记者:林小春
原载“新华国际客户端”
冷战期间,苏联把导弹运进古巴,差点导致美苏发生核战争,这一事件被看做冷战的顶峰,史称“古巴导弹危机”。但鲜为人知的是,同样是冷战期间,一场强烈的太阳风暴也曾险些导致美国对苏联发动核战争,这一事件直到近日才首次由研究人员对外公布。
1967年5月23日,一场强烈的太阳风暴对美国军方位于北极的雷达与无线电通信造成强烈干扰。这些雷达是美国弹道导弹预警系统的一部分,用于监测苏联的导弹。美国地球物理学联合会下属《太空天气》杂志刊登的一篇论文说:“这样一场强烈、以前从未有过的无线电暴被解读为干扰,冷战期间的军事指挥官把全面干扰监测仪器视为潜在的战争行为。”
这篇由美国科罗拉多大学研究人员完成的论文采访了当时参与预报与分析太阳活动的美军方人员,并查阅了非保密文献。论文写道,20世纪60年代,为防止苏联突然发动核战争,美国空军始终有一部分载有核弹头的战机飞在天上。美军军方指挥官不知道这次干扰的罪魁祸首是太阳风暴而非苏联,于是下令使战机进入战斗准备状态。
幸运的是,美国军方从20世纪50年代末就开始的太阳活动及其对地球电磁干扰的研究,最终阻止了这场潜在的军事冲突。
1967年,由美国和加拿大共同组建的北美空防司令部每天接收好几个观测站提供的太阳活动信息。5月23日太阳风暴发生时,太阳耀斑极其强烈,能在地面用肉眼观测到,造成了20世纪有记录以来最大的无线电暴。
在无线电暴之后约40小时发生的地磁暴对美国的无线电波干扰持续约一周;这场地磁暴如此强烈,以至于通常只能在北极圈看到的极光在美国南方的新墨西哥州也能看到。
已退休的阿诺德·斯奈德上校是北美空防司令部当天值班的太阳活动预报人员,他记得作战指挥室询问是不是有什么太阳活动正在发生,于是很激动地回答:“是的,半个太阳都被吹走了。”稍后,他汇总美国空军航空气象处提供的信息,提交了一份详细报告。
这一报告立即被转给军方作战指挥官,以及甚至可能包括时任总统约翰逊在内的政府最高层,及时“让紧绷的神经放松下来,战机发动机重新冷却,回到正常警戒状态”,一场潜在的灾难性军事冲突与人类擦肩而过。
负责研究的科罗拉多大学空间物理学家德洛尔·克尼普在一份声明中写道:“如果不是我们很早就投资进行太阳与地磁风暴的观测与预报,那么这场风暴的影响可能要严重不知多少倍。”
这场太阳风暴的直接后果是,美国军方从此把空间天气视为一项作战关切,并建立了一个更强大的空间天气预报系统。
附录
1967年尚处在美苏两国高度紧张的冷战期间,美军的雷达和通信设施遭到了严重干扰以至全部失灵,美军怀疑可能是苏联方面正在采取某种具有针对性的军事行动。这一事件引起了美军的高度重视,就在美军准备实施军事反击时,美国空军早期对太阳活动进行监测的结构向指挥部递交了一份报告,报告表明是一场强烈的太阳风暴导致了事件的发生。如果不是美国空军早期对太阳活动的监测,太阳爆发几乎就要引发一场灾难性的战争了。
根据最新研究披露,在1967年5月23日,美军怀疑部署在极区的监视雷达遭到了苏联方面的干扰,就在美国空军准备派遣飞机迎战时,美军空间天气预报员传来消息说,是太阳爆发释放的巨大能量中断了雷达和电波通信。由于飞机当时仍然处在地面还没有起飞,这才避免了一场与苏联可能发生的核战争。
曾经预报和分析过这场太阳风暴的美国空军退休军官们集体发表了一篇文章,在这篇文章里他们第一次公开地描述了这一太阳风暴事件。这篇文章被发表在美国地球物理联合会下属的名为《空间天气》的著名杂志上。
“在很大程度上,太阳风暴对人类社会的潜在影响是我们所不了解的,直到这些亲历者与我们一同分享他们的故事时,我们这才知道原来太阳风暴也具有这么大的破坏力。” 科罗拉多大学的空间物理学家德洛丽丝·科尼普这样说到。她同时也提到,地球科学和空间研究对于国家安全具有至关重要作用,这一太阳风暴事件就是个典型例子。如果没有对太阳风暴和地磁暴的观测以及预报进行早期的投入,这场太阳风暴造成的影响可能会更大,这也让我们深刻地体会到了有备无患的真正含义。
窄波段可见光 H-alpha观测到的1967年5月23日的日面视图,在亮球顶部中间的明亮区域便是大耀斑发生的区域。
美国空军持续对太阳保持关注
美军从上个世纪50年代后期就开始监测太阳活动和空间天气,通常也就是监测地磁场和高层大气的扰动。在上个世纪60年代,美国空军为此特别成立了空军气象服务局,这个新机构主要是对太阳耀斑活动现象进行常态化监测。众所周知,太阳耀斑是太阳大气中能量瞬时爆发的剧烈现象,它常常会导致地球上出现电磁扰动,也就是我们常说的地磁暴,正是它的出现中断了电波通信和电力线路的传输,因此早年科学家们就认识到了监测它的重要性。空军气象服务局在美国国内外许多地方都建立起了观测台站,这些台站组建起了一个观测网络,并且定期给北美防空司令部的太阳活动预报员提供情报,北美防空司令部是一个由美国和加拿大为了防御和控制北美空域共同建立起的军事组织。但是直到1967年,也只有几个零星的观测台站会直接给北美防空司令部的太阳活动预报员持续提供太阳的日常活动情报。但就在1967年5月18日,太阳的某个区域上出现了一个非同寻常的太阳黑子集群,并且伴随有强烈的磁场增强现象。到了5月23日,观测者和预报员发现太阳很活跃,他们预测这将很有可能产生一个巨大的耀斑,就在马萨诸塞州的太阳射电天文台探测到了太阳正在发出史无前例高能级的无线电波时,位于墨西哥州和科罗拉多州的天文台就观测到了一个肉眼就能看见的大耀斑。根据来自北美防空司令部太阳活动预报中心的一份公报显示,他们曾在科罗拉多的5月23日,就预测到了一场全球尺度的重大地磁暴将在36小时到48小时以内发生,结果应验了。
1967年5月太阳耀斑发生区域的记录,从5月18日开始,接着是20,21,23和28日的记录。
雷达“失灵”
随着太阳耀斑事件在5月23日的逐渐演化,部署在位于北半球高纬度区域的三大弹道导弹预警系统区域内的雷达全部中断,这些用来发现苏联入侵导弹的雷达竟然失灵了。要知道在冷战期间对这些区域内台站的干扰,哪怕是雷达信号的轻微波动都可能被视为是一种战争行为。
三大弹道导弹预警系统区域的地图(克利尔空军雷达站,阿拉斯加;图勒空军基地,格陵兰岛;皇家空军菲林戴尔雷达站,英国),弹道导弹预警系统是为了侦测弹道导弹袭击而设计的。两个PAVE相控阵预警系统(毕尔空军基地,加利福尼亚州;寇德角空军雷达站,麻塞诸塞州)也在图片中表示出来,但是在1967事件中并未发挥作用。
退休的陆军上校阿诺德L·斯奈德是北美防空司令部太阳活动预报中心的太阳活动预报员。事件发生当天,阿诺德L·斯奈德上校正好当值,那天对流层天气预报员曾通知他:北美防空司令部的指挥部询问他可能会发生的太阳活动的有关情况。“我现在回忆起当时的场景都非常兴奋,我记得几乎整个太阳都要爆发了,但是,随后我们更加平静得采用了更多定量的方法将事件的细节联系起来,以便指挥部做出正确决策”斯奈德说。
伴随着从太阳活动预报中心传来的信息,北美防空司令部意识到处在日侧的三个弹道导弹预警系统区域可以接收到来自太阳释放的射电辐射。这一系列事实表明雷达是被太阳释放的能量给干扰了,而不是苏联方面引起的。随着太阳射电辐射的衰弱,雷达所受的干扰也逐渐降低,这也进一步证明太阳风暴才是这次事件的罪魁祸首。
在20世纪60年代的大部分时间,美国空军都在持续不断地派遣飞机进行巡航以警惕满载核武器的飞行器。但是指挥官一想到弹道导弹预警系统区域内雷达的失灵可能是苏联方面引起的,而没有意识到是正在进行的太阳风暴导致了这个局面,便将剩余的军事力量升级了“临战”的状态。“这是一个关键的时刻,但是就在这时故事的剧情发生了反转,事情之前一直在往可怕的错误方向发展,随后一些事情就走在了的正确道路上。”科尼普回忆说。空军最终没有增派其他飞机,研究者相信来自太阳活动预测中心的报告成功使得指挥官及时地制止了可能的军事行动,包括潜在的核武器部署。他们甚至猜测关于太阳风暴的报告最有可能呈递给了政府的高层,甚至可能是约翰逊总统。
这场地磁暴开始于太阳耀斑和射电辐射爆发40个小时之后,它几乎用尽所有能量中断了美国的电波通讯长达一周。这场电磁暴实在是太强了,以至于通常只能在北极圈附近才能看见的北极光,在距离南达墨西哥州的位置也能看到。
来自空间干扰预测中心的关于5月26日太阳活动事件的一份报告,空间干扰预测中心是环境科学服务管理局(即现在的美国国家海洋和大气局)下辖的民用预报中心。
社会影响
正是军方对于太阳风暴的正确判断阻止此次事件升级成为一个灾难。最终,这场太阳风暴使得军方认识到应当将空间天气研究提升到可操作层面上来,并且建立起一个更加强大的空间天气预报系统。
民众可能不会意识到自然灾害也会误导我们的军方,使军方误以为自己已经处在危险的境地。但是从历史的角度来看,这次事件将会变得非常有吸引力:侥幸导致事情出现了转机,而没有发展成为一次全方位的大灾难。通常情况下,当重大灾难性事情发生之后,人们通常会自我安慰地说道,“我们应当做些什么以至于悲剧不再发生”,但是从这件事情上我们可以深刻的认识到:及时和充足的准备工作完全可以避免灾难性的后果出现。
加载中,请稍候......