米国は宇宙でも核爆発実験を行っていた、1962年、夜空が昼間のように
60年前の高高度核実験は、地球の磁場に放射線が当たると何が起こるかを明らかにした
1962年7月8日、グレッグ・スプリッグス氏は、家族とともに米ハワイ諸島の北西にあるミッドウェー環礁を訪れていた。父親に連れられて島の一番高い場所まで登ると、そこは夜の闇に包まれていた。まもなく、1500キロメートル離れた別の環礁から、米軍の核融合爆弾「スターフィッシュ・プライム」を乗せたロケットが打ち上げられる予定だった。
「父は、小さな明かりがちらりと見える程度だと思っていたので、見逃さないように方向をしっかり確認しようとしていました」と、スプリッグス氏は当時を振り返って言う。
そんな心配は無用だった。1.4メガトン級、広島に落とされた原爆の500倍の威力を持った核爆発が、見えないはずはなかった。
「爆発すると、空全体がまるで昼間のように明るくなりました」。スターフィッシュ・プライムが爆発した高度400キロメートルは、現在、国際宇宙ステーションが周回する軌道とほぼ同じ高さだ。最初の爆発から約15分間、爆発によって生じた荷電粒子が大気中の分子と衝突して、人工のオーロラが現れた。遠くニュージーランドからも、このオーロラを見ることができたという。
爆発に伴う電磁パルスの影響で、ハワイのラジオ局は機能不全に陥り、緊急サイレンが鳴り、街灯が消える騒ぎになった。
その翌年の1963年、米国、英国、ソビエト連邦は部分的核実験禁止条約に調印した。以来60年近くにわたって、宇宙空間での核融合爆弾（水爆）実験は行われていない。スターフィッシュ・プライム実験の結果は、核爆発によって大量の放射線が地球の磁場に当たるとどうなるかを示した。
現在、米ローレンス・リバモア国立研究所の兵器科学者として、過去の核実験映像を保存・分析するスプリッグス氏は、当時のことを今もよく覚えている。「あれから何年もたってから、父にこう言いました。『将来、核兵器物理学者になると、あの時にわかっていたら、もっと注意して見物したんだけどな』」
緊張高まる冷戦時代
実験の1年前の1961年、核実験禁止を目指した国際交渉は、期待とは反対の方向へ舵が切られようとしていた。米ソが、3年間の自発的な休止を破って核実験を再開したのだ。ソ連による核実験は、31回にも及んだ。
宇宙開発レースが盛んになり始めた時代だったこともあり、米国は宇宙へ送れるものは何でも送れと言わんばかりの意欲を示していた。国防総省は、銅製の針5億本を地球を周回する軌道に乗せ、電波を反射させることで長距離通信を助ける計画を進めていた。また、月で核実験を行う計画もあったが、実行には移されなかった。
科学者や軍関係者は、宇宙で核爆発を起こすとどうなるか、特に地球の磁気圏とどのような相互作用を起こすかに関心があった。この頃、米国初の人工衛星であるエクスプローラー1号が、地球の磁場にとらえられた強力な放射線帯の存在を偶然発見していた。ドーナツのように地球を取り巻く放射線帯は、後に発見者ジェームス・ヴァン・アレン氏にちなんで「ヴァン・アレン帯」と名付けられた。
「ヴァン・アレン帯の発見は、科学者たちを不安にさせました。宇宙船や人間が宇宙へ行けば、この放射線にさらされるということです。当時の人々にとっては、衝撃的なことでした」と、NASAのヴァン・アレン帯宇宙探査計画に関わる科学者デビッド・シベック氏は話す。
スターフィッシュ・プライム実験が行われる前、実験による放射線帯への影響は最小限であると考えられていた。1962年5月の記者会見で、ジョン・F・ケネディ大統領は「懸念があることは承知していますが、ヴァン・アレン氏は『影響ない』と言っています」と発言している。
だが、その希望的予測は裏切られることになる。
核兵器の打ち上げ
打ち上げに適した天候を待って4日間遅延されたのち、スターフィッシュ・プライムを搭載したロケットは、ハワイの南西およそ1300キロにあるジョンストン環礁から打ち上げられた。ほかにも、その効果を測定する機器を積んだ小型ミサイル27発が打ち上げられた。できるだけ多方面から実験を記録するため、飛行機や船も配置された。
宇宙での核爆発が地上での爆発とは大きく異なることは、当時既に知られていたと、スプリッグス氏は言う。キノコ雲も二重閃光もなく、地上にいる人々には衝撃波も感じられず、音も聞こえない。ただ明るいプラズマの球が見えるだけだ。爆発によって発生した荷電粒子が大気圏に入り込むときに、球の色が変化し、その効果によって美しい人工のオーロラが現れる。このような高高度核爆発は、「レインボー爆弾」と呼ばれることがある。
スターフィッシュ・プライム実験で発生した放射線は、地球の磁場にとらえられて、科学者の予想を上回る強力な人工の放射線の帯を作り出した。後に「スターフィッシュ帯」と呼ばれた放射線帯は10年以上の間、宇宙空間にとどまり、テレビの生中継に初めて成功した米国の人工衛星テルスター1号や、英国初の人工衛星アリエル1号を故障させる原因となった。
「まさか、あそこまでひどいことになるとは考えられていませんでした。長い期間残存して、通りかかった人工衛星を壊してしまうというのも、予想外のことでした」と、シベック氏は言う。
壮大な実験で得られたもの
だが、この実験で地球を取り巻く放射線について貴重な情報が得られたのも事実だ。爆発ではカドミウムの放射性同位体が放出された。これを利用して落下物質を追跡することがその本来の目的だったが、上層大気の気象パターンを知るうえでも重要な役割を果たした。
また、実験のおかげで宇宙空間での核実験を監視するシステムも構築された。こうした技術の進歩は、宇宙での核実験を禁止する条約の交渉に役立てられた。
宇宙には、ほかにも強力な放射線の発生源が存在する。まれではあるが、太陽フレアによって同量の放射線が地球に当たる可能性だってあると、シベック氏は指摘する。
記録に残る最大の磁気嵐は1859年に発生したもので、オーストラリアでオーロラが見られ、米国の電信に障害が出た。同様の嵐が今地球を襲ったら、もっと深刻な被害が出ると予想される。
米ロスアラモス国立研究所の研究員ジェフ・リーブス氏は、万が一また宇宙で核爆発が起こった場合に備えて、放射線帯を除去する方法を研究している。氏のアイデアは、人工衛星に搭載された送信機を使って、放射線帯に特殊なAM電波を当てるというもの。すると荷電粒子が大気圏まで降り、放射線帯は安全に吸収される。
「この先またスターフィッシュ帯が形成されてしまったとしても、宇宙に適切な技術が配備されていれば、数週間で消滅させることができます」
文＝BRIAN GUTIERREZ／訳＝ルーバー荒井ハンナさん
※吾輩の聞きかじりですが、成層圏で核爆発を起こせば、現在の電源・通信機器などを破壊出来、都市機能を壊滅？！