ปรากฏการณ์คริสโตฟิโลสหรือบางครั้งเรียกว่าปรากฏการณ์อาร์กัสหมายถึงการดักจับอิเล็กตรอนจากอาวุธนิวเคลียร์ในสนามแม่เหล็กโลกนิโคลัส คริสโตฟิโลสเป็นผู้ทำนายปรากฏการณ์นี้เป็นครั้งแรกในปี 1957 โดยเขาเสนอว่าปรากฏการณ์นี้มีศักยภาพในการป้องกันในสงครามนิวเคลียร์ เนื่องจาก อนุภาคเบตาจำนวนมากถูกดักจับ ทำให้หัวรบที่บินผ่านบริเวณนั้นได้รับกระแสไฟฟ้ามหาศาล ซึ่งจะทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้จุดระเบิด แนวคิดที่ว่าหัวรบฝ่ายเดียวกันเพียงไม่กี่ลูกสามารถขัดขวางการโจมตีของศัตรูได้นั้นดูมีอนาคตมาก จนทำให้สหรัฐฯ เร่งทำการทดสอบนิวเคลียร์ชุดใหม่ก่อนที่ จะมี การระงับการทดสอบในปลายปี 1958 การทดสอบเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์นี้ไม่รุนแรงเท่าที่คาดการณ์ไว้ และไม่มากพอที่จะทำลายหัวรบได้ อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์นี้รุนแรงพอที่จะใช้ในการทำให้ระบบเรดาร์ดับและใช้งานดาวเทียม ไม่ ได้

ในบรรดาประเภทของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการระเบิดนิวเคลียร์นั้น มี อนุภาคเบตาจำนวนมากหรืออิเล็กตรอน พลังงานสูง ^{[ 1 ]}ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการสลายตัวของเบตาภายในเศษซากจาก ส่วน ฟิสชันของระเบิด ซึ่งในแบบแผนส่วนใหญ่คิดเป็นประมาณ 50% ของผลผลิตทั้งหมด^{[ 2 ]}

เนื่องจากอิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้า จึงเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในอะตอมรอบข้างขณะที่เคลื่อนที่ผ่านด้วยความเร็วสูง ส่งผลให้อะตอมแตกตัวเป็นไอออนและทำให้อนุภาคเบตาชะลอตัวลง ในชั้นบรรยากาศด้านล่าง ปฏิกิริยานี้รุนแรงมากจนอนุภาคเบตาชะลอตัวลงจนถึงความเร็วความร้อนภายในระยะไม่กี่สิบเมตรเป็นอย่างมาก ซึ่งอยู่ในระยะใกล้เคียงกับลูกไฟจากการระเบิดนิวเคลียร์ทั่วไป ดังนั้นผลกระทบจึงน้อยเกินกว่าจะมองเห็นได้^{[ 2 ]}

ที่ระดับความสูงมาก บรรยากาศที่มีความหนาแน่นน้อยกว่ามากหมายความว่าอิเล็กตรอนสามารถเดินทางได้ไกล พวกมันมีพลังงานมากพอที่จะไม่ถูกจับกลับโดยโปรตอนที่สร้างขึ้นในการสลายตัวแบบเบตา ดังนั้นในทางทฤษฎีพวกมันจึงสามารถคงอยู่ได้ตลอดไป^{[ 1 ] [ 3 ]}

ในปี พ.ศ. 2494 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยพลังงานฟิวชั่นใน ระยะแรก นักวิจัยRichard F. Post จากห้องปฏิบัติการรังสีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ลิเวอร์มอร์ ("ลิเวอร์มอร์") ได้นำเสนอ แนวคิด กระจกแม่เหล็กกระจกนี้เป็นอุปกรณ์ที่ดูเรียบง่ายอย่างน่าประหลาดใจ โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยห้องสุญญากาศ ทรงกระบอก ที่บรรจุเชื้อเพลิงฟิวชั่นและแม่เหล็กไฟฟ้าที่พันรอบเพื่อสร้างโซลินอยด์ที่ ดัดแปลง ^{[ 4 ]}

โดยปกติโซลินอยด์จะสร้างสนามแม่เหล็ก เชิงเส้น ตามแนวแกนกลาง ในกรณีนี้คือตรงกลางห้องสุญญากาศ เมื่ออนุภาคที่มีประจุถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็ก อนุภาคเหล่านั้นจะโคจรรอบเส้นสนามซึ่งในกรณีนี้จะหยุดไม่ให้อนุภาคเคลื่อนที่ไปด้านข้างและชนกับผนังของห้อง ในโซลินอยด์ปกติ อนุภาคเหล่านั้นจะยังคงเคลื่อนที่ไปตามเส้นสนามได้อย่างอิสระและหลุดออกไปทางปลายทั้งสองข้างได้ แนวคิดของโพสต์คือการพันแม่เหล็กไฟฟ้าในลักษณะที่สนามจะแรงกว่าที่ปลายทั้งสองข้างมากกว่าตรงกลางห้อง เมื่ออนุภาคไหลไปทางปลายทั้งสองข้าง สนามที่แรงกว่าเหล่านี้จะบังคับให้เส้นสนามเข้าหากัน และสนามโค้งที่เกิดขึ้นจะทำให้อนุภาค "สะท้อน" กลับมา จึงนำไปสู่ชื่อ " กระจก " ^{[ 4 ]}

ในกระจกแม่เหล็กที่สมบูรณ์แบบ อนุภาคเชื้อเพลิงจะกระเด้งไปมาโดยไม่เคยไปถึงปลายหรือสัมผัสกับด้านข้างของทรงกระบอก อย่างไรก็ตาม แม้ในทางทฤษฎี ก็ไม่มีกระจกใดสมบูรณ์แบบเสมอไป จะมีกลุ่มอนุภาคที่มีพลังงานและวิถีการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมซึ่งทำให้พวกมันไหลออกจากปลายผ่าน "กรวยการสูญเสีย" ^{[ 5 ]}สิ่งนี้ทำให้กระจกแม่เหล็กเป็นระบบที่มีการรั่วไหลโดยธรรมชาติ แม้ว่าการคำนวณเบื้องต้นจะชี้ให้เห็นว่าอัตราการรั่วไหลต่ำพอที่จะสามารถนำไปใช้ในการผลิตเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นได้^{[ 6 ]}

รูปร่างของสนามแม่เหล็กโลก หรือสนามแม่เหล็ก โลก มีลักษณะคล้ายกับกระจกแม่เหล็ก สนามจะแผ่ขยายออกไปเหนือเส้นศูนย์สูตร แล้วค่อยๆ แคบลงเมื่อเข้าใกล้ขั้วโลกสนามดังกล่าวจึงสะท้อนอนุภาคที่มีประจุในลักษณะเดียวกับกระจกของโพสต์ นี่ไม่ใช่การค้นพบใหม่ มันเป็นสิ่งที่เข้าใจกันมานานแล้วว่าเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการเกิดแสงออโรร่าในกรณีของแสงออโรร่า อนุภาคของลมสุริยะจะเริ่มโคจรรอบเส้นสนาม กระเด้งไปมาระหว่างขั้วโลก ในแต่ละรอบ อนุภาคบางส่วนจะเล็ดลอดผ่านจุดสะท้อนและทำปฏิกิริยากับชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศและก่อให้เกิดแสง^{[ 7 ]}

อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเหตุการณ์ฟิชชันโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 1 ถึง 2  MeV (0.16 ถึง 0.32  pJ ) ในตอนแรก อิเล็กตรอนเหล่านี้จะสะท้อนกลับในชั้นบรรยากาศระดับสูง ซึ่งไม่น่าจะทำปฏิกิริยากับอะตอมในชั้นบรรยากาศและอาจสะท้อนไปมาได้เป็นระยะเวลาหนึ่ง เมื่อพิจารณา "วงโคจร" ที่สมบูรณ์จากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้และกลับมาอีกครั้ง อิเล็กตรอนจะใช้เวลามากขึ้นในบริเวณที่สะท้อนกลับ เนื่องจากเป็นบริเวณที่อิเล็กตรอนชะลอตัวและกลับทิศทาง ซึ่งนำไปสู่ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้น ณ จุดสะท้อนกลับ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในบริเวณนี้จะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กโลกในลักษณะที่ทำให้จุดสะท้อนกลับถูกผลักลงไปในชั้นบรรยากาศ ที่นี่ อิเล็กตรอนจะทำปฏิกิริยามากขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้อิเล็กตรอนชะลอตัวลง จึงสร้างสนามแม่เหล็กน้อยลง ส่งผลให้ถึงจุดสมดุลในชั้นบรรยากาศตอนบนที่ระดับความสูงประมาณ 110 กิโลเมตร (70 ไมล์) ^{[ 8 ]}

การใช้ระดับความสูงเฉลี่ยนี้เป็นพื้นฐานในการคำนวณความหนาแน่นของอากาศทำให้สามารถคำนวณอัตราการปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศได้ เมื่อคำนวณตัวเลขแล้ว ปรากฏว่าอายุเฉลี่ยของอิเล็กตรอนจะอยู่ที่ประมาณ 2.8 วัน^{[ 9 ]}

เพื่อเป็นตัวอย่าง คริสโตฟิโลสพิจารณาการระเบิดของระเบิดขนาด 1  Mt (4.2  PJ ) ซึ่งจะทำให้เกิด เหตุการณ์ฟิชชัน ^10²⁶ครั้ง ซึ่งแต่ละครั้งจะผลิตอิเล็กตรอนสี่ตัว สำหรับจุดสะท้อนที่กำลังพิจารณา อนุภาคเบตาเกือบทุกตัวที่เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงโดยประมาณจะถูกจับ ซึ่งเขาประมาณไว้ว่าประมาณครึ่งหนึ่ง ทำให้เหลืออิเล็กตรอน 2×10²⁶ ^ตัวที่ถูกดักจับอยู่ในสนาม เนื่องจากรูปร่างของสนามของโลกและผลของกฎมือขวาอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปทางทิศตะวันออกและในที่สุดก็จะสร้างเปลือกหุ้มรอบโลกทั้งหมด^{[ 9 ]}

หากสมมติว่าอิเล็กตรอนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ จะทำให้เกิดความหนาแน่น 0.2 อิเล็กตรอนต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เนื่องจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว วัตถุใดๆ ภายในสนามจะได้รับผลกระทบจากการชนประมาณ 1.5×10⁹ ^{อิเล็กตรอน}ต่อวินาทีต่อตารางเซนติเมตร^{[ 9 ]}การชนเหล่านี้ทำให้อิเล็กตรอนชะลอตัวลง ซึ่งผ่านกระบวนการเบร็มส์ตรัลลุงจะปล่อยรังสีเข้าสู่วัตถุ อัตราของเบร็มส์ตรัลลุงขึ้นอยู่กับมวลอะตอม สัมพัทธ์ หรือZของวัสดุ สำหรับวัตถุที่มีZ เฉลี่ย 10 ^{[ a ]} ​​ฟลักซ์ที่เกิดขึ้นจะอยู่ที่ประมาณ 100  โรntgen /ชั่วโมง เมื่อเทียบกับปริมาณรังสีที่ทำให้เสียชีวิตโดยเฉลี่ยประมาณ 450 โรntgen คริสโตฟิโลสตั้งข้อสังเกตว่านี่จะเป็นความเสี่ยงอย่างมากต่อนักเดินทางอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขา^{[ 9 ]}

เมื่อยานกลับ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (RV) จาก ขีปนาวุธข้าม ทวีป (ICBM ) เข้าใกล้เป้าหมาย ยานจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 8 กิโลเมตรต่อวินาที (5 ไมล์/วินาที) หรือประมาณ 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (17,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ยานกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่อิเล็กตรอนมีความหนาแน่นสูงสุด จะอยู่ท่ามกลางสนามไฟฟ้าเป็นเวลาประมาณสิบวินาที เนื่องจากความเร็วสูงของหัวรบ แรง ดันไฟฟ้า ที่พุ่งสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด จะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้ามหาศาลในส่วนประกอบโลหะใดๆ กระแสไฟฟ้านี้อาจสูงมากจนทำให้โครงสร้างตัวเครื่องละลายได้ แต่ในความเป็นจริงแล้ว อาจทำลายกลไกการจุดระเบิดหรือกลไกการนำทางได้^{[ 10 ] [ 11 ] [ b ]}

ความหนาแน่นของสนามจะสูงสุดที่จุดสะท้อน ซึ่งจะมีอยู่เสมอสองจุดสำหรับการระเบิดที่กำหนด เรียกว่าจุดคู่แม่เหล็กการระเบิดสามารถเกิดขึ้นได้ที่จุดใดจุดหนึ่งในสองจุดนี้ และสนามแม่เหล็กจะทำให้พวกมันรวมตัวกันที่จุดอื่นด้วย คริสโตฟิโลสตั้งข้อสังเกตว่าจุดคู่แม่เหล็กสำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของสหรัฐอเมริกาอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก ใต้ ทางตะวันตกไกลของชิลีซึ่งการระเบิดดังกล่าวจะไม่เป็นที่สังเกตเห็น ดังนั้น หากมีการระเบิดระเบิดดังกล่าวหลายลูกในสถานที่เหล่านี้ เข็มขัดรังสีขนาดใหญ่จะก่อตัวขึ้นเหนือสหรัฐอเมริกา ซึ่งอาจทำให้หัวรบของการโจมตี ของ โซเวียต ใช้การไม่ได้ ^{[ 12 ]}

สิ่งที่น่าสนใจเพิ่มเติมสำหรับนักวางแผนทางทหารคือความเป็นไปได้ในการใช้ผลกระทบนี้เป็นอาวุธโจมตี ในกรณีที่กองกำลังสหรัฐฯ โจมตีสหภาพโซเวียต ตำแหน่งคู่ขนานทางใต้โดยทั่วไปจะอยู่ในมหาสมุทรอินเดีย ซึ่ง เรดาร์เตือนภัยล่วงหน้าของโซเวียตจะไม่สามารถมองเห็นได้การระเบิดหลายครั้งจะทำให้เรดาร์ทั่วรัสเซียดับลงเป็นวงกว้าง ทำให้ ระบบ ป้องกันขีปนาวุธ (ABM) ของรัสเซียเสียหายโดยไม่มีการเตือนล่วงหน้า เนื่องจากคาดว่าผลกระทบเหล่านี้จะคงอยู่ได้นานถึงห้านาที ซึ่งเป็นระยะเวลาประมาณที่เรดาร์แบบมองเห็นได้ในรัสเซียจะสามารถมองเห็นหัวรบได้ การกำหนดเวลาการโจมตีอย่างระมัดระวังอาจทำให้ระบบ ABM ไร้ประโยชน์^{[ 11 ]}

คริสโตฟิโลสเริ่มต้นอาชีพด้านฟิสิกส์ขณะอ่าน บทความ วารสารที่ บริษัท ลิฟต์ในช่วงที่ฝ่ายอักษะเข้ายึดครองกรีซเนื่องจากเขาไม่มีอะไรทำมากนัก ในยุคหลังสงคราม เขาเริ่มให้บริการซ่อมลิฟต์ ซึ่งในช่วงเวลานั้นเขาเริ่มพัฒนาแนวคิดที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อการโฟกัสแบบเข้มข้นซึ่งเป็นการพัฒนาที่สำคัญในประวัติศาสตร์ของเครื่องเร่งอนุภาคในปี 1949 เขาได้ส่งจดหมายอธิบายแนวคิดนี้ไปยังห้องปฏิบัติการเบิร์กลีย์แต่พวกเขาปฏิเสธหลังจากพบข้อผิดพลาดเล็กน้อย ในปี 1952 แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูคเฮเวนซึ่งได้ตีพิมพ์เกี่ยวกับหัวข้อนี้ คริสโตฟิโลสเชื่อว่าพวกเขาขโมยความคิด จึงเดินทางไปยังสหรัฐอเมริกาและสามารถหางานทำที่บรูคเฮเวนได้^{[ 13 ]}

ในไม่ช้า คริสโตฟิโลสก็เริ่มสนใจความพยายามในการหลอมรวมนิวเคลียร์มากกว่าการออกแบบเครื่องเร่งอนุภาค ในขณะนั้น มีการออกแบบหลักสามแบบที่กำลังดำเนินการอยู่ในโครงการของสหรัฐฯ ได้แก่ กระจกแม่เหล็ก สเตลลาเรเตอร์และz-pinchกระจกมักถูกมองในแง่ลบเนื่องจากการรั่วไหลโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นผลข้างเคียงของเส้นสนามเปิด คริสโตฟิโลสได้พัฒนาแนวคิดใหม่เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ซึ่งรู้จักกันในชื่อแอสตรอนซึ่งประกอบด้วยกระจกที่มีเครื่องเร่งอนุภาคที่เกี่ยวข้องซึ่งฉีดอิเล็กตรอนออกไปนอกพื้นที่กระจกแบบดั้งเดิม การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของอิเล็กตรอนเหล่านี้ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กที่สองซึ่งผสมกับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้าและทำให้สนามสุทธิที่เกิดขึ้น "ปิด" ซึ่งเป็นการแก้ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของกระจก^{[ 14 ]}

ในช่วงเวลาเดียวกัน สหรัฐฯ กำลังวางแผนที่จะทดสอบการมีอยู่ของชั้นประจุที่คาดว่าจะเกิดขึ้นโดยตรงโดยใช้ ดาวเทียม Explorer 1ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปีธรณีฟิสิกส์สากล (IGY) ก่อนที่ Explorer จะถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ สหภาพโซเวียตได้สร้างความประหลาดใจให้กับทุกคนด้วยการปล่อยSputnik 1ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2490 เหตุการณ์นี้ทำให้เกิดความตื่นตระหนกในแวดวงการป้องกันประเทศของสหรัฐฯ ซึ่งหลายคนสรุปว่าสหภาพโซเวียตได้บรรลุความได้เปรียบทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่อาจเอาชนะได้^{[ 10 ]}

ในบรรดาผู้ที่กังวลเกี่ยวกับความก้าวหน้าของโซเวียตนั้นมีคริสโตฟิโลส ซึ่งได้เผยแพร่แนวคิดของเขาในบันทึกภายในในเดือนเดียวกันนั้น^{[ 15 ]}เมื่อยานเอ็กซ์พลอเรอร์ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในเดือนมกราคม พ.ศ. 2491 ก็ได้ยืนยันการมีอยู่ของสิ่งที่ต่อมาเรียกว่าแถบรังสีแวนอัลเลน [ ^{16 ] สิ่ง}นี้ทำให้เกิดความตื่นตระหนกขึ้นอีกครั้งในหน่วยงานด้านการป้องกันประเทศ เมื่อบางคนสรุปว่าแถบแวนอัลเลนไม่ได้เกิดจากอนุภาคของดวงอาทิตย์ แต่เป็นผลจากการทดสอบนิวเคลียร์ระดับสูงลับของโซเวียตตามแนวคิดของคริสโตฟิโลส^{[ 10 ]}

แนวคิดของคริสโตฟิโลสได้จุดประกายความสนใจอย่างมากในทันที หากแนวคิดนี้ใช้ได้ผลในทางปฏิบัติ สหรัฐฯ จะมี "กระสุนวิเศษ" ที่อาจทำให้กองเรือขีปนาวุธข้ามทวีปของโซเวียตไร้ประโยชน์^{[ 10 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2491 เจมส์ ไรน์ คิลเลียนประธานคณะกรรมการที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของประธานาธิบดี (PSAC) ที่เพิ่งก่อตั้งขึ้น ได้เรียกประชุมกลุ่มทำงานที่ลิเวอร์มอร์เพื่อสำรวจแนวคิดนี้ กลุ่มเห็นพ้องต้องกันว่าแนวคิดพื้นฐานนั้นดี แต่ปัญหาในทางปฏิบัติหลายอย่างสามารถแก้ไขได้โดยการทดสอบโดยตรงด้วยการระเบิดที่ระดับความสูงมากเท่านั้น^{[ 17 ]}

ในเวลานั้น การวางแผนสำหรับชุดการทดสอบนิวเคลียร์ในปี 1958 ปฏิบัติการฮาร์ดแท็ค 1ใกล้จะเสร็จสมบูรณ์แล้ว ซึ่งรวมถึงการระเบิดที่ระดับความสูงหลายครั้งที่ยิงเหนือพื้นที่ทดสอบแปซิฟิกใต้ เนื่องจากอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร จุดฉีดสนามแม่เหล็กที่เหมาะสมจึงอยู่ที่ระดับความสูงค่อนข้างสูง สูงกว่า 75 กิโลเมตร (47 ไมล์) ของช็อตทีค มาก ซึ่งจะจำกัดประโยชน์ของการระเบิดเหล่านี้สำหรับการทดสอบผลกระทบของคริสโตฟิโลส จำเป็นต้องมีการระเบิดชุดใหม่เพื่อทดสอบผลกระทบดัง กล่าว ^{[ 18 ]}

สิ่งที่ทำให้กระบวนการวางแผนมีความเร่งด่วนมากขึ้นคือการเจรจาที่กำลังดำเนินอยู่ในเจนีวา ระหว่างสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต เพื่อจัดทำสนธิสัญญาห้ามทดสอบนิวเคลียร์บางส่วน ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นสนธิสัญญาดังกล่าวในขณะนั้น ดูเหมือนว่าการห้ามทดสอบอาจจะมีผลบังคับใช้ในช่วง ฤดูใบไม้ ร่วงปี 1958 ใน ซีกโลกเหนือ^{[ 19 ]}สหภาพโซเวียตจะตอบโต้ในทางลบหากสหรัฐอเมริกาเริ่มทำการทดสอบในระดับความสูงขณะที่การเจรจากำลังดำเนินอยู่^{[ 16 ]}ผู้จัดทำแผนได้รับมอบหมายให้ทำการทดสอบให้เสร็จสิ้นภายในวันที่ 1 กันยายน 1958 ^{[ 19 ]}

การปล่อยดาวเทียมสปุตนิกยังส่งผลให้มีการก่อตั้งหน่วยงานวิจัยโครงการขั้นสูง (ARPA) ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2491 โดยเริ่มแรกมีภารกิจในการรวมศูนย์โครงการพัฒนาขีปนาวุธต่างๆ ของสหรัฐฯ ต่อมาภารกิจของ ARPA ได้ขยายขอบเขตไปพิจารณาเรื่องการป้องกันประเทศโดยทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งการป้องกันการโจมตีด้วยขีปนาวุธ ซึ่งสปุตนิกได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเป็นไปได้จริงเฮอร์เบิร์ต ยอร์ก ผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ของ ARPA ได้จัดตั้งคณะกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิภายใต้ชื่อ "โครงการ 137" เพื่อ "ระบุปัญหาที่ยังไม่ได้รับความสนใจอย่างเพียงพอ" คณะกรรมการ 22 คนซึ่งเป็นบุคคลสำคัญในวงการฟิสิกส์ มีจอห์น อาร์ชิบัลด์ วีลเลอร์ เป็นประธาน ซึ่งเป็นผู้ที่ทำให้คำว่าหลุมดำเป็น ที่นิยม ^{[ 10 ]}

ยอร์กได้บรรยายสรุป แนวคิดของคริสโตฟิโลสให้ ประธานาธิบดีไอเซนฮาวร์ฟัง และเมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2491 ก็ได้รับอนุญาตให้ดำเนินการทดสอบชุดแยกต่างหาก^{[ 10 ]}มีการวางแผนอย่างเข้มข้นในช่วงสองเดือนถัดมา^{[ 17 ]}คริสโตฟิโลสไม่มีสิทธิ์เข้าถึงข้อมูลลับและไม่สามารถเป็นส่วนหนึ่งของการวางแผนได้ อย่างไรก็ตาม กลุ่มโครงการ 137 ได้จัดให้คริสโตฟิโลสมาพบกับพวกเขาที่ฟอร์ตแมคแนร์ในวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2491 เพื่อหารือเกี่ยวกับแผนการ^{[ 16 ]}

เพื่อให้ทันกำหนดเส้นตายในเดือนกันยายน จำเป็นต้องนำอาวุธและอุปกรณ์จากคลังสินค้าที่มีอยู่มาใช้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ส่งผลให้จรวดที่เหมาะสมเพียงลำเดียวคือLockheed X-17ซึ่งอยู่ระหว่างการผลิตเพื่อทดสอบการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและมีอยู่จำนวนหนึ่ง น่าเสียดายที่ความสามารถในการบินที่ระดับความสูงจำกัดของ X-17 ทำให้ไม่สามารถบินไปถึงระดับความสูงที่ต้องการเพื่อโจมตีจุดสะท้อนในมหาสมุทรแปซิฟิกใต้เหนือพื้นที่ทดสอบได้ พื้นที่เดียวที่มีสนามบินต่ำพอที่ X-17 จะโจมตีได้ง่ายคือSouth Atlantic Anomalyซึ่งแถบ Van Allen อยู่ต่ำถึง 200 กิโลเมตร (660,000 ฟุต) ^{[ 20 ]}

การวางแผนการทดสอบโดยปกติใช้เวลาหนึ่งปีหรือมากกว่านั้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการทดสอบจึงมักเกิดขึ้นเป็น "ชุด" ที่มีระยะห่างกันไม่มากนัก ในทางตรงกันข้าม การทดสอบ ปฏิบัติการอาร์กัสใช้เวลาเพียงห้าเดือนนับตั้งแต่ได้รับการอนุมัติเบื้องต้นจากประธานาธิบดีเมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2491 การทดสอบเหล่านี้ถือเป็นครั้งแรกในหลายด้าน เช่น ต้องเก็บเป็นความลับอย่างสมบูรณ์ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงหลังเสร็จสิ้น เป็นการทดสอบขีปนาวุธครั้งแรกจากเรือกลางทะเล และเป็นการปฏิบัติการทดสอบนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศเพียงครั้งเดียวในมหาสมุทรแอตแลนติก [ ^{21 ] แผน}ขั้นสุดท้ายได้รับการอนุมัติจากประธานาธิบดีเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2491 ^{[ 22 ]}

เพื่อวัดผลกระทบ จึง มีการปล่อย Explorer IVและExplorer Vในเดือนสิงหาคม แม้ว่าจะมีเพียง IV เท่านั้นที่ไปถึงวงโคจร^{[ 15 ]}ปฏิบัติการ Argus ดำเนินการในช่วงปลายเดือนสิงหาคมและต้นเดือนกันยายน พ.ศ. 2491 มีการจุดระเบิดระเบิดปรมาณูที่มีอานุภาพต่ำ 3 ลูกเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ที่ความสูง 480 กิโลเมตร (300 ไมล์) ระเบิดปล่อยอนุภาคประจุไฟฟ้าซึ่งมีพฤติกรรมตรงตามที่คริสโตฟิโลสคาดการณ์ไว้ คือถูกดักจับตามแนวแรง อนุภาคที่สามารถเข้าไปในชั้นบรรยากาศทางเหนือและใต้ได้ไกลพอ ทำให้เกิดพายุแม่เหล็กขนาดเล็ก^{[ 16 ]}

การทดสอบเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าความเป็นไปได้ในการใช้ผลกระทบเป็นระบบป้องกันนั้นไม่ได้ผล อย่างไรก็ตาม รายละเอียดที่แน่ชัดเกี่ยวกับการขาดประสิทธิภาพยังคงไม่มีอยู่ในแหล่งข้อมูลที่มีอยู่ การอ้างอิงส่วนใหญ่ระบุว่าผลกระทบนั้นไม่คงอยู่นานพอที่จะมีประโยชน์^{[ 16 ] [ 10 ]}โดยรายงานของ ARPA สรุปว่ามัน "สลายไปอย่างรวดเร็ว" และดังนั้นจึงมีคุณค่าเพียงเล็กน้อยในฐานะระบบต่อต้านหัวรบ^{[ 23 ]}อย่างไรก็ตาม แหล่งข้อมูลอื่นระบุว่าผลกระทบนั้นคงอยู่นานกว่าหกวันในการทดสอบครั้งสุดท้าย^{[ 22 ]}

ปลายเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2491 แฮนสัน บอลด์วินผู้สื่อข่าวการทหารที่ได้รับรางวัลพูลิตเซอร์ จากหนังสือพิมพ์ เดอะนิวยอร์กไทมส์ได้รับเบาะแสที่น่าสนใจเกี่ยวกับการปฏิบัติการทางทหารครั้งใหญ่ของสหรัฐฯ ปัจจุบันเชื่อกันว่าข้อมูลนี้รั่วไหลมาจาก ห้องปฏิบัติการ ของมหาวิทยาลัยไอโอวาที่ดำเนินการโดยเจมส์ แวน อัลเลนซึ่งทำงานร่วมกับ ARPA ในโครงการอาร์กัสตลอดช่วงเวลานี้ บอลด์วินได้สอบถาม เรื่องนี้กับ วอลเตอร์ ซัลลิแวน เพื่อนร่วมงานนักข่าววิทยาศาสตร์ของเขา ซัลลิแวนได้พูดคุยกับริชาร์ด พอร์เตอร์ ประธานคณะกรรมการ IGY ด้านจรวดและดาวเทียม ซึ่ง "ตกใจ" กับข้อมูลมากมายที่บอลด์วินค้นพบ หนึ่งชั่วโมงหลังจากพูดคุยกับพอร์เตอร์ ซัลลิแวนได้รับโทรศัพท์จาก ARPA ขอให้เขาระงับเรื่องราวไว้จนกว่าการทดสอบจะเสร็จสิ้น^{[ 24 ]}

เมื่อสิ้นปี การทดสอบสิ้นสุดลงและแนวคิดดังกล่าวถูกยกเลิกไปเป็นส่วนใหญ่ คริสโตฟิโลสจึงสามารถพูดคุยเกี่ยวกับแนวคิดนี้ได้อย่างเปิดเผยในการประชุมของสมาคมฟิสิกส์อเมริกัน ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2491 โดยละเว้นรายละเอียดเพียงข้อเดียวคือจะใช้ระเบิดปรมาณูในการสร้างรังสี ในการประชุมของสมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ในเดือนธันวาคม ซัลลิแวนได้ยินว่าบทความเกี่ยวกับหัวข้อนี้ ซึ่งมีชื่อว่า "การดัดแปลงแถบรังสีของโลกโดยเทียม" กำลังเตรียมที่จะตีพิมพ์ ซัลลิแวนและบอลด์วินตระหนักว่าพวกเขากำลังจะเสีย "ข่าวเด็ด" ไป ดังนั้นซัลลิแวนจึงเขียนจดหมายถึงยอร์กเพื่อขออนุญาต เนื่องจากเห็นได้ชัดว่านักข่าวคนอื่นๆ กำลังทราบเกี่ยวกับการทดสอบ ยอร์กได้หารือเรื่องนี้กับเจมส์ คิลเลียนประธานคณะกรรมการที่ปรึกษาวิทยาศาสตร์ของประธานาธิบดี (PSAC) ซึ่งเสริมว่าแวน อัลเลนก็กำลังพยายามอย่างหนักเพื่อขอสิทธิ์ในการตีพิมพ์เช่นกัน^{[ 24 ]}

ต่อมาซัลลิแวนได้เน้นย้ำประเด็นของเขาเกี่ยวกับการเปิดเผยข้อมูลออกมาอยู่ดี โดยโทรไปที่สถานีตรวจสอบ IGY และสอบถามเกี่ยวกับบันทึกการเกิดแสงเหนือในช่วงเดือนสิงหาคมและกันยายน เขาได้รับแจ้งว่ามี "เหตุการณ์ที่น่าทึ่ง" ที่ไม่สอดคล้องกับพายุสุริยะที่รู้จัก เขาจึงส่งจดหมายอีกฉบับไปยังยอร์ก โดยระบุว่าเบาะแสเกี่ยวกับโครงการนี้เป็นที่เปิดเผยต่อสาธารณะอยู่แล้ว และกำลังรอให้ใครสักคนเชื่อมโยงจุดต่างๆ เข้าด้วยกัน ยอร์กเรียกเขาไปที่เพนตากอนและขอให้เขาชะลอเรื่องนี้ไว้อีกครั้ง ซัลลิแวนสรุปว่าเรื่องนี้ไม่ได้เกิดจากความจำเป็นทางทหารอีกต่อไป แต่เป็นเรื่องทางการเมือง การเจรจาห้ามการทดสอบยังคงดำเนินอยู่ และการเปิดเผยข่าวอย่างกะทันหันว่าสหรัฐฯ ได้ทำการทดสอบใหม่ในอวกาศจะเป็นปัญหาใหญ่ ซัลลิแวนและบอลด์วินจึงระงับเรื่องนี้ไว้อีกครั้ง^{[ 24 ]}

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2492 คิลเลียนอยู่ในนิวยอร์กเพื่อกล่าวสุนทรพจน์ ซัลลิแวนเข้าร่วมฟังและในตอนท้ายได้ยื่นจดหมายให้เขา ทั้งสองนั่งลงและคิลเลียนอ่านจดหมาย จดหมายระบุว่ามีข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบรั่วไหลออกมามากขึ้นเรื่อยๆ และหนังสือพิมพ์ไทมส์ได้รอการอนุมัติจากเพนตากอนอย่างอดทน แต่ดูเหมือนว่าจะยังไม่เกิดขึ้น ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในโครงการก็เริ่มแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการเผยแพร่ข้อมูลมากขึ้นเรื่อยๆ และการประชุมของนักวิทยาศาสตร์และผู้จัดการของอาร์กัสในช่วงปลายเดือนกุมภาพันธ์ก็เกิดการโต้เถียงกัน ในการประชุม PSAC คิลเลียนตกลงที่จะเผยแพร่ข้อมูลในการประชุมของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ในเดือนเมษายน แต่ก็ยังไม่ได้แจ้งให้หนังสือพิมพ์ไทมส์ทราบ^{[ 24 ]}

บอลด์วินและซัลลิแวนทนไม่ไหวอีกต่อไป พวกเขาจึงไปหาผู้บริหารระดับสูงของไทม์สได้แก่อาร์เธอร์ เฮย์ส ซัลซ์เบอร์ เกอร์ ผู้จัด พิมพ์ ออร์วิล อี. ดรายฟูส ประธาน และเทอร์เนอร์ แคทเลดจ์ บรรณาธิการบริหาร ซึ่งอนุมัติการตีพิมพ์ ในวันที่ 18 มีนาคม 1959 ซัลลิแวนพยายามโทรหาคิลเลียน แต่กลับได้คุยกับผู้ช่วยของเขาแทน ขณะที่บอลด์วินได้คุยกับรอย จอห์นสัน ผู้อำนวยการ ARPA ทั้งสองเขียนเรื่องราวในคืนนั้น โดยรอโทรศัพท์ที่จะมาระงับเรื่องราวอีกครั้ง แต่โทรศัพท์ก็ไม่เคยดัง และเรื่องราวก็ถูกตีพิมพ์ในวันถัดไป^{[ 24 ]}

ในปี พ.ศ. 2551 นักเขียนด้านวิทยาศาสตร์ Mark Wolverton ได้ตั้งข้อสังเกตถึงความกังวลอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการใช้ปรากฏการณ์ Christofilos เป็นวิธีในการปิดใช้งานดาวเทียม^{[ 16 ]}

• ปฏิบัติการอาร์กัส
• ปฏิบัติการฟิชโบวล์
• สนธิสัญญาอวกาศ
• การทดสอบนิวเคลียร์โครงการ K ของสหภาพโซเวียต
• สตาร์ฟิช ไพรม์
• เข็มขัดรังสีแวนอัลเลน
• รายชื่อแถบรังสีเทียม
• นิโคลัส คริสโตฟิโลส