En 1962, les États-Unis ont lâché une bombe thermonucléaire dans l'espace

Lorsque la bombe nucléaire Starfish Prime, 500 fois plus puissante que celle lâchée sur Hiroshima, a explosé, elle a généré une aurore artificielle visible jusqu’en Nouvelle-Zélande.

De Brian Gutierrez
Publication 16 juil. 2021 à 15:28 CEST
Starfish Prime

Les résultats de l’essai nucléaire Starfish Prime réalisé en 1962 ont permis de mieux appréhender les conséquences de fortes doses de rayonnement sur le champ magnétique terrestre. 

PHOTOGRAPHIE DE Science History Images, Alamy Stock Photo

Il faisait nuit noire lorsque le père de Greg Spriggs décida de conduire sa famille au point le plus haut de l’atoll Midway, le 8 juillet 1962. Cette nuit-là, sur un autre atoll situé quelques kilomètres plus loin, l’armée des États-Unis avait prévu de lancer une fusée dans l’espace afin de tester une bombe thermonucléaire.

« Il essayait de déterminer dans quelle direction il fallait regarder », témoigne M. Spriggs. « Il pensait qu’il allait y avoir un petit scintillement seulement donc il voulait s’assurer que tout le monde le verrait. »

Les spectateurs organisaient des fêtes pour observer la bombe exploser à Hawaï. Le compte à rebours était diffusé à la radio, sur ondes courtes. Les photographes braquaient leurs objectifs vers l’horizon et débattaient sur les meilleurs paramètres à régler pour capturer l’explosion thermonucléaire dans l’espace.

Finalement, l’explosion ne fut pas du tout subtile. Elle fut générée par une bombe de 1,4 mégatonne, 500 fois plus puissante que celle lâchée sur Hiroshima.

« Lorsque l’arme nucléaire a éclaté, le ciel tout entier s’est illuminé dans toutes les directions. On aurait dit qu’il était midi », assure M. Spriggs. Starfish Prime explosa à un peu plus de 400 kilomètres d’altitude, à peu près la hauteur d’orbite de la Station spatiale internationale. Pendant près de 15 minutes après l’explosion, des particules chargées entrèrent en collision avec des molécules de l’atmosphère terrestre. Cette explosion généra une aurore artificielle visible jusqu’en Nouvelle-Zélande.

« On aurait cru qu’un nouveau Soleil jaillissait des cieux et qu’il avait flambé rapidement mais assez longtemps pour mettre le feu au ciel », peut-on lire dans un témoignage paru dans le Hilo Tribune-Herald. S’ensuivit une impulsion électromagnétique qui coupa les stations radio, déclencha une sirène d’urgence et provoqua l’extinction des lampadaires d’Hawaï.

L’année suivante, les États-Unis, le Royaume-Uni et l’URSS signèrent le traité d’interdiction partielle des essais nucléaires. L’espace extra-atmosphérique fut exempté de bombe H pendant près de 60 ans. Toutefois, les résultats de Starfish Prime servirent à mieux appréhender les conséquences d’une forte dose de rayonnement sur l’atmosphère terrestre, qu’elle provienne d’une autre bombe ou d’une source naturelle, comme le Soleil.

Le souvenir de cette nuit resta gravé dans l’esprit de M. Spriggs. Il décida de se lancer dans une carrière de scientifique en armement au laboratoire national Lawrence Livermore de Californie afin de préserver et d’analyser les archives des essais nucléaires. « Des années plus tard, je confiais à mon père : “Tu sais, si j’avais su que je deviendrais un physicien spécialiste des armes nucléaires, j’y aurais prêté plus attention.”. »

 

L’INTENSIFICATION DE LA GUERRE FROIDE

Une année auparavant, en 1961, les négociations internationales quant à l’interdiction des essais nucléaires avaient pris un mauvais tournant. Après trois années sans aucun essai, l’Union soviétique et les États-Unis brisèrent le moratoire volontaire. Les Soviétiques procédèrent à trente-et-une explosions expérimentales, notamment la Tsar Bomba, la bombe nucléaire la plus énergétique jamais déployée. Elle fut déclenchée en octobre 1961, à plus de 3 900 mètres de hauteur, au dessus d’une île du cercle arctique.

À l’époque, la course à l’espace n’en était qu’à ses prémices. L’armée américaine ne ressentait aucun scrupule à envoyer toute sorte de choses dans l’espace. Le département de la Défense des États-Unis se livrait en même temps à un autre projet, visant à placer 500 millions d’aiguilles de cuivre en orbite afin de refléter les ondes radio et favoriser les communications longue distance. Ils prévoyaient même de faire exploser une bombe nucléaire sur la Lune, un projet qui fut finalement abandonné.

Les scientifiques et les militaires souhaitaient vivement savoir quelles étaient les conséquences d’une explosion nucléaire dans l’espace. Ils voulaient notamment découvrir comment elle pourrait interagir avec la magnétosphère terrestre. Deux ans plus tôt, Explorer 1, le premier satellite américain, avait accidentellement découvert que la Terre était entourée de sources de radiation intense en forme de beignet, maintenues sur place par le champ magnétique terrestre. Plus tard, elles furent nommées ceinture de Van Allen, tirant leur nom de James Van Allen, le scientifique de l’Université de l’Iowa qui les avait découvertes.

Comprendre : la Terre

« Comme le déclara Van Allen lorsqu’il découvrit ces ceintures de radiation, l’espace n’est pas vide, l’espace est radioactif », déclare David Sibeck, scientifique pour les missions Van Allen Space Probes de la NASA. « La découverte de Van Allen était inquiétante puisqu’elle annonçait que les vaisseaux ou les astronautes qui allaient être envoyés allaient être exposés à cette radiation. À l’époque, c’était un véritable choc. »

Avant l’essai, les scientifiques pensaient que les conséquences de Starfish Prime sur les ceintures de radiation de la Terre ne seraient que minimes. Au cours d’une conférence de presse en mai 1962, le président John F. Kennedy indiqua aux journalistes avec ironie : « Je sais qu’il existe des inquiétudes au sujet de la ceinture de Van Allen, mais Van Allen assure que [la bombe] n’affectera pas la ceinture. »

Et pourtant, Van Allen avait tort.

 

LE DÉCOLLAGE NUCLÉAIRE

Après quatre jours de retard à cause de la météo, Starfish Prime fut lancé grâce au lanceur Thor depuis l’atoll Jonhson, à environ 1 380 kilomètres au sud d’Hawaï. Les militaires envoyèrent également vingt-sept missiles plus petits, équipés d’instruments scientifiques afin de mesurer les effets de l’explosion. Des avions et des bateaux se positionnèrent pour obtenir le plus d’enregistrements possible de l’essai. Des fusées éclairantes furent tirées dans le but de dévier la trajectoire des oiseaux de celle de l’éclair aveuglant qui se préparait.

Les scientifiques savaient déjà que les conséquences d’une explosion nucléaire dans l’espace étaient différentes de celles au sol. Ils savaient qu’il ne se produirait pas de champignon atomique ni de double éclair lumineux. En outre, les personnes au sol ne ressentiraient pas d’onde de choc et n’entendraient aucun bruit. Elles verraient simplement une boule de plasma, semblant changer de couleur à mesure que les particules de l’explosion retombaient dans l’atmosphère, poussées par le champ magnétique terrestre. Ce phénomène génèrerait des aurores artificielles hautes en couleur. C’est la raison pour laquelle les explosions en haute altitude étaient parfois appelées « bombes arc-en-ciel ».

Lorsque le champ magnétique de la Terre a reçu les rayonnements d’ions de l’essai Starfish Prime, une nouvelle ceinture de radiation fut générée. Elle était plus forte et dura plus longtemps que ce que les scientifiques avaient estimé. La création soudaine de cette ceinture, laquelle perdura au moins 10 ans, détruisit Telstar 1, le premier satellite à diffuser un signal télévision, ainsi que Ariel-1, le premier satellite britannique.

« Sa gravité fut une véritable surprise, ainsi que sa durée et les dégâts qu’elle causa aux satellites qui passaient par là », explique M. Sibeck.

 

LES RETOMBÉES

Le test révéla malgré tout des informations importantes concernant les radiations autour de la Terre. La bombe relâcha un traceur isotopique spécial appelé cadmium 109. À l’origine, son but était de permettre le suivi des retombées de l’essai. Au final, il devint une ressource précieuse pour comprendre les conditions météorologiques de la haute atmosphère.

L’essai permit également de comprendre comment détecter les détonations nucléaires dans l’espace. Les États-Unis construisirent par la suite un système, dénommé plus tard Vela Hotel, afin de surveiller les essais entrepris par les autres pays. De telles avancées contribuèrent à la création d’un traité pour interdire véritablement les explosions nucléaires dans l’espace.

Toutefois, d’autres sources de rayonnement puissant existent dans l’espace extra-atmosphérique. Selon M. Sibeck, il existe de faibles risques pour qu’une éruption solaire produite à un moment précis frappe la planète avec le même taux de radiation.

« Il faudrait qu’elle soit plus importante que toutes celles nous que nous avons observées depuis les prémices de l’étude de l’espace. Mais il existe des orages [géomagnétiques] qui ont déjà atteint cette puissance et nous savons qu’ils ont eu lieu parce que certaines personnes ont aperçu des aurores à des latitudes moyennes ou plus basses à l’aube de la civilisation technologique. »

L’orage géomagnétique le plus puissant jamais enregistré, appelé évènement de Carrington, atteignit la Terre en 1859. Il généra des aurores au-dessus de l’Australie et certains télégraphistes aux États-Unis reçurent des décharges électriques. Si un orage similaire venait à frapper la Terre aujourd’hui, ses conséquences iraient bien au-delà de la simple coupure des lignes téléphoniques.

« Notre monde dépend bien plus des puces électroniques et de la puissance des ordinateurs qu’en 1962. Les éléments de votre maison, de votre voiture, les moyens de communication… Ce serait bien pire », assure M. Sibeck.

Bien que peu probable, dans le cas où une autre bombe nucléaire exploserait dans l’espace, Geoff Reeves, chercheur au laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique, a étudié un moyen de se débarrasser rapidement des ceintures de radiations générées après les explosions nucléaires. Dans sa conception, un émetteur fixé sur un satellite enverrait des ondes AM spéciales sur les radiations. Elles seraient donc poussées plus bas dans l’atmosphère, où elles seraient absorbées sans danger.

« Ainsi, si de nos jours une ceinture comme celle après l’explosion de Starfish venait à se créer dans l’espace, avec la bonne technologie, on pourrait s’en débarrasser en quelques semaines. »

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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