Vår kalla krigets historia erbjuder nu forskare en chans att bättre förstå det komplexa rymdsystemet som omger oss. Rymdvädret – som kan innefatta förändringar i jordens magnetiska miljö – utlöses vanligtvis av solens aktivitet, men nyligen avklassificerade data om kärnexplosionstester på hög höjd har gett en ny titt på mekanismerna som satte igång störningar i det magnetiska systemet. Sådan information kan hjälpa till att stödja NASA:s ansträngningar att skydda satelliter och astronauter från den naturliga strålningen som finns i rymden.

Från 1958 till 1962, USA och U.S.S.R. körde höghöjdstester med exotiska kodnamn som Starfish, Argus och Teak. Testerna har för länge sedan avslutats, och målen på den tiden var militära. I dag, dock, de kan ge avgörande information om hur människor kan påverka rymden. Testerna, och annat mänskligt inducerat rymdväder, är i fokus för en omfattande ny studie publicerad i Rymdvetenskap recensioner .

"Testerna var ett människogenererat och extremt exempel på några av de rymdvädereffekter som ofta orsakas av solen, sa Phil Erickson, assisterande direktör vid MIT:s Haystack Observatory, Westford, Massachusetts, och medförfattare på tidningen. "Om vi ​​förstår vad som hände i den något kontrollerade och extrema händelsen som orsakades av en av dessa konstgjorda händelser, vi kan lättare förstå den naturliga variationen i den nära rymdmiljön."

I stort sett, rymdväder? som påverkar området i rymden nära jorden där astronauter och satelliter färdas? drivs vanligtvis av yttre faktorer. Solen skickar ut miljontals högenergipartiklar, solvinden, som rasar ut över solsystemet innan de möter jorden och dess magnetosfär, ett skyddande magnetfält som omger planeten. De flesta av de laddade partiklarna avleds, men en del tar sig in i rymden nära jorden och kan påverka våra satelliter genom att skada elektroniken ombord och störa kommunikation eller navigeringssignaler. Dessa partiklar, tillsammans med elektromagnetisk energi som åtföljer dem, kan också orsaka norrsken, medan förändringar i magnetfältet kan inducera strömmar som skadar elnäten.

Det kalla kriget testar, som detonerade sprängämnen på höjder från 16 till 250 miles över ytan, härmade några av dessa naturliga effekter. Vid detonation, en första sprängvåg drev ut ett expanderande eldklot av plasma, en het gas av elektriskt laddade partiklar. Detta skapade en geomagnetisk störning, som förvrängde jordens magnetfältslinjer och inducerade ett elektriskt fält på ytan.

Några av testerna skapade till och med artificiella strålningsbälten, besläktad med de naturliga Van Allens strålningsbälten, ett lager av laddade partiklar som hålls på plats av jordens magnetfält. De artificiellt fångade laddade partiklarna fanns kvar i betydande antal i veckor, och i ett fall, år. Dessa partiklar, naturligt och konstgjort, kan påverka elektroniken på högtflygande satelliter — i själva verket misslyckades vissa som ett resultat av testerna.

Även om de inducerade strålningsbälten fysiskt liknade jordens naturliga strålningsbälten, deras fångade partiklar hade olika energier. Genom att jämföra partiklarnas energier, det är möjligt att särskilja de fissionsgenererade partiklarna och de som förekommer naturligt i Van Allen-bälten.

Andra tester efterliknade andra naturfenomen vi ser i rymden. Teaktestet, som ägde rum den 1 augusti, 1958, var anmärkningsvärt för det konstgjorda norrsken som blev resultatet. Testet utfördes över Johnston Island i Stilla havet. På samma dag, Apia-observatoriet i västra Samoa observerade ett mycket ovanligt norrsken, som vanligtvis bara observeras vid polerna. De energiska partiklarna som släpptes ut av testet följde sannolikt jordens magnetfältslinjer till den polynesiska önationen, inducerar norrsken. Att observera hur testerna orsakade norrsken, kan ge insikt i vad de naturliga norrskensmekanismerna också är.

Senare samma år, när Argus-testerna genomfördes, effekter sågs runt om i världen. Dessa tester utfördes på högre höjder än tidigare tester, så att partiklarna kan färdas längre runt jorden. Plötsliga geomagnetiska stormar observerades från Sverige till Arizona och forskare använde den observerade tiden för händelserna för att bestämma hastigheten med vilken partiklarna från explosionen färdades. De observerade två höghastighetsvågor:den första reste vid 1, 860 miles per sekund och den andra, mindre än en fjärdedel av hastigheten. Till skillnad från de artificiella strålningsbältena, dessa geomagnetiska effekter var kortlivade, varar bara sekunder.

Atmospheric nuclear testing has long since stopped, and the present space environment remains dominated by natural phenomena. Dock, considering such historical events allows scientists and engineers to understand the effects of space weather on our infrastructure and technical systems.

Such information adds to a larger body of heliophysics research, which studies our near-Earth space environment in order to better understand the natural causes of space weather. NASA missions such as Magnetospheric Multiscale (MMS), Van Allen Probes and Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS) study Earth's magnetosphere and the causes of space weather. Other NASA missions, like STEREO, constantly survey the sun to look for activity that could trigger space weather. These missions help inform scientists about the complex system we live in, and how to protect the satellites we utilize for communication and navigation on a daily basis.