Was passiert, wenn eine Atombombe im Weltraum gezündet wird?

Die Vereinigten Staaten halten es für möglich, dass Russland gegen den Weltraumvertrag verstößt und Atomwaffen an Bord seiner Raumfahrzeuge mitführt. Was würde passieren, wenn es die Waffen außerhalb der Erde einsetzen würde?

Atombombe, Weltraum
Russland droht mit der Wiederaufnahme von Atomtests im Weltraum.

Auf der Erde verläuft eine nukleare Explosion nach einer gut dokumentierten katastrophalen Chronologie. Zuerst verdampft ein gleißender Feuerball, heißer als die Sonne, alles in seinem Radius und hinterlässt nur Asche und Schutt. Dann zerstört eine brutale Schockwelle, die einem Tsunami aus der Luft gleicht, Gebäude, entwurzelt Bäume und schleudert Gegenstände kilometerweit weg.

Und schließlich steigt die pilzförmige Wolke, das Symbol des nuklearen Grauens, in den Himmel, beladen mit tödlichem radioaktivem Material. Dieser unsichtbare Regen fällt auf die Erde, vergiftet alles, was er berührt, und verdammt das Leben zu einem langsamen Tod.

Im Weltraum ist diese Chronologie ganz anders. Die Apokalypse verläuft eher still, aber deshalb nicht weniger tödlich. Anstelle einer Schockwelle, die alles in ihrem Weg verwüstet, setzt die Explosion ihre Wut in Form von elektromagnetischer Strahlung frei, einer unsichtbaren Welle, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Hiroshima, Bombe, Explosion
Charakteristische Form von Kernexplosionen an Land.

Victoria Samson, leitende Direktorin für Sicherheit und Stabilität im Weltraum bei der Secure World Foundation (SWF), beschreibt dies in einem Interview mit Scientific American als einen vierstufigen Prozess:

  1. Blendlicht: Ein intensiver Lichtblitz, der jeden Satelliten in seiner Sichtweite sofort unbrauchbar macht. Die Strahlung trifft die elektronischen Komponenten und macht sie funktionsunfähig.
  2. Elektromagnetischer Impuls (EMP): ein verheerender Dominoeffekt. Die Röntgenstrahlen der Explosion kollidieren mit Atomen in der oberen Atmosphäre und setzen Elektronen frei, die zusammen mit anderen geladenen Teilchen entlang der Magnetfeldlinien der Erde fließen. Dieser massive elektrische Strom erzeugt einen elektromagnetischen Impuls, der elektronische Geräte in einem weiten Bereich des Planeten beschädigen oder zerstören kann, sowohl auf dem Boden als auch in der Umlaufbahn.
  3. Polarlichter: Der spektakuläre Tanz der Polarlichter, der nach einer Weltraumexplosion zu sehen ist, ist nur ein Teil der Geschichte. Dieses Lichtspiel wird durch beschleunigte Elektronen aus dem EMP verursacht, die auf die Atmosphäre treffen.
  4. Der Strahlungsgürtel, der die Erde umgibt: der am wenigsten sichtbare, aber potenziell verheerendste Gürtel, der ein Vermächtnis des Todes hinterlässt, das die Zeit überdauert. Die Nuklearexplosion erzeugt einen künstlichen Van-Allen-Gürtel, einen Ring aus geladenen Teilchen, der durch das Magnetfeld der Erde in ihrer Umlaufbahn gefangen ist. Diese hochenergetischen Teilchen, die durch die Explosion freigesetzt werden, stellen eine ständige Bedrohung für jeden Satelliten dar, der es wagt, in ihren Einflussbereich einzudringen.

Und je nach Ort und Intensität einer Explosion könnten Menschen auf der Internationalen Raumstation (ISS) sowie auf der Chinesischen Raumstation Tiangong in Gefahr sein. Ein EMP würde kritische elektronische Systeme auf diesen Stationen ausschalten, so dass ihre Besatzungen nicht mehr in der Lage wären, durch ein Minenfeld aus toten und treibenden Satelliten zu navigieren.

Doch wie sicher sind sich die Experten, dass dies die Folgen einer Kernexplosion im Weltraum sind? Sehr sicher, denn vor sechs Jahrzehnten gab es eine solche Explosion, und die Folgen waren alarmierend.

Operation Starfish Prime

Am 8. Juli 1962, um 23 Uhr, erhellte ein greller Blitz den Himmel über Hawaii. Wenige Minuten später bedeckten Polarlichter den Himmel, zunächst in gelben und grünlichen Tönen, dann in einem beunruhigenden tiefen Rot.

Die Vereinigten Staaten hatten soeben eine thermonukleare Bombe gezündet, die 100-mal stärker war als die Hiroshima-Bombe, und zwar etwa 400 Kilometer über der Erdoberfläche. Sie wurde von einer Rakete vom Johnston-Atoll, einem nicht inkorporierten Territorium der Vereinigten Staaten zwischen den Marshall-Inseln und Hawaii, abgefeuert und detonierte in einer Höhe, in der sich heute die meisten modernen Satelliten befinden.

Hawaii
Der hawaiianische Himmel leuchtete während des Starfish Prime Atomtests im Jahr 1962.

Diese Operation namens Starfish Prime war weder das erste noch das letzte Mal, dass die Vereinigten Staaten oder die Sowjetunion Atomwaffen im Weltraum getestet haben. Zwischen 1958 und 1962 gab es mehr als ein Dutzend Tests, aber dieser war der schockierendste.

Die Explosion erzeugte eine Energiewelle über dem Pazifischen Ozean, die rund 300 Straßenlaternen auf der Insel Oahu zum Einsturz brachte und etwa ein Drittel der Satelliten in der Umlaufbahn zerstörte oder beschädigte. Bei Flugzeugen gab es elektrische Probleme und Funkverbindungen gingen verloren.

"Um 09:00 GMT erschien ein heller weißer Blitz durch die Wolken, der sich schnell in einen grünen Strahlungsball verwandelte, der sich über den klaren Himmel ausbreitete. Große weiße Flächen tauchten aus seiner Oberfläche auf, die Zirruswolken ähnelten, die in faszinierenden Bögen 40 Grad über dem Horizont aufstiegen, sich zu den Polen hin abwärts drehten und innerhalb von Sekunden verschwanden, um durch spektakuläre konzentrische Zirruswolken ersetzt zu werden, die wie Ringe aussahen, die sich vom Zentrum der Explosion mit einer enormen Anfangsgeschwindigkeit nach außen bewegten und schließlich stoppten, als der äußere Ring 50 Grad Höhe erreichte. Sie verschwanden nicht, sondern verharrten in einem Zustand gefrorener Ruhe. All dies geschah, so schätze ich, in einem Zeitraum von 45 Sekunden. Das grünliche Licht begann sich violett zu färben und im Zentrum der Explosion zu verschwinden, ein helles rotes Leuchten begann sich am Horizont in Richtung 50 Grad Nordost und gleichzeitig 50 Grad Südost und nach oben zu entwickeln, bis der Himmel im Osten ein feuerroter Halbkreis war, der sich 100 Grad von Nord nach Süd und bis zur Mitte des Zenits erstreckte und einige der weniger hellen Sterne verdeckte. Diese Situation, durchsetzt mit riesigen weißen Regenbögen, hielt nicht weniger als sieben Minuten an" -- Auszug aus dem Dokument "A 'Quick Look' at the Technical Results of Starfish Prime", Seiten 19-21.

Die Detonation des Seesterns wurde bald zu einem Problem. Die Wissenschaftler waren sich nicht sicher, wann sich alles wieder normalisieren würde. Der Van-Allen-Gürtel war immer noch verändert, was sich auf Raumfahrzeuge und solche, die gestartet werden sollten, auswirkte. Es gab sogar Befürchtungen für die Apollo-Mission, denn man rechnete damit, dass alle Astronauten eine zusätzliche Strahlendosis zwischen 20 und 16 Rad (Messung der absorbierten Strahlung) aufnehmen würden.

Die Folgen dieser Tests waren so unvorstellbar, dass die Sowjetunion und die Vereinigten Staaten kurz darauf, 1963, vereinbarten, die Atomtests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser einzustellen. Um eine Einigung zu erzielen, wurde 1967 der Außenraumvertrag unterzeichnet, dessen vollständiger Name "Vertrag über die Grundsätze zur Regelung der Tätigkeiten der Staaten bei der Erforschung und Nutzung des Weltraums, einschließlich des Mondes und anderer Himmelskörper" lautet und der es den Vertragsstaaten verbietet, Kernwaffen oder andere Massenvernichtungswaffen in der Erdumlaufbahn, auf dem Mond oder einem anderen Himmelskörper zu installieren.

Quellenhinweis:

SCIENTIFIC AMERICAN. "What Happens if a Nuke Goes Off in Space?". 2024.