Um die ersten Mikrosekunden einer nuklearen Explosion zu filmen, sind heute unglaublich leistungsstarke Kameras mit ultraschnellen Bildraten und praktisch augenblicklichen Verschlusszeiten erforderlich, die auf staatliche Forschungseinrichtungen beschränkt sind.
Selbst nach heutigen Maßstäben sind die meisten Kameras nicht in der Lage, irgendwo in der Nähe der Kindheit einer nuklearen Explosion zu erfassen. Nur Ultrahochgeschwindigkeitskameras, die meist auf akademische Einrichtungen oder staatliche Forschungseinrichtungen beschränkt sind, können alles aufnehmen, was sich dem Beginn entfernteine nukleare Explosion.
Es scheint praktisch unmöglich zu sein, in den frühen 1950er Jahren eine Kamera mit solchen Fähigkeiten herzustellen. Angesichts einer neuen Ära unergründlicher Nuklearwissenschaften würden Wissenschaftler jedoch bald ein neues System entwickeln, mit dem jede Millisekunde einer nuklearen Explosion erfasst werden kann.
Unten sehen Sie einige der berühmtesten und unheimlichsten Bilder, die aus dem Kalten Krieg hervorgegangen sind.
Die Rapatronic-Kamera
Dies ist die Geschichte der Rapatronic-Kamera - die erste Kamera, die die ersten Millisekunden einer nuklearen Explosion mit schiefem und beispiellosem Detail enthüllt.
Nach den nuklearen Explosionen, die die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki verwüsteten, waren die Wissenschaftler von der monströsen Erschaffung der Vereinigten Staaten - den Atombomben von Little Man und Fat Boy - verwirrt.
Aber inmitten der Zerstörung entstand eine eifrige Neugier Wissenschaftler wundern sich Was ist in einer nuklearen Explosion los?
1950 waren Kameras immer noch recht rudimentär, wie zu erwarten war. Filmkameras waren weit verbreitet, aber die meisten konnten nur ein Bild aufnehmen, das nicht schneller als 1/300 Sekunde war - viel zu langsam, um nützliche Informationen über eine atomare Explosion zu erfassen.
Das erste Video einer nuklearen Explosion
Nachdem Japan eine bedingungslose Kapitulation abgelehnt hatte, testeten und zeichneten die Vereinigten Staaten 1945 die erste nukleare Explosion auf, die im Los Alamos Laboratory im Südosten von New Mexico als "Trinity Shot" bezeichnet wurde. Es wäre das erste lebende AtomWaffentest in den Vereinigten Staaten.
Obwohl das Video sicherlich beeindruckend ist, bot es wenig Einblick in die inneren Mechanismen dessen, was eine nukleare Explosion antreibt, um solch grobe Ausmaße zu erreichen.
Die Mechanik und die Nuklearwissenschaft einer Atombombe wurden in den 1940er Jahren gut beschrieben und dokumentiert. Was Wissenschaftlern jedoch fehlte, war ein Video, das die grundlegenden Funktionen einer Atombombe von Moment zu Moment enthüllte. Ein solches Video könnte einen immensen Einblick in eine Atombombe gebenneue Seite der Wissenschaft, die vom menschlichen Auge allein nicht zu erkennen ist.
Standbilder hatten bereits zuvor Momente bei nuklearen Explosionen festgehalten, konnten jedoch keine Fotos mit ausreichender Geschwindigkeit oder Präzision aufnehmen, um ein Video so zusammenzufügen, dass nützliche Erkenntnisse gewonnen wurden, die Forscher bisher nicht beobachtet haben.
Rapatronic Fotografie
Es wäre Dr. Harold Edgerton, der mit der Entwicklung einer rapatronischen Kamera beauftragt würde - eines Kamerasystems, das Fotos mit einer Bildrate von aufnehmen kann. 10 Millionen Bilder pro Sekunde .
Die beeindruckend kurze Verschlusszeit wurde durch einen ausgeklügelten Mechanismus ermöglicht, der einen Verschluss scheinbar augenblicklich öffnen und schließen konnte. Tatsächlich wurde eine Spule um einen speziellen Glaszylinder gewickelt. Bei Induktion mit elektrischem Strom wurde das Magnetfeld durch die Spulen erzeugtöffnet und schließt den Verschluss schnell hintereinander siehe Video unten. Die schnelle Aktion und die elektronische Natur des Geräts würden zu seinem Namen Rapatronic führen.
Aber es war nicht besonders die Verschlusszeit - die Zeit, in der ein Verschluss einen Sensor Licht aussetzt -, die Wissenschaftler daran hinderte, die ersten Millisekunden einer nuklearen Detonation vorher aufzuzeichnen.
Das Problem ergab sich vielmehr aus der mangelnden Fähigkeit, Fotos mit unglaublich langen Verschlusszeiten schnell hintereinander aufzunehmen. Mit anderen Worten, Kameras hatten einfach keine Bildrate, die schnell genug war, um die ersten Millisekunden einer nuklearen Explosion zu erfassen.
Funktionsweise einer Ultra-Zeitlupen-Rapatronikkamera
Die Lösung für eine gepufferte Bildrate würde keine Verbesserung der Bildrate einer einzelnen Kamera bedeuten. Stattdessen würde ein rotierender Spiegel das Licht auf einen gekrümmten Film über dem Spiegel umleiten. Zwischen jeder Verschlussbetätigung würde sich der Spiegel leicht drehenDamit kann der nächste Frame so schnell wie möglich aufgenommen werden. 10 Milliardstel Sekunden später.
"Die Belichtungen waren oft nur 10 Milliardstel Sekunden lang, und jede Kamera konnte nur ein Foto aufnehmen. Infolgedessen wurden Bänke mit vier bis zehn Kameras eingerichtet, um während eines einzelnen Atomtests Sequenzen von Fotos aufzunehmen." Laut Nevada National Security Site NNSS.
Das Zusammennähen der Bilder zeigt die innere Schönheit eines zerstörten Dämons - eine Wahrnehmung, die mit dem menschlichen Auge niemals wahrgenommen werden kann.
Unten erklärt Charles Wyckoff, einer der Entwickler der Rapatronic-Kamera, die Technologie, die er und Dr. Edgerton entwickelt haben, um Ultra-Zeitlupen-Videos einer nuklearen Explosion aufzunehmen.
Unglaubliche Entdeckungen der Rapatronic-Kamera
Trotz des primären Ziels, die Größe der Explosion zu messen, während sie sich ausdehnte, entdeckte die Rapatronic-Kamera ein besonders interessantes Phänomen. Die Untersuchung des Ultra-Slow-Motion-Videos ergab, dass der Feuerball fleckig war - das Auftreten von Flecken und Abstrichenvon Farbe, die sich durch den Feuerball ausbreitete.
Es war das erste Mal, dass ein solcher Effekt beobachtet wurde, der zu einer faszinierenden Entdeckung führte. Laut NNSS wird das anfängliche Wachstum des Feuerballs nach einer Explosion durch radioaktiven Transport beschleunigt - im Wesentlichen thermische Röntgenstrahlen, die die "übertreffen"tatsächlich explodierende Bombenreste.
Nur Millisekunden später bildet sich eine Stoßfront, die eine weitere Ausdehnung des Feuerballs erzwingt. Wenn die Stoßwellen jedoch die Umgebungsluft erwärmen, bilden sie eine Barriere und verlangsamen die Ausdehnung des Feuerballs.
"Die Trümmer der eigentlichen Bomben- und Schusskabine werden verdampft und die Dämpfe werden zunächst auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt, bevor sich die Stoßdämpferfront bildet. Sobald sich die Stoßdämpferfront bildet, spritzen Materialklumpen gegen die Rückseite der Stoßdämpferfrontein unregelmäßiges Muster, das das fleckige Aussehen erzeugt. " NNSS erklärt .
Die aus einer dunklen Zeit geborene Rapatronic-Kamera ist immer noch ein wertvolles Werkzeug für Wissenschaftler, um die Ereignisse, die sich unmittelbar in den Millisekunden nach der Detonation einer Atombombe abspielen, besser zu verstehen. Und das alles wäre gewesenunmöglich ohne die genialen Bemühungen von Charles Wyckoff und Dr. Edgerton.
Via : NNSS