是因為沒有空氣,所以太空核爆炸不會產生衝擊波,但是沒有空氣吸收和阻擋,核爆炸產生的高能光輻射粒子和伽馬射線向外傳播的範圍會極速擴大。



這些高能粒子穿過太空中的人造飛行器時會產生巨大電磁輻射,這會導致衛星、飛船、空間站全部損毀。

而當高能粒子撞擊到大氣層後,與地球磁場相互作用會產生一個瞬間高能電流,這個電流對地球上的電子設備是具有毀滅性打擊效果的。



1962年美國人試驗的140萬噸的海王2氫彈在400千米高空爆炸,直接將80千米範圍內的8顆衛星直接被燒燬,地面影響範圍超過1500千米,從新西蘭到夏威夷的無線通信全部中斷,地面路燈和許多高壓電線都被強大的電流擊毀,伽馬射線造成的火燒雲景象在1300千米以外都清晰可見。
(海星2形成的火燒雲延綿一千餘公里)

總結一下,太空核爆炸對人類本身影響並不大,但是對地球上的電子設備有很大破壞,如果有一顆5000萬噸當量的氫彈在太空爆炸,目測朝向氫彈的一面未來一週內通信只能靠吼,像什麼吃雞、王者、刷朋友圈的可以休息休息了,而高能粒子造成的瞬間電流會擊穿電網,造成大面積停電,所以晚上蠟燭要準備好,而在對電子設備損壞的同時,伴隨著火花四射,火災數量肯定也是會翻倍增加啦,所以滅火器什麼的也要預備著,不過有幸的是地球上接近一半的人能夠觀看到平時看不到的人造極光,這也算是一種核彈的饋贈了。最後奉勸一句:毀滅地球什麼的就別考慮了,超新星爆炸那種變態的存在對地球都夠不成什麼威脅,何況是區區一個小氫彈?



軍武吐槽君


看到有答主說5000萬噸當量的氫彈在500公里的太空中爆炸基本無害,那真的是太小瞧氫彈的威力了。關於題主所提的這個問題,其實人類有做過類似的實驗,那就是美國在冷戰期間實施過的“魚缸行動(Operation Fishbowl)”。在1962年,美國曾經進行了一系列的高空核爆炸試驗。

在1962年6月2日,第一次進行名為“太陽魚”的核爆炸試驗,結果沒有成功。17天后,也就是6月19日,進行了第二次名為“海星”的核爆炸試驗。雷神導彈攜帶著一枚核彈頭飛行了不到一分鐘,由於火箭發動機故障,導彈和彈頭在10公里的空中被銷燬,沒有成功引爆。

直到7月9日,在第三次名為“海星一號”的核爆炸試驗中,核彈終於在400公里的太空中引爆。事實上,雷神導彈最高飛行高度達到了1100公里,核彈頭在下降到400公里時才被引爆。這是當時拍攝到的爆炸畫面:

可以看到,核彈在太空中爆炸之後,並沒有產生蘑菇雲,而是呈現為一個明亮的球體。在真空的太空中,核彈爆炸並沒有產生衝擊波。在太空核爆炸的過程中,產生了強烈的電磁脈衝,波及的範圍極為廣泛。當時遠在1445公里外的夏威夷也受到了顯著的影響,大量的路燈斷電以及大量的防盜警報響起。

此外,在爆炸區域以及赤道另一側的南部共軛區域,用肉眼都能直接看到明亮的極光。海星一號的輻射帶在高海拔地區持續了數月,破壞了數個在軌人造衛星。

據估計,在海星一號試驗中,核彈頭的當量為140萬至145萬噸TNT,這是一枚氫彈。如果換做是5000萬噸當量的氫彈(當年蘇聯試驗過的沙皇炸彈正是這個當量),即便高度提高到500公里,這樣的太空核爆炸也會引發嚴重的後果。爆炸點下方大部分區域的電力將會發生中斷,人們的通信將會受到嚴重的干擾甚至完全中斷,而且還會看到範圍極廣的明亮極光。


火星一號


圖示:“大伊萬”氫彈模型

  可以想見,題主所說的5千萬噸TNT當量的氫彈,其彈頭的核裝藥量將會是一個多麼巨大的數值!計算起來,其核裝藥量=5000÷6≈833千克,需要一輛小解放卡車才能裝得下,再加上制導和起爆裝置,其彈頭無論重量還是體積,都將相當於一輛載貨卡車。如此巨大的氫彈,人類歷史上有過發射經歷嗎?

圖示:“大伊萬”起爆地點

  有!而且將會是空前絕後的一次。1961年10月30日,莫斯科時間11時32分,蘇聯航天局在北冰洋新地島西岸4200米高空試爆了一顆代號為“大伊萬”的巨型氫彈。這顆TNT當量為5000萬噸“大伊萬”,爆炸威力相當於廣島“小男孩”的3846倍,產生的火球直徑達4600米,在1000公里以外的地方都能看得見;爆炸形成的蕈狀雲寬達40公里,高達60公里,比珠穆朗瑪峰還高7倍多;爆炸產生的熱輻射致使起爆點下方3米厚度、直徑為20公里的冰層被全部融化,甚至遠在170公里以外的人也受到3級灼傷;爆炸形成的衝擊波高達每平方釐米21.11千克力,波及方圓1000公里的範圍,致使遠在芬蘭的多地房屋玻璃被震碎。尤為嚴重的是,爆炸產生的電磁輻射導致數千公里範圍內的通訊信號受到嚴重影響,蘇聯全境的通訊聯絡被迫中斷1小時,即使是位於4000公里以外的美國阿拉斯加州,其預警雷達和通訊系統也全部中斷,時間長達20小時。

圖示:蘇聯圖-95戰略轟炸機正在空投“大伊萬”

  由此可見,如果在距離地球500公里的太空引爆一顆當量為5000萬噸的氫彈,產生的後果是:位於起爆點正下方地區的居民將肉眼可見爆炸火球,並因此遭受光輻射危害,甚至導致失明;產生的衝擊波將導致正下方地區出現暴風壓力,並嚴重影響地球表面的大氣環流;產生的電磁輻射將致使部分國家或地區的通訊聯絡全部中斷。

圖示:“大伊萬”爆炸時的航空觀測影像


慕什塔戈


在《外層空間條約》未正式生效前,大氣層外的太空曾經是美蘇兩國的核武器試驗場。

簡單的說下太空核試驗吧,上面的照片就是一次太空核試驗過程中在1400多公里的距離上拍攝的核彈爆炸照片。

這次核試驗是魚缸計劃中的海星一號爆炸的場景。

海星一號是美國在1962年研製併發射成功的一枚高空核爆炸裝置,當量140萬噸TNT,在距離地球400公里高度上爆炸成功。

爆炸後三分鐘,爆炸物殘骸陸續進入大氣層造成了羽毛狀的極光景象。


整體上太空核爆炸並不產生衝擊波,由於太空中幾乎沒有空氣,因此也沒有壯觀的蘑菇雲出現。能在地面上看到的核爆炸就僅僅是圖一的閃光火球了。這個火球出現幾秒鐘以後就會漸漸消失。由於距離過遠能量較小因此也不會對地面產生超量的熱輻射。


但太空核爆炸最為恐怖的還是核彈爆炸的時候產生的強烈磁場,這種磁場和幾百米高度的核爆炸不同輻射面更廣。以海星一號爆炸的電磁輻射來說,直接影響了距離爆炸點1400公里以外的夏威夷,造成了夏威夷路燈的燒燬、微波通訊的終端,以及大面積的通訊中斷。


從物理層面來說,高空核爆炸後,在爆點附近近百公里範疇內還會產生一個電磁輻射異常的區域。

這個區域主要為遊離的各種電離子組成,當衛星經過這個區域的時候會導致衛星失效和損毀。海星一號的爆炸過程中直接摧毀了3顆位於低軌道的衛星後,在隨後的半年間,由於這個輻射帶的存在,先後導致了穿越爆炸輻射帶的6顆衛星相繼失效。


美國和蘇聯在1960年代一共進行了21次高空核試驗,其中17次成功引爆了核彈,這些核爆炸基本上的效果就是如此。


最大爆炸當量的柚木核彈當量為380萬噸。

在距離地面76公里的高度進行引爆。屬於在接近於太空的稀薄大氣層內的爆炸。爆炸導致了整個環太平洋地區的高頻無線電通訊終止了2個小時的時間。但未造成地面上的由核彈爆炸所帶來的直接人員傷亡。


說回題主的假設,5000萬噸當量的核彈在距離地球500公里的位置爆炸。其實並不會給地球上帶來任何一點點傷害的。熱輻射等問題早早的被500公里的距離所稀釋,而電磁脈衝會影響到一點地球上的高頻無線電通訊,這種影響也是微乎其微的。


但500公里位置的衛星軌道將收到嚴重影響,穿越輻射帶的衛星將會收到致命打擊。然而,500公里的高度上衛星並不多,因為雖然看起來500公里很高但是這個高度上仍舊處於地球大氣的熱層和逸散層之間,還會受到比較顯著的大氣阻力影響,因此很多重要功能的衛星都不會集中在這裡。


軍武數據庫


1962年,和蘇聯冷戰的美國啟動了一個叫做“魚缸計劃”的核試驗。爆破了一個名為海星一號的核彈頭。



爆破高度為400千米,相當於人造衛星高度。當量為1.4兆噸。也就是140萬噸TNT。

太空由於是真空,不會產生蘑菇雲,但是核爆炸還是會散發出大量的熱和光,而且伴有高強度的伽馬射線和X射線輻射。

核爆破致使上千公里以外的夏威夷電力中止,路燈、雷達和導航體系也悉數中止,以及電子通訊徹底封閉。


這可能是政府和夏威夷居民所始料未及的,但同時也說明了這種太空核爆破的威力。這才是100萬左右當量的實驗,如果把沙皇炸彈,蘇聯新地島實驗的5000萬當量氫彈拿來實驗。可以推測,如果這麼大的核彈在太空引爆,估計為了就不是引起這麼大點地方癱瘓了。


估計全球都會受到影響!到時候在太空沒有大氣阻擋輻射,輻射較遠,或許輻射整個地球大氣,你們可以自己想想後果,雨是怎麼來的,你的呼吸是呼吸什麼?

不知你們的看法?


壹點科譜


一顆五千萬噸TNT當量的核彈在500千米的太空爆炸的威力與在大氣層內爆炸有非常大的區別,外觀上的區別就是沒有任何蘑菇雲,只有一個明亮的球體,而且是一閃而過。對於核彈在太空爆炸的影響其實在冷戰期間已經有過試驗。

冷戰期間美蘇雙方除了不斷攀升核武器當量之外也把核武器爆炸的高度一再提升,最終利用導彈實現在外太空的試驗,所以當時的外太空非軍事化就是一句空話而已。美蘇雙方都使用核彈在太空進行了若干試驗。



核彈頭在太空爆炸的威力除了沒有大氣層內巨大的衝擊波之外其餘的光輻射,電磁輻射,還有許多伽馬射線和X射線的存在,這些對在太空的衛星有非常大的影響。


另外由於大量的電磁輻射可以導致低緯度地區都產生極光,大量的粒子被射出嚴重影響到地面的電力設施。可見雖然在太空爆炸,其威力還是相當驚人的。。

不過要說真的殺傷力利用大氣層的特色產生的衝擊波還是最直接。


DS軍美


在距離地球500公里的太空引爆一顆5000萬噸當量氫彈,對於地球表面來講,沒有什麼直接的影響,什麼核汙染、輻射等什麼的都影響不到地球表面,畢竟500公里的距離實在太遠了,哪怕是在地球上爆炸的大伊萬(當量也為5000萬噸),對於幾百公里外的影響也已經是微乎其微,比如產生的熱風可以使170公里以外的人3級燒傷,強光對220多公里之外人的眼睛造成灼傷甚至失明,但是對於500公里的距離來講,距離還差得遠,更不用說題目問的是太空核爆了!

那麼太空核爆(也叫軌道核爆)有什麼特點呢?首先,由於太空沒有空氣,所以,核爆是沒有衝擊波和蘑菇雲的,也聽不到震耳欲聾的響聲,但是也正因為沒有空氣阻力,火球的半徑會遠大於地球表面(百萬噸級的核爆火球可能達到上百公里),不過這個火球存在的時間會很短,大概只有幾秒鐘,因為大部分能量已經被各種輻射給帶走了,所以冷卻的特別快,還有就是熱輻射也會遠遠低於地球上的核爆炸,這是由於其他形式的輻射不能通過撞擊來加熱空氣分子,從而轉變成可見熱輻射了。

不過雖然在太空核爆的時候,核彈的“物理打擊”能力被降到了最低的限度,但是“魔法打擊”能力將會比在地球上強上好幾個等級,比如核爆產生的大範圍EMP(電磁脈衝)打擊,大量的伽馬射線、高能帶電粒子流等EMP脈衝會穿透各種電子元件,直接對那些低軌衛星(距離地面200~2000km的高度)造成毀滅性的打擊,一顆普通等級的核彈在太空爆炸,其EMP攻擊就能達到上百公里,在這個立體空間內的所有電子設備都會完蛋,如果是題目中說到的5000萬噸級的氫彈在太空中爆炸,具體效果會怎麼大家自己想象吧,記得大伊萬爆炸就癱瘓了地球上一個小時的無線電通訊!

因此,5000萬噸的級的氫彈在距離地球500公里外的爆炸,對地球表面的直接物理打擊是不存在的,但是那些低軌衛星可能就全部完犢子了,而EMP影響可能對地面上的各種電子設備也會造成嚴重的損害,比如各種通訊癱瘓,像手機沒信號、電腦沒網絡等,而且由於太空是真空環境,其電磁脈衝干擾和輻射影響可能會維持一段時間才會慢慢消散,這個時間段天上的衛星是不可能為我們工作的了,沒有了眾多的衛星,大家想想會有什麼後果?


哨兵ZH


我認為這顆超級氫彈在太空爆炸並不像人們想象中那麼可怕,甚至於基本上是無害的。

首先,我認為用大氣中核武器有效殺傷半徑公式來計算這顆氫彈帶來的影響是不妥的。

因為大氣中有空氣的阻力作用,所以才有“有效殺傷半徑”這個說法——過了一定的距離之後,空氣的阻力作用會削弱氫彈帶來的影響,而在太空中,沒有這個阻力作用,因此這個公式就不適用了。

簡單用有效殺傷半徑>500公里就認為氫彈可以威脅到地面人類的安全,那就是大錯特錯了。

↑不同氫彈在大氣中的爆炸效果↑

↑太陽就是一顆超級大的氫彈↑

其次,我們用一個最簡單的方法就可以知道氫彈對地球的傷害了。

不要忘了,我們的太陽就是一顆巨大的氫彈,時刻不停地在發生核聚變反應並且向外散發著能量。而太陽照射到地球上的能量是多少呢?

我們簡單計算一下,太陽每秒鐘發射出來的能量大概是3.8×10^26J,而地球每秒接收到的太陽能量大約是1.7×10^17J,這個能量要是轉換成TNT當量,就是4000萬噸,跟題目中說的五千萬噸當量的氫彈其實差不多。甚至於,考慮到氫彈是向四面八方輻射能量的,所以只有一面向著地球,只有不到一半的聚變能量會輻射到地球上。

意思就是說,地球每秒接收到的能量,就相當於一顆4000萬噸當量的氫彈爆炸,而且這個過程一刻都沒有停止過。所以這麼看的話,題目中5000萬噸當量實在不叫事兒。

最大的可能性,是在氫彈爆炸的時候人們抬頭一看,天上怎麼有兩個太陽?有點兒曬。然後過一會兒就什麼事情都沒有了。

最後,為什麼這麼可怕的氫彈在太空中爆炸對地球卻沒有太大的傷害呢?

因為氫彈爆炸造成的威力無非就是衝擊波、光輻射和高能粒子流。衝擊波在太空的真空環境中是沒有的,光輻射和高能粒子流會被厚重的大氣吸收掉(大氣保護地球上的生物保護了很多年)。所以說,氫彈爆炸自然就不那麼容易傷害到地球上的人類啦。

↑大氣對光輻射的吸收作用↑


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