(Repost von RPG.SE, gemäß dem Vorschlag der Community.)
Ein Freund empfahl mir, diese Frage hier zu posten – sagte, ich würde eher eine nützliche Antwort bekommen als, sagen wir, von Reddit.
Meine Frage ist: Wie würde eine nukleare Explosion im Vakuum des Weltraums funktionieren?
Battlestar: Galactica und Mobile Suit Gundam SEED zeigten beide Atomwaffen (oder Fusions-/Spaltungstechnologie im Allgemeinen) in einer Weltraumumgebung. In einer Episode von BS:G wird die Galactica von einem thermonuklearen Sprengkopf getroffen, der es geschafft hat, ihren Vorhang aus Verteidigungsfeuer zu durchdringen, aber (zu meiner Überraschung) hat das Schiff überlebt, verkrüppelt oder direkt zerstört zu werden.
Ich habe mich in den letzten Monaten mit einem Tabletop-Rollenspiel namens Mongoose Traveler beschäftigt. Sein harter Science-Fiction-Ansatz erinnert mich an The Expanse . Je mehr ich mich damit auseinandersetze, ertappe ich mich dabei, wie ich von der Realität des Kampfes im All träume. Keine Atmosphäre, um Geräusche zu leiten, daher ist der Kampf meistens ruhig; Ein Schiffsangriff aus großer Entfernung dauert Minuten, bei extremen Entfernungen sogar noch länger. Der Kampf in einer Hard-Science-Umgebung nimmt einige Qualitäten an, an die ich in den meisten Sci-Fi-Umgebungen nicht gewöhnt bin, und ich mag es.
Was ist also mit Explosionen, insbesondere und speziell denen von Spaltgefechtsköpfen? Ich habe ein paar Besonderheiten, zu denen ich gerne einen Einblick bekommen möchte:
Ich weiß Ihre Rücksicht zu schätzen, und alle aufschlussreichen Antworten (oder sogar Hypothesen) wären fantastisch. Ich weiß wirklich nicht viel über Physik (abgesehen von den unterhaltsamen Was-wäre-wenns, die ich von xkcd lese!), also bin ich ratlos.
Eine Weltraumexplosion einer Atom- oder Nuklearwaffe würde sich aus den folgenden Gründen stark von derselben Explosion auf der Erde unterscheiden.
Im Weltall gibt es keine Atmosphäre, in der sich Schall- und Stoßwellen ausbreiten können. Die einzige Materie, die durch die Explosion nach außen "geschleudert" wird, ist die, die von der Bombe stammt, die im Vergleich zu der Energiefreisetzung bei der Explosion selbst sehr klein ist. Um Explosionsschaden durch eine Weltraumexplosion zu erleiden, müssten Sie sich so nahe am Detonationspunkt befinden, dass Sie vom Feuerball verbrannt würden, bevor Sie physisch in Stücke gerissen würden.
Im Weltraum gibt es keine großen Gesteins- und Schmutzmassen, die durch Mechanismen wie die Neutronenaktivierung radioaktiv gemacht werden könnten, sodass die einzige verbleibende Radioaktivität diejenige wäre, die von den Komponenten des Bombengehäuses und den inneren Teilen getragen wird (einschließlich im Falle einer Atomexplosion). , unspaltbares Plutonium oder Uran), was im Vergleich zur Energiefreisetzung gering wäre. Keine Planetenoberfläche neben dem Detonationspunkt bedeutet auch keine Stoßwellenreflexionen und auch keine seismischen Wellen.
Im Weltraum würden die von der Explosion erzeugte Strahlung und Streuneutronen nicht durch Luft absorbiert oder geschwächt, da keine Luft im Weg wäre. Dies bedeutet, dass die Röntgenstrahlen, Neutronen und andere ionisierende Strahlung bis zu einem größeren Radius tödlich bleiben würden.
Bei einer Luftstoßexplosion auf der Erde wird die Luft unmittelbar um den Detonationspunkt durch die anfängliche Explosion so heiß, dass sie für Infrarotstrahlung undurchlässig wird, wodurch ein Großteil der freigesetzten Energie im Inneren des Feuerballs eingeschlossen wird, bis sich der Feuerball ausgedehnt hat und ausreichend abgekühlt, um wieder transparent zu werden. Ohne Luft um den Detonationspunkt herum kann die Energiefreisetzung direkt aus der Explosion strömen und die zeitliche Entwicklung des Feuerballs und seiner Größe usw. wäre sehr unterschiedlich.
Die Energie aus der Detonation einer Atomwaffe in großer Höhe führt zu einem enormen elektromagnetischen Impuls (EMP). Dies wurde in einem der atmosphärischen Tests demonstriert, als eine Explosion in großer Höhe im Südpazifik die Stromversorgung in Hawaii ausschaltete. Seitdem besteht eine der strategischen Anwendungen einer Atomwaffe darin, sie in großer Höhe zur Detonation zu bringen, um gegnerische Kommando-, Kontroll- und Kommunikationssysteme zu zerstören und die Elektronik in Luft-, Boden- und See-Militärsystemen unverfügbar zu machen.
Abhängig vom Ziel und den Missionszielen umfassen andere Verwendungen einer Atomwaffe die Detonation in geringer Höhe, die zu Schock- und Wärmeschäden führt (z. B. Hiroshima und Nagasaki), und die Bodendetonation, die zu Schockwellen führt, um ein unterirdisches Ziel zu zerstören.
Das Hauptziel ist es, das Ziel zu zerstören; ein sekundäres Ziel ist die Minimierung von Kollateralschäden. Zum Beispiel, wenn das Ziel durch Detonation oberhalb der "niedrigen Fallout"-Höhe zerstört werden kann, ist dies vorzuziehen.
Jon Kuster