1962 年 7 月 8 日晚上，夏威夷上空的极光与人类以往见过的任何极光都不同。“今晚核爆或将令人眼花缭乱；很可能视野良好，”《檀香山广告商报》事先刊登的头条新闻写道。晚上 11 点过 9 秒，一道令人震惊的闪光让天空像诡异的白天一样明亮，然后从绿色缓慢褪色为黄色再到橙色，最后定格为鲜艳、令人不安的红色。
美国刚刚引爆了一颗比投在广岛的原子弹威力强 100 倍的热核炸弹。这枚炸弹从约翰斯顿环礁（美国位于马绍尔群岛和夏威夷之间的非合并领土）发射，在地球表面上方 250 英里处爆炸，大约位于大多数现代卫星的低地球轨道高度。这次事件被称为“星鱼行动”，并非美国或苏联首次在太空进行核武器试验（1958 年至 1962 年间进行了十多次试验），但它是影响最深远的。爆炸在太平洋上空产生了电力浪涌，摧毁了瓦胡岛上约 300 盏路灯，并摧毁或损坏了当时轨道上大约三分之一的二十多颗卫星。
哈佛-史密森尼天体物理学中心的的天体物理学家乔纳森·麦克道尔说：“星鱼行动是我们在太空不喜欢核弹爆炸的典型例子。” 事实上，仅仅几年后的 1967 年，美国和苏联都签署了《外层空间条约》，该条约禁止将大规模杀伤性武器送入轨道。
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现在，在地球轨道上最后一次核爆炸发生六十年后，另一次威胁已经出现，国防部警告说，俄罗斯可能正在开展一项将核武器部署到太空的计划。当联合国安理会最近提出一项重申禁止此类武器的决议时，俄罗斯否决了该措施。美国官员表示，目前没有“迫在眉睫的威胁”，因为已知没有弹头在太空*。但他们认为，这一前景“令人深感不安”，因为今天在那里的核爆炸将比“星鱼行动”更具破坏性。
在地球上，核爆炸遵循有据可查的灾难性时间顺序。首先是最初的火球本身，它可以汽化或烧毁广阔半径内的所有物体。然后是空气压力突然变化产生的冲击波，它可以夷平建筑物并引发火灾风暴。最后是由这些效应形成的独特的蘑菇状云，以及相关的致命放射性物质的大气沉降物，这些物质可以在几分钟或几十年内杀死人。
在太空中，这种爆炸看起来截然不同。没有火球、冲击波或蘑菇云。相反，炸弹将其所有能量以电磁辐射的形式释放出来，包括伽马射线和 X 射线。空间可持续发展组织“安全世界基金会”的空间安全与稳定首席主任维多利亚·萨姆森解释说，这释放了三波破坏。首先，“会有一道巨大的闪光，视线范围内的卫星几乎会立即因辐射而失效，”她说。
然后是电磁脉冲 (EMP)。爆炸产生的 X 射线与高层大气中的原子碰撞，并通过称为康普顿散射的过程释放电子。这些电子以及爆炸产生的其他带电粒子沿着地球磁力线运行，导致了星鱼行动试验期间在整个太平洋地区观测到的一些壮观的极光。根据核爆炸的规模和高度，其 EMP 可能会对地面和轨道造成严重破坏，可能损坏或扰乱航天器和地球表面大片区域的设备中未受保护的电子设备。
但最持久、最具破坏性的太空核武器破坏浪潮可能是最可怕的——持续存在的、环绕地球的强辐射带。“对你造成伤害的不是即时的 EMP，而是几个月甚至几年内额外的辐射剂量，它杀死了许多卫星，”麦克道尔说。实际上，轨道上的核爆炸会产生人造范艾伦带，或带电粒子环，沿着地球磁场从地球向外延伸。工程师们会尽量让卫星远离范艾伦带，因为额外的辐射剂量会缩短航天器的寿命。“星鱼行动”的辐射带持续了数年——其受害者之一是一颗名为“电星”的卫星，它在爆炸后的第二天发射，但在暴露于比正常水平高 100 倍的辐射水平数月后停止运行。
今天，轨道上运行着近 10,000 颗卫星。其中一些极其重要和昂贵的卫星可能已经过加固，可以抵抗这种辐射。（可能但不确定这包括 GPS 卫星；这些细节是保密的。）萨姆森说，许多位于低地球轨道的航天器可能会下线，包括 SpaceX 在轨道上的 6,000 多颗星链卫星中的很大一部分，这些卫星除其他外，还为乌克兰军队对抗俄罗斯的入侵提供关键的高速宽带。
根据爆炸的位置和强度，国际空间站 (ISS) 以及中国的“天宫”空间站上的人员可能会处于危险之中。EMP 可能会摧毁这些轨道前哨站上的关键电子系统，使他们的宇航员在穿越漂浮的死卫星雷区时装备不足。萨姆森说，即使没有发生硬件故障，辐射暴露本身“也可能会将[宇航员]的安全限制在几个小时或几天之内”，她引用了2010 年国防部报告中的模拟结果。
最令人不寒而栗的是，虽然电子设备可以屏蔽，地球大气层可以阻挡大部分有害辐射到达地面，但地球上的每个人仍然会受到任何轨道爆炸升级紧张局势并引发全球热核战争的潜在威胁。
目前尚不确定俄罗斯追求太空核武器是否真是一项严肃的项目。麦克道尔说：“不清楚的是，[这]是[仅仅是]战略火箭军中某位将军的 PowerPoint 演示，还是一项资金充足的项目。” 而且，由于其末日般的含义，它可能仅仅作为一种恐吓策略而存在，而没有任何实际使用的意图。“我怀疑[俄罗斯政府]是否有一个认真的作战计划，要在太空冲突中发射核武器，”他说。
即便如此，萨姆森指出，美国政府似乎非常重视这一威胁。“我相信[美国]政府真的相信俄罗斯人正在研究某些东西，”她说。
自冷战以来，俄罗斯在太空领域的实力有所减弱，已被中国和美国等国家取代，这些国家现在拥有强大的商业航天计划。其主要立足点是作为国际空间站上的使能合作伙伴，该空间站计划于 2031 年退役。
“[俄罗斯]不再拥有强大的民用航天计划。而它与国际社会联系的唯一纽带将在几年后消失，”萨姆森说。但该国仍然是反太空武器和行动领域的领导者，这些武器和行动可能会破坏其他国家的太空能力。“这就是它仍然保持着冷战时期的遗产的地方，”她说。
尽管如此，虽然各国一直在干扰、暂时禁用和以其他方式干预彼此的卫星，但摧毁卫星将是“极具升级性的”，萨姆森说。“这从未发生过，我认为这将是一条巨大的红线。”
*编者注（2024 年 6 月 18 日）：此句在发布后经过编辑，以更正美国官员的引述。