1962 年 7 月 8 日晚上，夏威夷上空的極光與人類以往見過的任何極光都不同。“今晚核爆或將令人眼花繚亂；很可能視野良好，”《檀香山廣告商報》事先刊登的頭條新聞寫道。晚上 11 點過 9 秒，一道令人震驚的閃光讓天空像詭異的白天一樣明亮，然後從綠色緩慢褪色為黃色再到橙色，最後定格為鮮豔、令人不安的紅色。
美國剛剛引爆了一顆比投在廣島的原子彈威力強 100 倍的熱核炸彈。這枚炸彈從約翰斯頓環礁（美國位於馬紹爾群島和夏威夷之間的非合併領土）發射，在地球表面上方 250 英里處爆炸，大約位於大多數現代衛星的低地球軌道高度。這次事件被稱為“星魚行動”，並非美國或蘇聯首次在太空進行核武器試驗（1958 年至 1962 年間進行了十多次試驗），但它是影響最深遠的。爆炸在太平洋上空產生了電力浪湧，摧毀了瓦胡島上約 300 盞路燈，並摧毀或損壞了當時軌道上大約三分之一的二十多顆衛星。
哈佛-史密森尼天體物理學中心的的天體物理學家喬納森·麥克道爾說：“星魚行動是我們在太空不喜歡核彈爆炸的典型例子。” 事實上，僅僅幾年後的 1967 年，美國和蘇聯都簽署了《外層空間條約》，該條約禁止將大規模殺傷性武器送入軌道。
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現在，在地球軌道上最後一次核爆炸發生六十年後，另一次威脅已經出現，國防部警告說，俄羅斯可能正在開展一項將核武器部署到太空的計劃。當聯合國安理會最近提出一項重申禁止此類武器的決議時，俄羅斯否決了該措施。美國官員表示，目前沒有“迫在眉睫的威脅”，因為已知沒有彈頭在太空*。但他們認為，這一前景“令人深感不安”，因為今天在那裡的核爆炸將比“星魚行動”更具破壞性。
在地球上，核爆炸遵循有據可查的災難性時間順序。首先是最初的火球本身，它可以汽化或燒燬廣闊半徑內的所有物體。然後是空氣壓力突然變化產生的衝擊波，它可以夷平建築物並引發火災風暴。最後是由這些效應形成的獨特的蘑菇狀雲，以及相關的致命放射性物質的大氣沉降物，這些物質可以在幾分鐘或幾十年內殺死人。
在太空中，這種爆炸看起來截然不同。沒有火球、衝擊波或蘑菇雲。相反，炸彈將其所有能量以電磁輻射的形式釋放出來，包括伽馬射線和 X 射線。空間可持續發展組織“安全世界基金會”的空間安全與穩定首席主任維多利亞·薩姆森解釋說，這釋放了三波破壞。首先，“會有一道巨大的閃光，視線範圍內的衛星幾乎會立即因輻射而失效，”她說。
然後是電磁脈衝 (EMP)。爆炸產生的 X 射線與高層大氣中的原子碰撞，並透過稱為康普頓散射的過程釋放電子。這些電子以及爆炸產生的其他帶電粒子沿著地球磁力線執行，導致了星魚行動試驗期間在整個太平洋地區觀測到的一些壯觀的極光。根據核爆炸的規模和高度，其 EMP 可能會對地面和軌道造成嚴重破壞，可能損壞或擾亂航天器和地球表面大片區域的裝置中未受保護的電子裝置。
但最持久、最具破壞性的太空核武器破壞浪潮可能是最可怕的——持續存在的、環繞地球的強輻射帶。“對你造成傷害的不是即時的 EMP，而是幾個月甚至幾年內額外的輻射劑量，它殺死了許多衛星，”麥克道爾說。實際上，軌道上的核爆炸會產生人造範艾倫帶，或帶電粒子環，沿著地球磁場從地球向外延伸。工程師們會盡量讓衛星遠離範艾倫帶，因為額外的輻射劑量會縮短航天器的壽命。“星魚行動”的輻射帶持續了數年——其受害者之一是一顆名為“電星”的衛星，它在爆炸後的第二天發射，但在暴露於比正常水平高 100 倍的輻射水平數月後停止執行。
今天，軌道上執行著近 10,000 顆衛星。其中一些極其重要和昂貴的衛星可能已經過加固，可以抵抗這種輻射。（可能但不確定這包括 GPS 衛星；這些細節是保密的。）薩姆森說，許多位於低地球軌道的航天器可能會下線，包括 SpaceX 在軌道上的 6,000 多顆星鏈衛星中的很大一部分，這些衛星除其他外，還為烏克蘭軍隊對抗俄羅斯的入侵提供關鍵的高速寬頻。
根據爆炸的位置和強度，國際空間站 (ISS) 以及中國的“天宮”空間站上的人員可能會處於危險之中。EMP 可能會摧毀這些軌道前哨站上的關鍵電子系統，使他們的宇航員在穿越漂浮的死衛星雷區時裝備不足。薩姆森說，即使沒有發生硬體故障，輻射暴露本身“也可能會將[宇航員]的安全限制在幾個小時或幾天之內”，她引用了2010 年國防部報告中的模擬結果。
最令人不寒而慄的是，雖然電子裝置可以遮蔽，地球大氣層可以阻擋大部分有害輻射到達地面，但地球上的每個人仍然會受到任何軌道爆炸升級緊張局勢並引發全球熱核戰爭的潛在威脅。
目前尚不確定俄羅斯追求太空核武器是否真是一項嚴肅的專案。麥克道爾說：“不清楚的是，[這]是[僅僅是]戰略火箭軍中某位將軍的 PowerPoint 演示，還是一項資金充足的專案。” 而且，由於其末日般的含義，它可能僅僅作為一種恐嚇策略而存在，而沒有任何實際使用的意圖。“我懷疑[俄羅斯政府]是否有一個認真的作戰計劃，要在太空衝突中發射核武器，”他說。
即便如此，薩姆森指出，美國政府似乎非常重視這一威脅。“我相信[美國]政府真的相信俄羅斯人正在研究某些東西，”她說。
自冷戰以來，俄羅斯在太空領域的實力有所減弱，已被中國和美國等國家取代，這些國家現在擁有強大的商業航天計劃。其主要立足點是作為國際空間站上的使能合作伙伴，該空間站計劃於 2031 年退役。
“[俄羅斯]不再擁有強大的民用航天計劃。而它與國際社會聯絡的唯一紐帶將在幾年後消失，”薩姆森說。但該國仍然是反太空武器和行動領域的領導者，這些武器和行動可能會破壞其他國家的太空能力。“這就是它仍然保持著冷戰時期的遺產的地方，”她說。
儘管如此，雖然各國一直在干擾、暫時停用和以其他方式干預彼此的衛星，但摧毀衛星將是“極具升級性的”，薩姆森說。“這從未發生過，我認為這將是一條巨大的紅線。”
*編者注（2024 年 6 月 18 日）：此句在釋出後經過編輯，以更正美國官員的引述。