AN602

Zar-Bombe ⓘ
Ansicht der Detonation vom Boden aus (Quelle: Rosatom State Corporation Communications Department: Rosatom: 20-08-2020 öffentliche Freigabe)
Typ	Thermonuklear
Ort der Entstehung	Sowjetunion
Geschichte der Produktion
Entwurf	Yulii Khariton, Andrei Sakharov, Viktor Adamsky, Yuri Babayev und Yuri Smirnov [ru], Yuri Trutnev, und Yakov Zel'dovich, Ceghe
Hersteller	Sowjetunion
Nr. gebaut	1 betriebsbereit ( 2 "Prototypen" )
Spezifikationen
Masse	27.000 kg (60.000 lb)
Länge	8 m (26 Fuß)
Durchmesser	2,1 m (6 ft 11 in)
Detonation Mechanismus	barometrischer Sensor
Sprengkraft	50-58 Megatonnen TNT (210-240 PJ)

Die Zarenbombe (russisch: Царь-бо́мба) (Codename: Iwan oder Wanja), auch bekannt unter der alphanumerischen Bezeichnung "AN602", war eine Wasserstoff-Fliegerbombe und die stärkste Kernwaffe, die jemals entwickelt und getestet wurde. Die Zar-Bombe wurde in der Sowjetunion (UdSSR) von einer Gruppe von Kernphysikern unter der Leitung von Igor Kurtschatow, einem Akademiemitglied der Akademie der Wissenschaften der Sowjetunion, entwickelt. ⓘ

Das wissenschaftliche Ergebnis des Tests, der am 30. Oktober 1961 durchgeführt wurde, war die experimentelle Überprüfung von Berechnungsprinzipien und mehrstufigen thermonuklearen Ladungen. Die Bombe wurde an einem Fallschirm aus einem Tu-95V-Flugzeug abgeworfen und detonierte autonom 4.000 Meter über dem Kap Suchoj Nos der Insel Sewerny, Nowaja Semlja, 15 km von der Mitjuschicha-Bucht entfernt, nördlich der Matotschkin-Straße. Die Detonation sollte geheim bleiben, wurde aber von den US-Geheimdiensten durch ein KC-135A-Flugzeug (Operation SpeedLight) entdeckt, das sich zu diesem Zeitpunkt in dem Gebiet befand. Ein geheimes US-Aufklärungsflugzeug mit dem Namen "Speed Light Alpha" überwachte die Explosion und kam nahe genug heran, dass seine Strahlenschutzfarbe verbrannt wurde. ⓘ

Die Ergebnisse des Bhangmeters und andere Daten deuteten darauf hin, dass die Bombe eine Sprengkraft von etwa 58 Mt (243 PJ) hatte, was in der Fachliteratur bis 1991 als akzeptierte Sprengkraft galt, als sowjetische Wissenschaftler offenbarten, dass ihre Instrumente eine Sprengkraft von 50 Mt (209 PJ) anzeigten. Da sie über die instrumentellen Daten verfügten und Zugang zum Testgelände hatten, wurde ihre Ergiebigkeit als genauer akzeptiert. Theoretisch hätte die Bombe eine Sprengkraft von mehr als 100 Mt (418 PJ) gehabt, wenn sie den Uran-238-Fusionstampfer enthalten hätte, der im Entwurf vorgesehen war, aber beim Test weggelassen wurde, um den radioaktiven Fallout zu reduzieren. Da nur eine Bombe bis zur Fertigstellung gebaut wurde, ist diese Fähigkeit nie nachgewiesen worden. Die übrigen Bombengehäuse befinden sich im Russischen Atomwaffenmuseum in Sarow und im Museum für Kernwaffen des Allrussischen Wissenschaftlichen Forschungsinstituts für Technische Physik in Snezhinsk. ⓘ

Die Zar-Bombe war eine Abwandlung des RN202-Projekts. Eine Reihe von veröffentlichten Büchern, auch solche, die von den an der Produktentwicklung 602 beteiligten Personen verfasst wurden, enthalten Ungenauigkeiten, die an anderer Stelle wiedergegeben werden, darunter die falsche Bezeichnung von Zar Bomba als RDS-202 oder RN202. ⓘ

Kernwaffentest AN602 / Zar-Bombe ⓘ
Maßstabsgerechtes Modell der Zar-Bombe im Sarower Atombombenmuseum
Informationen
Nation	Sowjetunion
Testort	Doppelinsel Nowaja Semlja
Datum	30. Oktober 1961 11:32 Uhr Moskauer Zeit
Testart	Oberirdischer Test
Testhöhe	4000 m
Waffentyp	Wasserstoffbombe
Sprengkraft	50–100 MT

Ort der Explosion ⓘ

Der Tu-95-Bomber, der die Zar-Bombe abwarf, steht im Museum der Luftstreitkräfte ⓘ

Die AN602 war die stärkste jemals gezündete Wasserstoffbombe und erzeugte die größte jemals von Menschen verursachte Explosion. ⓘ

Der Deckname lautete Wanja. Fälschlich wird sie oft als RDS-220 oder RN202 (РДС-220, РН202) bezeichnet. In der damaligen deutschen Presse wurde sie als „Superbombe“ bezeichnet. Nach dem Zerfall der Sowjetunion verbreitete sich der Name Zar-Bombe (russisch Царь-бомба/Zar-Bomba), abgeleitet vom Herrschertitel Zar. ⓘ

Ziele des Projekts

Mitte der 1950er Jahre waren die Vereinigten Staaten der UdSSR bei den Kernwaffen bedingungslos überlegen, obwohl in der UdSSR zu diesem Zeitpunkt bereits thermonukleare Sprengsätze entwickelt worden waren. Außerdem gab es sowohl in den 1950er Jahren als auch 1961 keine wirksamen Mittel, um nukleare Sprengköpfe in die USA zu transportieren. Die UdSSR war daher nicht in der Lage, einen realistischen nuklearen Vergeltungsschlag gegen die USA zu führen. ⓘ

Angesichts des tatsächlichen strategischen Nachteils der Sowjetunion gegenüber dem amerikanischen Kernwaffenbesitz machten außenpolitische und propagandistische Erwägungen unter Georgi Malenkow und Nikita Chruschtschow eine Antwort auf die vermeintliche nukleare Erpressung durch die USA unumgänglich. Die Entwicklung der Zarenbombe war ein notwendiger Bluff, um das Konzept der nuklearen Abschreckung aufrechtzuerhalten. ⓘ

Ebenfalls am 23. Juni 1960 erging der Beschluss des Ministerrats der UdSSR über die Entwicklung einer superschweren ballistischen Rakete N-1 (GRAU-Index - 11A52) mit einem Sprengkopf von 75 Tonnen (83 Kurztonnen) (zum Vergleich: das Gewicht des 1964 von der UR-500 ICBM getesteten Sprengkopfs betrug 14 Tonnen (15 Kurztonnen)). ⓘ

Die Entwicklung neuer Konstruktionen von nuklearer und thermonuklearer Munition erfordert Tests. Die Funktionsfähigkeit des Geräts, seine Sicherheit in Notfallsituationen und die berechnete Energiefreisetzung bei einer Explosion müssen bestätigt werden. ⓘ

Name

Die Bombe trug die offizielle Bezeichnung "Produkt 602" (изделие 602) oder "AN602" und den Codenamen "Ivan". Die Verwendung unterschiedlicher Namen kann zu Verwirrung führen. Die Zar-Bombe, die eine Modifikation der RN202 ist, wird manchmal fälschlicherweise als RDS-37 oder PH202 (Produkt 202) bezeichnet. ⓘ

Manchmal wird die Bombe auch als RDS-202 bezeichnet. ⓘ

Inoffiziell war die Bombe als "Zar Bomba" und "Kuzkas Mutter" (Кузькиной матерью, Kuz'kinoy mater'yu) bekannt. Der Name Zar Bomba (frei übersetzt: Kaiser der Bomben) rührt daher, dass sie wie die Zarenkanone und die Zarenglocke die stärkste Bombe der Geschichte ist. Der Name "Kuzka's Mother" wurde durch die Aussage Chruschtschows gegenüber dem damaligen US-Vizepräsidenten Richard Nixon inspiriert: "Wir haben Mittel zur Verfügung, die schlimme Folgen für Sie haben werden. Wir werden Ihnen Kuzkas Mutter zeigen!" ⓘ

Die Central Intelligence Agency (CIA) bezeichnete die Bombe (oder ihren Test) als "JOE 111". ⓘ

Entwicklung

Ein Gehäuse vom Typ Zar-Bombe, ausgestellt im Atombombenmuseum Sarow, Sarow ⓘ

Die Entwicklung einer superstarken Bombe begann 1956 und wurde in zwei Phasen durchgeführt. In der ersten Phase, von 1956 bis 1958, handelte es sich um das "Produkt 202", das im neu geschaffenen NII-1011 entwickelt wurde. Der moderne Name des NII-1011 lautet "Russisches Föderales Nuklearzentrum oder Allrussisches Wissenschaftliches Forschungsinstitut für Technische Physik" (RFNC-VNIITF). Laut der offiziellen Geschichte des Instituts wurde der Befehl zur Gründung eines Forschungsinstituts im System des Ministeriums für Mittelmaschinenbau am 5. April 1955 unterzeichnet; die Arbeit am NII-1011 begann wenig später. ⓘ

In der zweiten Entwicklungsphase, von 1960 bis zum erfolgreichen Test 1961, wurde die Bombe unter dem Namen "Punkt 602" im KB-11 (VNIIEF) entwickelt, V. B. Adamsky war der Entwickler, und neben ihm wurde das physikalische Schema von Andrei Sakharov, Yu. N. Babaev, Yu. N. Smirnov, Yu. A. Trutnev. ⓘ

Produkt 202

Nach dem erfolgreichen Test des RDS-37 führten Mitarbeiter der KB-11 (Sacharow, Zeldowitsch und Dowidenko) eine vorläufige Berechnung durch und übergaben am 2. Februar 1956 N. I. Pavlov einen Zettel mit den Parametern. Pawlow eine Notiz mit den Parametern für eine Ladung von 150 Mt (628 PJ) und der Möglichkeit, die Leistung auf 1 Gigatonne TNT (4 EJ) zu erhöhen. ⓘ

Nach der Gründung des zweiten Nuklearzentrums NII-1011 im Jahr 1955 wurde das Zentrum 1956 durch einen Beschluss des Ministerrats mit der Entwicklung einer Ultrahochleistungsladung beauftragt, die als "Projekt 202" bezeichnet wurde. ⓘ

Am 12. März 1956 wurde der Entwurf eines gemeinsamen Beschlusses des Zentralkomitees der Kommunistischen Partei der Sowjetunion (ZK der KPdSU) und des Ministerrats der Sowjetunion über die Vorbereitung und Erprobung des Produkts 202 angenommen. Das Projekt sah die Entwicklung einer Version des RDS-37 mit einer Kapazität von 30 Mio. t (126 PJ) vor. Die RDS-202 wurde mit einer berechneten maximalen Leistungsabgabe von 50 Mt (209 PJ), einem Durchmesser von 2,1 m, einer Länge von 8 m, einem Gewicht von 26 t (29 short tons) und einem Fallschirmsystem konzipiert und strukturell auf das speziell für seinen Einsatz umgebaute Trägerflugzeug Tu-95-202 abgestimmt. Am 6. Juni 1956 beschrieb der Bericht NII-1011 den thermonuklearen Sprengkörper RDS-202 mit einer Auslegungsleistung von bis zu 38 Mt (159 PJ) bei einer erforderlichen Aufgabe von 20-30 Mt (84-126 PJ). In Wirklichkeit wurde dieses Gerät mit einer geschätzten Leistung von 15 Mt (63 PJ) entwickelt. Nach der Erprobung der Produkte "40GN", "245" und "205" wurden die Tests für unangemessen gehalten und abgebrochen. ⓘ

Die Zar-Bombe unterscheidet sich von ihrer Vorgängerin, der RN202, an mehreren Stellen. Die Zar-Bomba war eine dreistufige Bombe mit einer Trutnev-Babaev-Konstruktion für die zweite und dritte Stufe und einer Sprengkraft von 50 Mt. Dies entspricht etwa dem 1.570-fachen der kombinierten Energie der Bomben, die Hiroshima und Nagasaki zerstörten, dem 10-fachen der kombinierten Energie aller im Zweiten Weltkrieg verwendeten konventionellen Sprengstoffe, einem Viertel der geschätzten Sprengkraft des Krakatoa-Ausbruchs von 1883 und 10 % der kombinierten Sprengkraft aller bisherigen Atomtests. Bei einer dreistufigen Wasserstoffbombe wird, wie bei den meisten Wasserstoffbomben, eine primäre Spaltbombe verwendet, um eine thermonukleare Sekundärstufe zu komprimieren, und dann wird die Energie der resultierenden Explosion genutzt, um eine viel größere zusätzliche thermonukleare Stufe zu komprimieren. Es gibt Hinweise darauf, dass die Zar-Bombe mehrere dritte Stufen und nicht nur eine einzige sehr große Stufe hatte. RDS-202 wurde nach dem Prinzip der Strahlenimplosion gebaut, das bereits bei der Entwicklung von RDS-37 erprobt worden war. Da ein wesentlich schwereres Sekundärmodul als bei RDS-37 verwendet wurde, wurden nicht ein, sondern zwei Primärmodule (Ladungen) verwendet, die sich auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Sekundärmoduls befanden, um dieses zu komprimieren. Dieses physikalische Ladungsschema wurde später bei der Konstruktion der AN-602 verwendet, aber die thermonukleare Ladung der AN-602 selbst (Sekundärmodul) war neu. Die thermonukleare Ladung RDS-202 wurde 1956 hergestellt und sollte 1957 getestet werden, wurde aber nicht getestet und eingelagert. Zwei Jahre nach der Herstellung der RDS-202, im Juli 1958, wurde beschlossen, sie auszulagern, zu demontieren und die Automatisierungseinheiten und Ladungsteile für experimentelle Arbeiten zu verwenden (Befehl Nr. 277 des Ministeriums für Mittelmaschinenbau vom 23. Mai 1957). Das Zentralkomitee der KPdSU und der Ministerrat der UdSSR verabschiedeten am 12. März 1956 einen Entwurf für eine gemeinsame Entschließung über die Vorbereitung und Erprobung der izdeliye 202, der wie folgt lautete

Verabschiedung des Entschließungsentwurfs des Zentralkomitees der KPdSU und des Ministerrats der UdSSR über die Vorbereitung und Erprobung der izdeliye 202.

Die in den Entschließungsentwurf aufzunehmenden Absätze: (a) Das Ministerium für Mitteltechnik (Genosse Avraami Zavenyagin) und das Verteidigungsministerium der UdSSR (Genosse Georgy Zhukov) erstatten dem Zentralkomitee der KPdSU nach Abschluss der Vorbereitungsarbeiten für den Test von izdeliye 202 Bericht über die Situation; ⓘ

(b) das Ministerium für Mitteltechnik (Genosse Sawenjagin), die Frage der Einführung einer besonderen Schutzstufe in die Konstruktion der izdeliye 202 zu lösen, um die Entschärfung des Produkts im Falle eines Versagens des Fallschirmsystems zu gewährleisten, sowie ihre Vorschläge dem Zentralkomitee der KPdSU mitzuteilen. ⓘ

Die Genossen Boris Vannikov und Kurchatov werden beauftragt, die endgültige Fassung dieser Entschließung zu bearbeiten.

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Produkt 602

1960 begann die KB-11 mit der Entwicklung eines thermonuklearen Sprengsatzes mit einer Kapazität von einhundert Megatonnen TNT (vierhundertachtzehn Petajoule). Im Februar 1961 schickte die Leitung des KB-11 einen Brief an das Zentralkomitee der KPdSU mit dem Betreff "Einige Fragen der Entwicklung von Kernwaffen und Methoden ihres Einsatzes", in dem unter anderem die Frage nach der Zweckmäßigkeit der Entwicklung eines solchen 100-Megatonnen-Sprengkörpers aufgeworfen wurde. Am 10. Juli 1961 fand im Zentralkomitee der KPdSU eine Diskussion statt, bei der Nikita Chruschtschow die Entwicklung und Erprobung dieser superstarken Bombe befürwortete. ⓘ

Um die Arbeiten an der Zarenbombe zu beschleunigen, basierte sie auf dem Projekt 202, war aber ein neues Projekt, das von einer anderen Gruppe entwickelt wurde. Insbesondere wurden in KB-11 sechs Gehäuse für die Bombe des Projekts 202, die bereits im NII-1011 hergestellt worden waren, und eine Reihe von Geräten verwendet, die für die Tests des Projekts 202 entwickelt worden waren. ⓘ

Die Zar-Bombe hatte eine "dreistufige" Konstruktion: Die erste Stufe ist der notwendige Spaltzünder. Die zweite Stufe bestand aus zwei relativ kleinen thermonuklearen Ladungen mit einem berechneten Beitrag zur Explosion von 1,5 Mt (6 PJ), die für die Strahlenimplosion der dritten Stufe, des dazwischen liegenden thermonuklearen Hauptmoduls, verwendet wurden und in diesem eine thermonukleare Reaktion auslösten, die 50 Mt Explosionsenergie lieferte. Infolge der thermonuklearen Reaktion entstand im thermonuklearen Hauptmodul eine große Anzahl hochenergetischer schneller Neutronen, die ihrerseits die schnelle Kernspaltungsreaktion in den Kernen des umgebenden Uran-238 auslösten, was der Explosion weitere 50 Mio. t Energie hinzugefügt hätte, so dass die geschätzte Energiefreisetzung der Zar-Bombe etwa 100 Mio. t betrug. ⓘ

Der Test einer solchen vollständigen dreistufigen 100-Mt-Bombe wurde wegen der extrem hohen radioaktiven Belastung, die durch die Spaltreaktion großer Mengen gespaltenen Uran-238 entstehen würde, abgelehnt. Bei dem Test wurde die Bombe in einer zweistufigen Version eingesetzt. A. D. Sacharow schlug vor, statt des Uran-238 im sekundären Bombenmodul passives Nuklearmaterial zu verwenden, was die Energie der Bombe auf 50 Mt reduzierte und zusätzlich zur Verringerung der Menge an radioaktiven Spaltprodukten den Kontakt des Feuerballs mit der Erdoberfläche vermied, wodurch die radioaktive Verseuchung des Bodens und die Verteilung großer Mengen von Fallout in der Atmosphäre vermieden wurde. ⓘ

Bei der Konstruktion der Zar-Bombe wurden zahlreiche technische Innovationen angewandt. Die thermonukleare Ladung wurde nach dem "bifilaren" Schema hergestellt - die Strahlungsimplosion der thermonuklearen Hauptstufe erfolgte von zwei gegenüberliegenden Seiten. Diese Sekundärladungen erzeugten eine Röntgenkompression der thermonuklearen Hauptladung. Dazu wurde die zweite Stufe in zwei Fusionsladungen aufgeteilt, die im vorderen und hinteren Teil der Bombe platziert wurden und für die eine synchrone Detonation mit einem Zündzeitpunktunterschied von nicht mehr als 100 Nanosekunden erforderlich war. Um die synchrone Detonation der Ladungen mit der erforderlichen Genauigkeit zu gewährleisten, wurde die Sequenzierungseinheit der Detonationselektronik bei KB-25 (jetzt "Federal State Unitary Enterprise "NL Dukhov All-Russian Scientific Research Institute of Automation")(VNIIA) geändert. ⓘ

Entwicklung des Trägerflugzeugs

Der ursprüngliche dreistufige Entwurf der Zar-Bombe war in der Lage, durch schnelle Kernspaltung eine Sprengkraft von etwa 100 Tonnen zu erreichen (das 3.000-fache der Leistung der Bomben von Hiroshima und Nagasaki); man ging jedoch davon aus, dass dies zu viel nuklearen Niederschlag zur Folge gehabt hätte und dass die Flugzeuge, die die Bombe ablieferten, nicht genügend Zeit gehabt hätten, der Explosion zu entkommen. Um die Fallout-Menge zu begrenzen, wurden die dritte Stufe und möglicherweise auch die zweite Stufe mit einem Blei- statt mit einem Uran-238-Fusionstampfer ausgestattet (der die Fusionsreaktion durch die Spaltung von Uranatomen mit schnellen Neutronen aus der Fusionsreaktion stark verstärkt). Dadurch wurde die schnelle Spaltung durch die Neutronen der Fusionsstufe eliminiert, so dass etwa 97 % der Gesamtausbeute allein aus der thermonuklearen Fusion resultierten (als solche war sie eine der "saubersten" Atombomben, die je gebaut wurden, und erzeugte im Verhältnis zu ihrer Ausbeute eine sehr geringe Menge an Fallout). Es gab einen starken Anreiz für diese Änderung, da der meiste Fallout eines Bombentests wahrscheinlich auf bewohntes sowjetisches Gebiet niedergegangen wäre. ⓘ

Die ersten Studien zum "Thema 242" begannen unmittelbar nach dem Gespräch zwischen Igor Kurtschatow und Andrej Tupolew (das damals im Herbst 1954 stattfand). Tupolev ernannte seinen Stellvertreter für Waffensysteme, Aleksandr Nadashkevich, zum Leiter des Themas. Spätere Analysen ergaben, dass der Tu-95-Bomber, der die Zar-Bombe trug, für die Beförderung einer so schweren, konzentrierten Last eine umfassende Neukonstruktion der Triebwerke, des Bombenschachts, der Aufhängung und der Auslösemechanismen benötigte. Die Zeichnungen für die Abmessungen und das Gewicht der Zar-Bomba wurden in der ersten Hälfte des Jahres 1955 zusammen mit der Zeichnung für die Platzierung der Bombe verabschiedet. Das Gewicht der Zar-Bomba entsprach erwartungsgemäß 15 % des Gewichts ihres Trägers Tu-95. Beim Träger wurden nicht nur die Treibstofftanks und die Bombenschachttüren entfernt, sondern auch die BD-206-Bombenhalterung durch eine neue, schwerere Balkenhalterung vom Typ BD7-95-242 (oder BD-242) ersetzt, die direkt an den tragenden Längsträgern befestigt wurde. Auch das Problem der Entschärfung der Bombe wurde gelöst: Der Bombenhalter löste alle drei Verschlüsse synchron über elektro-automatische Mechanismen, wie es die Sicherheitsprotokolle vorschreiben. ⓘ

Am 17. März 1956 erging ein gemeinsamer Beschluss des Zentralkomitees der KPdSU und des Ministerrats (Nr. 357-28ss), der das OKB-156 beauftragte, mit dem Umbau eines Tu-95-Bombers in einen Träger für hochwirksame Atombomben zu beginnen. Diese Arbeiten wurden im Gromow-Flugforschungsinstitut von Mai bis September 1956 durchgeführt. Der umgebaute Bomber mit der Bezeichnung Tu-95V wurde für den Dienst zugelassen und für Flugtests übergeben, die unter dem Kommando von Oberst S. M. Kulikov bis 1959 durchgeführt wurden und ohne größere Probleme verliefen, einschließlich des Abwurfs einer "Superbombenattrappe". ⓘ

Trotz der Entwicklung des Bombenträgers Tu-95V wurde der eigentliche Test der Zarenbombe aus politischen Gründen verschoben: Chruschtschows Besuch in den Vereinigten Staaten und eine Pause im Kalten Krieg. Die Tu-95V wurde in dieser Zeit nach Uzyn in der heutigen Ukraine geflogen und als Trainingsflugzeug eingesetzt; sie wurde daher nicht mehr als Kampfflugzeug geführt. Mit dem Beginn einer neuen Runde des Kalten Krieges im Jahr 1961 wurde der Test wieder aufgenommen. Bei der Tu-95V wurden alle Steckverbindungen des automatischen Auslösemechanismus ausgetauscht, die Bombenschachttüren entfernt und das Flugzeug selbst mit einer speziellen, reflektierenden weißen Farbe überzogen. ⓘ

Im Herbst 1961 wurde das Flugzeug für den Test der Zar-Bombe im Flugzeugwerk Kuibyschew umgebaut. ⓘ

Ort der Detonation ⓘ

Test

Chruschtschow kündigte in seinem Eröffnungsbericht auf dem 22. Parteitag der Kommunistischen Partei der Sowjetunion am 17. Oktober 1961 die bevorstehenden Tests einer 50-Meter-Bombe an. Vor der offiziellen Ankündigung erzählte er einem amerikanischen Politiker in einem lockeren Gespräch von der Bombe, und diese Information wurde am 8. September 1961 in der New York Times veröffentlicht. Die Zar-Bombe wurde am 30. Oktober 1961 getestet. ⓘ

Die Tupolew Tu-95V mit der Bombe (Nr. 5800302) startete vom Flugplatz Olenya und wurde mit einer neunköpfigen Besatzung zum Staatlichen Testgelände Nr. 6 des Verteidigungsministeriums der UdSSR in Novaya Zemlya geflogen:

• Testpilot - Major Andrej Egorowitsch Durnowzew
• Hauptnavigator der Tests - Major Iwan Nikiforowitsch Kleshch
• Zweiter Pilot - Kapitän Mikhail Konstantinovich Kondratenko
• Navigator-Operator des Radars - Leutnant Anatoli Sergejewitsch Bobikow
• Radarbediener - Hauptmann Alexander Filippowitsch Prokopenko
• Flugingenieur - Hauptmann Grigori Michailowitsch Jewtuschenko
• Funker - Leutnant Mikhail Petrovich Mashkin
• Richtfunkoffizier - Hauptmann Wjatscheslaw Michailowitsch Snetkow
• Richtfunkoffizier - Unteroffizier Wassili Jakowlewitsch Bolotow ⓘ

An dem Test nahm auch das Laborflugzeug Tupolev Tu-16A, Nr. 3709, das für die Überwachung der Tests ausgerüstet war, und seine Besatzung:

• Leitender Testpilot - Oberstleutnant Wladimir Fjodorowitsch Martynenko
• Zweiter Pilot - Oberleutnant Wladimir Iwanowitsch Muchanow
• Leitender Navigator - Major Semjon Artemjewitsch Grigorjuk
• Navigator-Operator des Radars - Major Vasily Timofeevich Muzlanov
• Richtschütze-Funkoffizier - Oberfeldwebel Michail Emeljanowitsch Schumilow ⓘ

Beide Flugzeuge wurden mit einer speziellen reflektierenden Farbe gestrichen, um Hitzeschäden zu minimieren. Trotz dieser Bemühungen wurde Durnovtsev und seiner Besatzung nur eine 50%ige Chance eingeräumt, den Test zu überleben. ⓘ

Die 27 Tonnen schwere Bombe war so groß (8 m lang und 2,1 m im Durchmesser), dass bei der Tu-95V die Bombenschachttüren und die Rumpftanks entfernt werden mussten. Die Bombe war an einem 800 Kilogramm schweren, 1.600 Quadratmeter großen Fallschirm befestigt, der den Abwurf- und Beobachterflugzeugen Zeit gab, sich etwa 45 Kilometer vom Boden zu entfernen, was ihnen eine 50-prozentige Überlebenschance gab. Die Bombe wurde zwei Stunden nach dem Start aus einer Höhe von 10.500 m auf ein Testziel innerhalb von Sukhoy Nos abgeworfen. Die Zar-Bombe detonierte am 30. Oktober 1961 um 11.32 Uhr (oder 11.33 Uhr) Moskauer Zeit über dem Atomtestgelände in der Mitjuscha-Bucht (Suchoj-Nos-Zone C) in einer Höhe von 4.200 m über dem Meeresspiegel (4.000 m über dem Ziel) (einige Quellen sprechen von 3.900 m über dem Meeresspiegel und 3.700 m über dem Ziel, oder 4.500 m). Zu diesem Zeitpunkt war die Tu-95V bereits auf 39 km und die Tu-16 auf 53,5 km Entfernung entkommen. Als die Detonation erfolgte, traf die Druckwelle die Tu-95V in einer Entfernung von 115 km und die Tu-16 in 205 km Entfernung. Die Tu-95V stürzte aufgrund der Schockwelle 1 km in die Luft, konnte sich aber erholen und sicher landen. Ersten Angaben zufolge hatte die Zar-Bombe eine nukleare Sprengkraft von 58,6 Mt (245 PJ) (was deutlich über dem liegt, was die Konstruktion selbst vermuten lässt) und wurde mit Werten bis zu 75 Mt (310 PJ) überschätzt. ⓘ

Der Feuerball der Zarenbombe, der bei seiner größten Ausdehnung etwa 8 km breit war, wurde durch die Druckwelle daran gehindert, den Boden zu berühren, erreichte aber eine Höhe von fast 10,5 km am Himmel - die Höhe des startenden Bombers ⓘ

Obwohl vereinfachte Berechnungen des Feuerballs voraussagten, dass er groß genug sein würde, um den Boden zu treffen, prallte die Schockwelle der Bombe zurück und verhinderte dies. Der 8 km breite Feuerball reichte fast bis zur Höhe des abwerfenden Flugzeugs und war in fast 1.000 km Entfernung sichtbar. Der Atompilz war etwa 67 km hoch (fast achtmal so hoch wie der Mount Everest), was bedeutet, dass sich die Wolke oberhalb der Stratosphäre und weit innerhalb der Mesosphäre befand, als sie ihren Höhepunkt erreichte. Die Spitze des Atompilzes hatte eine Breite von 95 km und seine Basis war 40 km breit. ⓘ

sagte ein sowjetischer Kameramann:

Die Wolken unter dem Flugzeug und in der Ferne wurden durch den starken Blitz erhellt. Das Lichtmeer breitete sich unter der Luke aus, und selbst die Wolken begannen zu leuchten und wurden transparent. In diesem Moment tauchte unser Flugzeug zwischen zwei Wolkenschichten auf, und unten in der Lücke erschien ein riesiger, leuchtend oranger Ball. Der Ball war mächtig und arrogant wie Jupiter. Langsam und lautlos kroch er nach oben... Nachdem er die dicke Wolkenschicht durchbrochen hatte, wuchs er weiter. Sie schien die ganze Erde in sich aufzusaugen. Der Anblick war fantastisch, unwirklich, übernatürlich." ⓘ

Die Besatzungen der Tupolew sowie einer weiteren Maschine, die der Beobachtung diente, hatten eine etwa 50-prozentige Chance, den Test zu überleben, was den Besatzungen bekannt gewesen sein soll. Das Ausklinken der Bombe wurde vom Boden aus gesteuert. Die Besatzung hatte nun 188 Sekunden Zeit, sich von der Bombe zu entfernen. Um sie transportieren zu können, waren die Klappen des Bombenschachtes entfernt worden. ⓘ

Testergebnisse

Die Explosion von Zar Bomba war nach der Klassifizierung von Nuklearexplosionen eine Nuklearexplosion mit sehr hoher Leistung und niedriger Luftfeuchtigkeit. ⓘ

Der Atompilz von Zar Bomba aus einer Entfernung von 161 km (100 Meilen) gesehen. Der Scheitel der Wolke ist zum Zeitpunkt der Aufnahme 65 km (40 Meilen) hoch. (Quelle: Rosatom State Corporation Communications Department 20-08-2020) ⓘ

• Die Leuchterscheinung war in einer Entfernung von mehr als 1.000 km sichtbar. Sie wurde in Norwegen, Grönland und Alaska beobachtet.
• Der Atompilz der Explosion stieg bis zu einer Höhe von 67 km auf. Die Form des "Hutes" war zweistufig; der Durchmesser der oberen Stufe wurde auf 95 km, der der unteren Stufe auf 70 km geschätzt. Die Wolke wurde 800 km (500 mi) vom Explosionsort entfernt beobachtet.
• Die Explosionswelle umkreiste die Erde dreimal, wobei die erste Umkreisung 36 Stunden und 27 Minuten dauerte.
• Eine seismische Welle in der Erdkruste, die durch die Schockwelle der Explosion ausgelöst wurde, umkreiste den Globus dreimal.
• Die aus der Explosion resultierende atmosphärische Druckwelle wurde in Neuseeland dreimal aufgezeichnet: Die Station in Wellington registrierte einen Druckanstieg um 21:57 Uhr am 30. Oktober aus nordwestlicher Richtung, um 07:17 Uhr am 31. Oktober aus südöstlicher Richtung und um 09:16 Uhr am 1. November aus nordwestlicher Richtung (alle GMT-Zeit) mit Amplituden von 0,6 mbar (0,60 hPa), 0,4 mbar (0,40 hPa) und 0,2 mbar (0,20 hPa). Die durchschnittliche Wellengeschwindigkeit wird auf 303 m/s (990 ft/s) oder 9,9 Grad des Großkreises pro Stunde geschätzt.
• 780 km von der Explosion entfernt, in einem Dorf auf der Insel Dikson, zersplitterte Glas in den Fenstern.
• Die von der Explosion erzeugte Schallwelle erreichte die Insel Dikson, aber es gibt keine Berichte über Zerstörungen oder Schäden an Gebäuden, auch nicht in der städtischen Siedlung Amderma, die viel näher (280 km) an der Landung liegt.
• Durch die Ionisierung der Atmosphäre wurde der Funkverkehr selbst in Hunderten von Kilometern Entfernung vom Testgelände für etwa 40 Minuten gestört.
• Die radioaktive Verseuchung des Versuchsfeldes mit einem Radius von 2-3 km im Epizentrum betrug nicht mehr als 1 Milliroentgen pro Stunde. Die Testpersonen erschienen 2 Stunden später am Explosionsort; die radioaktive Kontamination stellte praktisch keine Gefahr für die Testteilnehmer dar. ⓘ

In dem 55 km vom Bodennullpunkt entfernten Dorf Sewerny, das auf dem Testgelände von Suchoj Nos liegt, wurden alle Gebäude, sowohl Holz- als auch Ziegelbauten, zerstört. In Bezirken, die Hunderte von Kilometern vom Bodennullpunkt entfernt lagen, wurden Holzhäuser zerstört, Steinhäuser verloren ihre Dächer, Fenster und Türen, und der Funkverkehr war fast eine Stunde lang unterbrochen. Ein Testteilnehmer sah einen hellen Blitz durch eine dunkle Brille und spürte die Auswirkungen eines Wärmeimpulses selbst in einer Entfernung von 270 km. Die Hitze der Explosion hätte in einer Entfernung von 100 km vom Explosionsort Verbrennungen dritten Grades verursachen können. In der 700 km entfernten Dikson-Siedlung wurde eine Schockwelle in der Luft beobachtet; Fensterscheiben gingen in einer Entfernung von bis zu 900 km teilweise zu Bruch. Die atmosphärische Fokussierung führte zu Explosionsschäden in noch größerer Entfernung, wobei Fensterscheiben in Norwegen und Finnland zu Bruch gingen. Obwohl die Detonation 4,2 km über dem Boden stattfand, wurde die Stärke der seismischen Körperwellen auf 5,0-5,25 geschätzt. ⓘ

Unmittelbar nach dem Test verurteilten mehrere US-Senatoren die Sowjetunion. Der schwedische Ministerpräsident Tage Erlander sah in der Explosion die Antwort der Sowjets auf einen persönlichen Appell zur Einstellung der Atomtests, den er in der Woche vor der Explosion an den sowjetischen Führer gerichtet hatte. Das britische Außenministerium, der norwegische Premierminister Einar Gerhardsen, der dänische Premierminister Viggo Kampmann und andere gaben ebenfalls Erklärungen ab, in denen sie die Explosion verurteilten. Sowjetische und chinesische Radiosender erwähnten den unterirdischen US-Atombombentest einer viel kleineren Bombe (möglicherweise der Mink-Test), der am Vortag durchgeführt wurde, ohne jedoch den Zar-Bomba-Test zu erwähnen. ⓘ

Die Folgen des Tests

Die Entwicklung und der Test einer Superbombe waren von großer politischer Bedeutung; die Sowjetunion demonstrierte ihr Potenzial zur Schaffung eines Atomwaffenarsenals mit großer Schlagkraft (die stärkste von den Vereinigten Staaten getestete thermonukleare Ladung betrug damals 15 Tonnen (Castle Bravo)). Nach dem Zar-Bomba-Test erhöhten die Vereinigten Staaten die Leistung ihrer eigenen thermonuklearen Tests nicht mehr, und 1963 wurde in Moskau der Vertrag über das Verbot von Kernwaffenversuchen in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser unterzeichnet. ⓘ

Das wissenschaftliche Ergebnis des Tests war die experimentelle Überprüfung der Berechnungs- und Konstruktionsprinzipien von mehrstufigen thermonuklearen Ladungen. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass es keine grundsätzliche Begrenzung für die Leistungssteigerung einer thermonuklearen Ladung gibt. Bereits am 30. Oktober 1949, drei Jahre vor dem Ivy-Mike-Test, bei dem die Teller-Ulam-Konstruktion zum Einsatz kam, stellten die Atomphysiker Enrico Fermi und Isidor Isaac Rabi in der Beilage zum offiziellen Bericht des Allgemeinen Beratenden Ausschusses der US-Atomenergiekommission fest, dass thermonukleare Waffen eine "unbegrenzte Zerstörungskraft" haben und dass die Kosten für die Erhöhung der Ausbeute der Munition in Preisen des Haushaltsjahres 1950 60 Cent pro Kilotonne TNT betragen. Bei dem getesteten Exemplar der Bombe genügte es, den Bleimantel durch Uran-238 zu ersetzen, um die Explosionskraft um weitere 50 Mt zu erhöhen, wie es normalerweise zu erwarten war. Der Austausch des Hüllmaterials und die Verringerung der Explosionskraft waren durch den Wunsch motiviert, die Menge des radioaktiven Niederschlags auf ein akzeptables Maß zu reduzieren, und nicht durch den Wunsch, das Gewicht der Bombe zu verringern, wie manchmal angenommen wird. Das Gewicht der Zarenbombe wurde dadurch zwar verringert, aber nur unwesentlich. Die Uranummantelung sollte etwa 2.800 kg wiegen, der Bleimantel mit demselben Volumen - aufgrund der geringeren Dichte von Blei - etwa 1.700 kg. Die daraus resultierende Entlastung von etwas mehr als einer Tonne ist bei einer Gesamtmasse der Zarenbombe von mindestens 24 Tonnen nur schwach spürbar und hatte keinen Einfluss auf den Stand der Dinge bei ihrem Transport. ⓘ

Die Explosion ist eine der saubersten in der Geschichte der atmosphärischen Atomtests pro Leistungseinheit. Die erste Stufe der Bombe bestand aus einer Uranladung mit einer Kapazität von 1,5 Tonnen, die an sich schon eine große Menge radioaktiven Niederschlags verursachte; dennoch kann man davon ausgehen, dass die Zar Bomba wirklich relativ sauber war - mehr als 97 % der Explosionskraft wurde durch eine thermonukleare Fusionsreaktion erzeugt, die praktisch keine radioaktive Kontamination verursacht. ⓘ

Eine entfernte Folge war die erhöhte Radioaktivität, die sich in den Gletschern von Nowaja Semlja ansammelte. Nach Angaben der Expedition von 2015 sind die Gletscher von Novaya Zemlya aufgrund von Atomtests 65-130 Mal radioaktiver als der Hintergrund in den benachbarten Gebieten, einschließlich der Kontamination durch die Tests der Kuz'kina-Mutter. ⓘ

Sacharow war gegen die Verbreitung von Kernwaffen und spielte eine Schlüsselrolle bei der Unterzeichnung des Teilteststoppvertrags von 1963. Sacharow wurde zu einem Verfechter der bürgerlichen Freiheiten und der Reformen in der Sowjetunion. Diese Bemühungen brachten ihm 1975 den Friedensnobelpreis ein. ⓘ

Analyse

Radius der totalen Zerstörung, überlagert von Paris. Roter Kreis = totale Zerstörung (Radius 35 Kilometer), gelber Kreis = Feuerball (Radius 3,5 Kilometer). ⓘ

Die Zar-Bombe ist die stärkste physikalische Waffe, die jemals auf der Erde eingesetzt wurde, die stärkste getestete Atombombe und die größte von Menschenhand erzeugte Explosion der Geschichte. Zum Vergleich: Die größte jemals von den USA produzierte Waffe, die inzwischen außer Dienst gestellte B41, hatte eine voraussichtliche maximale Sprengkraft von 25 Tonnen (100 PJ). Die größte jemals von den USA getestete Atombombe (Castle Bravo) hatte aufgrund einer unerwartet hohen Beteiligung von Lithium-7 an der Fusionsreaktion eine Sprengkraft von 15 Mt (63 PJ); die vorläufige Vorhersage für die Sprengkraft lag zwischen 4 und 6 Mt (17 und 25 PJ). Die größten von der Sowjetunion eingesetzten Waffen hatten ebenfalls eine Sprengkraft von etwa 25 Mt (100 PJ) (z.B. der SS-18 Mod. 3 Sprengkopf). ⓘ

Das Gewicht und die Größe der Zar-Bombe begrenzten die Reichweite und die Geschwindigkeit des speziell modifizierten Bombers, der sie transportierte. Für die Auslieferung durch eine ballistische Interkontinentalrakete wäre eine viel stärkere Rakete erforderlich gewesen (die Proton wurde zunächst als solches Trägersystem entwickelt). Schätzungen zufolge hätte die Detonation des ursprünglichen 100-Mt-Entwurfs einen Fallout freigesetzt, der etwa 26 % des gesamten Fallouts seit der Erfindung von Kernwaffen entspricht. Es wurde beschlossen, dass eine volle 100-Mt-Detonation einen nuklearen Fallout erzeugen würde, der im Hinblick auf die Umweltverschmutzung durch einen einzigen Test nicht akzeptabel war, und dass das Abschussflugzeug und seine Besatzung mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit zerstört würden, bevor es dem Explosionsradius entkommen konnte. ⓘ

Die Zar-Bombe war der Höhepunkt einer Reihe von hochwirksamen thermonuklearen Waffen, die von der Sowjetunion und den Vereinigten Staaten in den 1950er Jahren entwickelt wurden (z. B. die Atombomben Mark 17 und B41). ⓘ

Kurze Zeit nach dem Test schätzten die USA die Sprengkraft der Bombe auf 57 MT. Die USA hatten aufgrund dessen, dass der Test angekündigt war, ein Messflugzeug eingesetzt, das den Strahlungsblitz vermessen konnte. Diese Angabe wurde später auch von sowjetischen Medien übernommen, vermutlich, um die ohnehin beabsichtigte Propagandawirkung zu verstärken. ⓘ

Die Differenz von 14 Prozent zwischen geschätzter, erwarteter und tatsächlich eingetretener Sprengkraft war keine außerordentliche Abweichung. Zum Beispiel variierten die Schätzungen zur Stärke von Little Boy von 12 bis 16 kT, eine Differenz von 33 Prozent. Noch größer war die Differenz von Vorhersage und tatsächlicher Sprengkraft bei der Explosion der Feststoff-H-Bombe Castle Bravo. Sie war mit etwa 15 MT etwa zweieinhalbmal so hoch wie ursprünglich angenommen. ⓘ

In seinen Memoiren (1970) schreibt Chruschtschow: „Unsere Wissenschaftler berechneten im Vorfeld, dass die Kraft der Bombe 50 Millionen Tonnen TNT gleichkommen würde. Jedenfalls theoretisch. Tatsächlich stellte sich heraus, dass die Explosion äquivalent zu 57 Millionen Tonnen war.“ Dennoch findet sich in allen seit 1991 erschienenen russischen Veröffentlichungen die Zahl 50 MT. ⓘ

Die Menge des chemischen Sprengstoffs TNT, die eine Energie vergleichbar der Zar-Bombe freisetzen würde, hätte als Kugel einen Durchmesser von 400 Metern. ⓘ

Praktische Anwendungen

Die Zar-Bombe war nie eine praktische Waffe; es handelte sich um ein einzelnes Produkt, dessen Konstruktion es ermöglichte, eine Leistung von 100 Mt TE zu erreichen. Der Test einer 50-Mt-Bombe diente u. a. dazu, die Leistungsfähigkeit des Produktdesigns für 100 Mt zu testen. Die Bombe war ausschließlich dazu bestimmt, psychologischen Druck auf die Vereinigten Staaten auszuüben. ⓘ

Experten begannen mit der Entwicklung militärischer Raketen für Sprengköpfe (150 Mt und mehr), die für den Einsatz im Weltraum umgerüstet wurden:

• UR-500 - (Gefechtskopfmasse - 40 Tonnen, praktisch als Trägerrakete eingesetzt - "Proton" - GRAU-Index - 8K82)
• N-1 - (Gefechtskopfmasse - 75-95 t (74-93 long tons; 83-105 short tons), die Entwicklung wurde in eine Trägerrakete für das Mondprogramm umorientiert, das Projekt wurde auf die Stufe der Flugversuche gebracht und 1976 abgeschlossen, GRAU-Index - 11A52)
• R-56 - (GRAU-Index - 8K67) ⓘ

Filme

• Filmmaterial aus einem sowjetischen Dokumentarfilm über die Bombe ist in Trinity and Beyond zu sehen: The Atomic Bomb Movie (Visual Concept Entertainment, 1995) zu sehen, wo sie als russische Monsterbombe bezeichnet wird. In dem Video wird behauptet, dass das Zarenbombenprojekt das freiwillige Moratorium für Atomtests durchbrach. Tatsächlich nahmen die Sowjets ihre Tests wieder auf und brachen das einseitige freiwillige Moratorium 30 Tage vor Zar Bomba, indem sie in diesem Monat 45 Tests durchführten. Da das Moratorium einseitig war, gab es kein multilaterales rechtliches Hindernis. Die USA hatten ihr eigenes einjähriges einseitiges Moratorium für Atomtests verkündet, und als dieses Jahr abgelaufen war, hatten die USA bereits angekündigt, dass sie sich frei fühlten, die Tests ohne weitere Ankündigung wieder aufzunehmen. Später wurde erklärt, dass die USA die Tests zum Zeitpunkt des Zar-Bomba-Tests nicht wieder aufgenommen hatten. Diese Ankündigung war ein Irrtum, da die USA in der Zeit zwischen der Beendigung des Moratoriums durch die UdSSR am 1. Oktober und dem Zar-Bomba-Test am 30. Oktober im Rahmen der Operation Nougat tatsächlich fünfmal getestet hatten.
• "Die größte Bombe der Welt", eine 2011 von Blink Films & WNET produzierte Folge der PBS-Dokumentarserie Secrets of the Dead, schildert die Ereignisse, die zu den Detonationen von Castle Bravo und der Zar-Bomba führten.
• Im Zusammenhang mit den Feierlichkeiten zum 75-jährigen Bestehen der Atomindustrie veröffentlichte Rosatom im August 2020 ein freigegebenes Dokumentarvideo über den Zar-Bomba-Test auf YouTube. ⓘ