Le Projet Trinity : L’Aube de l’Âge Atomique – Histoire, Secrets et Impact 🌍🔥

Le 16 juillet 1945, au cœur du désert du Nouveau-Mexique, un événement allait changer le cours de l’histoire et la perception même du pouvoir destructeur de l’humanité. C’est à cette date que fut réalisé Trinity, le nom de code du premier essai d’une arme nucléaire par les forces armées des États-Unis, dans le cadre du désormais célèbre Projet Manhattan. Cet article détaillé vous plongera dans les coulisses de cet essai historique, en explorant son contexte, ses préparatifs minutieux, le déroulement de l’explosion, et ses conséquences durables, le tout optimisé pour vous offrir une compréhension approfondie de cet instant clé.

1. Le Projet Manhattan : La Course à la Bombe Nucléaire ⚛️

Le concept d’arme nucléaire a commencé à émerger dans les années 1930, à la suite de découvertes scientifiques fondamentales concernant la structure de l’atome et, plus spécifiquement, la fission nucléaire. Face à la montée des régimes fascistes en Europe et au début de la Seconde Guerre mondiale, la crainte du développement d’un programme nucléaire nazi s’est intensifiée. De nombreux scientifiques, dont certains avaient fui l’Allemagne, ont alors pressé les gouvernements américain et britannique de lancer leurs propres initiatives dans ce domaine.

En juin 1942, les deux nations ont fusionné leurs programmes de recherche naissants pour former le Projet Manhattan, placé sous la responsabilité du brigadier-général Leslie Groves de l’Armée de terre américaine. Les efforts pour développer les armes elles-mêmes ont été principalement concentrés au laboratoire de Los Alamos au Nouveau-Mexique, sous la supervision du physicien Robert Oppenheimer. D’autres travaux de recherche cruciaux ont été menés dans des institutions prestigieuses telles que l’université de Chicago, l’université Columbia et le Radiation Laboratory de l’université de Californie à Berkeley.

Dans les années 1940, la physique nucléaire était encore une science jeune, et les scientifiques ignoraient quelle forme une arme nucléaire pourrait prendre. Pour ne négliger aucune piste, ils se sont attelés à développer deux types de bombes, chacune employant un matériau fissile différent : l’uranium et le plutonium.

1.1. Les Défis de la Production de Matériaux Fissiles 🏭

La production de ces deux éléments fissiles représentait une entreprise industrielle colossale, surtout compte tenu de la technologie de l’époque. Elle a fini par absorber une part considérable du budget total du Projet Manhattan, représentant 80 % de son coût global.

L’Uranium : L’enrichissement de l’uranium, visant à accroître sa teneur en uranium 235 – un isotope fissile essentiel à la réaction en chaîne –, a été réalisé à Oak Ridge dans le Tennessee. Grâce à des procédés de séparation isotopique complexes mis en œuvre dans de gigantesques installations, les scientifiques du projet Manhattan sont parvenus à produire les premiers kilogrammes d’uranium de qualité militaire en juin 1944.
Le Plutonium : La production de plutonium a posé des problèmes différents et plus complexes, car il s’agit d’un élément synthétique, n’existant qu’à l’état de traces à l’état naturel. Ses caractéristiques physiques, chimiques et métallurgiques étaient donc mal connues, et jusqu’en 1944, seuls quelques microgrammes avaient été produits dans des cyclotrons, alors que plusieurs kilogrammes étaient nécessaires pour fabriquer une bombe.

Lorsque la production industrielle de plutonium a débuté dans le réacteur nucléaire X-10, puis dans ceux du site de Hanford dans l’État de Washington, les scientifiques ont fait une découverte cruciale : le plutonium produit, majoritairement composé de l’isotope 239, avait une proportion plus élevée qu’attendu en isotope 240, bien plus instable. Cette instabilité signifiait que le modèle d’arme à insertion, initialement envisagé (où deux blocs de matières fissiles sont projetés l’un contre l’autre), était inenvisageable pour le plutonium. En effet, la masse critique aurait été atteinte trop rapidement, produisant un « long feu » – une explosion nucléaire bien plus faible que prévu – au lieu d’une détonation optimale.

1.2. Le Choix de l’Implosion : Une Solution Complexe 💡

Face à ce défi majeur avec le plutonium, les chercheurs de Los Alamos se sont tournés vers une alternative plus complexe : la bombe à implosion. Dès septembre 1943, le mathématicien John von Neumann avait proposé un modèle d’arme composé d’un cœur en matière fissile entouré de deux types d’explosifs produisant des ondes de choc de vitesses différentes. En alternant précisément les couches pour former une lentille explosive, il devenait possible de concentrer l’énergie vers le cœur de plutonium, le comprimant ainsi à plusieurs fois sa densité initiale et atteignant la masse critique nécessaire pour une explosion complète.

Cette technique était particulièrement délicate à mettre en œuvre. À tel point que l’ensemble du laboratoire de Los Alamos fut réorganisé en août 1944 pour se concentrer prioritairement sur la création d’une arme à implosion fonctionnelle. Le succès du test Trinity allait dépendre de la maîtrise de cette technologie complexe.

2. Pourquoi un Essai ? La Décision du « Gadget » 🤔

La complexité intrinsèque de l’arme à implosion a rapidement conduit à la proposition de réaliser un essai préalable à son utilisation militaire, afin d’évaluer son efficacité et de s’assurer de sa viabilité. Cette idée fut fortement soutenue par Robert Oppenheimer, le directeur du laboratoire de Los Alamos, qui la suggéra au général Leslie Groves.

Groves accepta l’idée, mais non sans réserves significatives. La production du plutonium avait coûté énormément de temps et d’argent, et il était soucieux de savoir s’il serait possible de récupérer ce précieux matériau après le test. En février 1944, le physicien Norman Foster Ramsey proposa de réaliser un essai d’une puissance limitée dans une enceinte de confinement, précisément dans le but de récupérer le plutonium en cas d’échec.

Cependant, les scientifiques doutaient de leur capacité à contrôler la réaction en chaîne pour maintenir l’explosion dans les limites de résistance de l’enceinte. De plus, ils craignaient que les données obtenues dans un tel scénario ne soient pas représentatives du fonctionnement de la bombe à échelle réelle. Oppenheimer trancha en avançant que « le gadget à implosion doit être testé de manière que la production d’énergie soit comparable avec celle envisagée pour son utilisation finale ».

En mars 1944, Oppenheimer obtint l’accord de Groves pour la réalisation d’une explosion non limitée dans une enceinte de confinement. Néanmoins, le responsable du Projet Manhattan restait profondément inquiet de la possibilité d’un échec cuisant et de la manière dont il devrait justifier la perte d’un milliard de dollars de plutonium aux yeux du gouvernement. La pression était immense.

3. Le Nom de Code « Trinity » : Une Référence Poétique 📖

L’origine exacte du nom de code « Trinity » demeure incertaine, mais elle est souvent attribuée à Robert Oppenheimer. Cette attribution est liée à sa référence à un poème de l’auteur anglais John Donne sur la Trinité.

En 1962, le général Groves écrivit à Oppenheimer pour lui demander s’il avait choisi ce nom pour ne pas attirer l’attention, étant donné que de nombreuses rivières et montagnes de l’Ouest américain portent le même nom. Oppenheimer lui répondit : « Je l’ai suggéré mais pas pour cette raison… Le pourquoi du nom n’est pas clair mais je sais quelles pensées j’avais à l’esprit. Il y a un poème de John Donne, écrit juste avant sa mort, que je connais et j’apprécie. »

Il cita un extrait de ce poème : « As West and East In all flatt Maps — and I am one — are one So death doth touch the Resurrection »

Ce qui se traduit par : « Comme l’Ouest et l’Est Sur tous les planisphères — et je suis humain — ne font qu’un Ainsi la mort touche la Résurrection. »

Oppenheimer précisa ensuite que cela ne formait pas une « Trinité », mais que dans un autre poème religieux plus connu de Donne, celui-ci commence par : « Batter my heart, three person’d God », ce qui signifie « Bats mon cœur, Dieu de Trinité ». Cette révélation souligne la dimension intellectuelle et peut-être même spirituelle qu’Oppenheimer associait à ce projet monumental.

4. Le Site de l’Essai : Un Désert Isolé du Nouveau-Mexique 🏜️

Pour garantir la sécurité des populations et le secret absolu de l’essai, le site choisi devait répondre à des critères stricts : il devait être inhabité, plat pour minimiser les effets de l’onde de choc, et caractérisé par des vents faibles afin de limiter les retombées radioactives.

Huit emplacements potentiels furent initialement sélectionnés, répartis entre le Nouveau-Mexique, le Colorado, la Californie du Sud et le Texas. Après une étude approfondie de ces différents sites, le choix final se porta, le 7 septembre 1944, sur l’extrémité nord du champ de tir d’Alamogordo, situé dans la vallée de Jornada del Muerto, dans le comté de Socorro au Nouveau-Mexique. La zone était idéale pour son isolement et ses caractéristiques géographiques.

4.1. Aménagements et Logistique sur le Site 🚧

La seule structure des environs était une maison, le ranch McDonald, située à environ trois kilomètres au sud-est du point zéro de l’explosion. Ses propriétaires avaient été expropriés dès 1942, lorsque le champ de tir fut créé pour l’entraînement des équipages de bombardiers, et le terrain alentour, utilisé comme pâturage, avait été interdit d’accès. L’habitation du ranch fut provisoirement utilisée par les scientifiques comme laboratoire pour tester les composants de la bombe.

La ville la plus proche, San Antonio, se trouvant à une quarantaine de kilomètres du site choisi, un camp de base fut construit à quinze kilomètres au sud-ouest du point de l’explosion. Ce camp était destiné à accueillir le personnel et les infrastructures de support technique. En juillet 1945, 250 personnes travaillaient sur place, et leur nombre atteignit 425 le week-end de l’essai.

La sécurité du site était primordiale. Douze hommes de la police militaire, sous la direction de Harold Bush, arrivèrent le 30 décembre 1944 pour établir les premiers contrôles et organiser des patrouilles. Les distances étant trop importantes pour les chevaux, ceux-ci furent rapidement remplacés par des jeeps et des camions, bien que les chevaux fussent conservés sur place pour les matchs de polo, contribuant au moral des troupes.

Maintenir le moral des hommes travaillant de longues heures dans les conditions difficiles du désert fut un défi constant. Bush s’efforça d’améliorer les logements et les repas, et d’organiser des divertissements pour le personnel.

Les effectifs sur place augmentèrent considérablement tout au long de la première moitié de l’année 1945. La logistique était complexe : l’eau des puits locaux se révéla impropre à la consommation en raison de sa salinité, bien qu’elle convienne pour la toilette avec un savon spécial fourni par la Marine. Il fut donc nécessaire de se procurer de l’eau potable auprès des pompiers de la ville voisine de Socorro. Un embranchement particulier sur la voie ferrée à Pope fut rénové, et une zone de déchargement fut construite. De plus, de nouvelles routes furent tracées jusqu’au camp, et plus de 320 kilomètres de fils téléphoniques furent posés pour assurer les communications.

Un incident inattendu survint en mai : en raison de sa proximité avec le champ de tir, le camp fut accidentellement bombardé. Lors d’un raid d’entraînement nocturne, le premier appareil détruisit accidentellement le générateur éclairant la cible, plongeant la zone dans l’obscurité. Les avions suivants, n’ayant pas été informés de la présence du camp de Trinity, se dirigèrent vers cette source de lumière inattendue. Le bombardement provoqua un début d’incendie et endommagea l’écurie ainsi qu’un atelier de charpentier.

5. « Jumbo » : Le Conteneur Inutilisé et son Histoire 📦

Dans les phases initiales de planification de l’essai Trinity, la possibilité d’un échec de l’explosion était une préoccupation majeure. Pour tenter de récupérer la précieuse matière fissile en cas de défaillance, la conception d’une enceinte de confinement géante, surnommée « Jumbo », fut confiée à Robert W. Henderson et Roy W. Carlson de Los Alamos.

Les physiciens Hans Bethe, Victor Weisskopf et Joseph Oakland Hirschfelder déterminèrent que cette enceinte devait avoir la forme d’une sphère d’un diamètre de 4 à 4,6 mètres, peser 150 tonnes, et être capable de résister à une pression colossale de 3 450 bars. Après avoir consulté des entreprises sidérurgiques et ferroviaires, Carlson développa un modèle réduit sous la forme d’un cylindre, plus facile à fabriquer et à transporter. Pour sa fabrication, il se tourna vers la société Babcock & Wilcox, spécialisée dans la production de chaudières pour la Marine, dont les caractéristiques de fabrication étaient similaires à celles exigées pour Jumbo.

Livré en mai 1945, Jumbo mesurait trois mètres de diamètre, 7,6 mètres de longueur, avait des parois de 360 millimètres d’épaisseur et pesait un impressionnant total de 217 tonnes. Un train spécial fut nécessaire pour l’acheminer depuis son lieu de fabrication à Barberton dans l’Ohio jusqu’à Pope, où il fut transbordé sur un grand chariot et remorqué sur 40 kilomètres par des tracteurs. À l’époque, il s’agissait du plus lourd objet jamais transporté par rail.

Pour de nombreux chercheurs de Los Alamos, Jumbo était « la traduction physique du moment où le laboratoire avait eu le moins d’espoir dans le succès d’une bombe à implosion ». Cependant, à son arrivée sur le site, la situation avait évolué. Les scientifiques avaient repris confiance dans le fonctionnement de la bombe à implosion, et la production des réacteurs de Hanford permettait d’écarter tout risque de pénurie de plutonium, même en cas d’échec du test. De plus, la présence d’un conteneur risquait de modifier le comportement de l’explosion, et donc de perturber les analyses scientifiques cruciales.

Il fut donc décidé de ne pas utiliser Jumbo comme enceinte de confinement. Il fut plutôt positionné sur une structure en acier à 730 mètres du lieu de l’essai. Il survécut étonnamment à l’explosion et se trouve toujours sur place aujourd’hui. Dans les années 1950, une tentative fut faite pour détruire Jumbo en utilisant huit bombes de 230 kilogrammes, mais l’explosion ne fit qu’arracher ses deux extrémités. Incapable de s’en débarrasser, l’Armée enterra cet objet encombrant de 180 tonnes, qui fut ensuite récupéré en 1979 et placé à côté du parking des visiteurs, devenant une attraction historique sur le site.

6. Le Test Préliminaire : Une Répétition Générale Cruciale 🧪

Comme il n’était pas envisagé de réaliser un second essai à grande échelle, Kenneth Bainbridge, le responsable du test Trinity, décida d’organiser une répétition générale. L’objectif était de valider les procédures opérationnelles et de calibrer précisément les équipements de mesure. Initialement sceptique, Robert Oppenheimer finit par donner son accord et reconnut par la suite que ce test préliminaire avait grandement contribué à la réussite de l’essai Trinity.

Pour cette répétition, 110 tonnes de TNT furent empilées sur une plateforme en bois de six mètres de haut, à 730 mètres du point zéro de l’essai principal. Pour simuler les effets radioactifs d’une explosion nucléaire, un échantillon provenant de Hanford, contenant une source radioactive d’activité bêta et gamma (respectivement de 37 et 15 téra-becquerels), fut dissous et réparti dans des tubes traversant le tas d’explosif.

Le test était initialement prévu pour le 5 mai, mais fut repoussé de deux jours afin de permettre l’installation d’équipements supplémentaires. La détonation devait avoir lieu à 4 h du matin, mais elle fut retardée de 37 minutes, pour s’assurer de la présence d’un B-29 d’observation en vol.

6.1. Observations et Leçons Apprises 👀

La boule de feu de cette explosion conventionnelle fut visible depuis la base d’Alamogordo, située à une centaine de kilomètres, bien que l’onde de choc fût limitée. Peu après la détonation, le physicien Herbert L. Anderson utilisa un char M4 Sherman modifié et recouvert de plomb pour s’approcher du cratère, qui mesurait 9,1 mètres de diamètre et 1,5 mètre de profondeur. Les échantillons de sol révélèrent que la radioactivité résiduelle était suffisamment faible pour autoriser un accès sans protection particulière, mais limité à quelques heures.

D’un point de vue technique, une défaillance électrique d’origine inconnue fit que l’explosion eut lieu 0,25 seconde trop tôt, ruinant les expériences nécessitant une précision temporelle importante.

Malgré ce petit accroc, le test préliminaire se révéla extrêmement précieux, car il permit de mettre en évidence plusieurs problématiques imprévues qui auraient pu compromettre le succès de l’essai Trinity.

Communications : Le système téléphonique fut saturé, ce qui nécessita la pose de nouvelles lignes, qui furent ensuite enterrées pour éviter d’être endommagées par les véhicules. Un plus grand nombre de radios fut distribué, et un téléscripteur fut installé pour faciliter les communications avec Los Alamos.
Logistique des véhicules : Il apparut que le nombre de véhicules était insuffisant, et qu’un atelier de réparation était indispensable sur place.
Infrastructures routières : Les routes furent jugées de mauvaise qualité, la poussière soulevée par le passage des véhicules perturbant les équipements de mesure. Plus d’une trentaine de kilomètres de routes furent ainsi revêtues préalablement à l’essai Trinity.
Installations du camp : Enfin, un nouveau bâtiment fut construit au camp de base pour permettre des réunions avec un plus grand nombre de participants, et la cantine fut agrandie pour mieux servir le personnel.

Ce test préliminaire, souvent oublié dans l’histoire, fut un maillon essentiel dans la chaîne de succès du Projet Trinity, permettant aux scientifiques de peaufiner leurs procédures et d’anticiper les défis à venir.

7. Le « Gadget » : Cœur du Test Trinity 💥

Le terme « Gadget » était un euphémisme de laboratoire utilisé pour désigner une bombe. La section du laboratoire de Los Alamos responsable du développement de l’arme prit d’ailleurs le nom de « division G » (pour Gadget) en août 1944. À ce moment, le mot ne faisait pas spécifiquement référence à la bombe devant être employée pour l’essai Trinity, car elle n’avait pas encore été développée ; une fois qu’elle le fut, le terme fut utilisé comme nom de code par le laboratoire.

Officiellement, le Gadget de Trinity était du type Y-1561, comme le fut Fat Man, la bombe utilisée quelques semaines plus tard lors du bombardement de Nagasaki. Les deux étaient très similaires, les principales différences étant l’absence de fusée et d’enveloppe balistique pour le Gadget de Trinity.

7.1. Composition Détaillée du Cœur Nucléaire 🔬

L’élément central de la bombe, le cœur, était composé de deux hémisphères moulées et pressées, d’un diamètre de 92 millimètres et d’une masse totale de 6 190 grammes. Ces hémisphères étaient constituées d’un alliage de plutonium – sous sa forme allotropique δ, la plus malléable et facile à usiner – et de gallium, destiné à maintenir sa stabilité à température ambiante. La désintégration naturelle du plutonium générait une puissance de 15 watts, chauffant le cœur à une température d’environ 40 °C.

Les demi-sphères possédaient initialement un revêtement en argent. Cependant, des boursouflures apparurent sur ce revêtement, qui furent alors recouvertes de feuilles d’or. Les cœurs suivants furent dotés d’un revêtement en nickel, jugé plus stable. Le cœur de Trinity était uniquement composé de ces deux hémisphères, mais les cœurs ultérieurs furent équipés d’un anneau de section triangulaire au niveau de la jonction des deux demi-sphères, pour éviter que les neutrons ne puissent s’échapper et provoquer une pré-détonation non souhaitée.

Au centre du cœur se trouvait une cavité sphérique d’environ 25 millimètres, destinée à accueillir la source de neutrons appelée initiateur. Cet initiateur était composé de deux hémisphères en béryllium, entourant une sphère de béryllium recouverte de polonium. La compression de cet initiateur par les ondes de choc générées par les lentilles explosives devait provoquer le mélange des deux composants, générant ainsi les neutrons nécessaires pour déclencher la réaction en chaîne du plutonium.

Dans l’assemblage final, le cœur en plutonium était placé au milieu de deux demi-cylindres en uranium. Cet élément, surnommé le « slug », était positionné dans une sphère en uranium de centre creux, elle-même placée entre deux hémisphères en aluminium au contact des lentilles explosives. Cette conception, différente du simple assemblage de sphères sous forme de poupées gigognes, était liée à des questions de sécurité : le slug contenant les éléments nucléaires pouvait être assemblé plus facilement et maintenu aussi longtemps que possible à l’écart des explosifs. Le choix de l’uranium pour le slug et la sphère centrale était dicté par sa densité, qui permettrait de maintenir le cœur comprimé lors de la réaction en chaîne et d’obtenir le meilleur rendement possible. Cet uranium n’était pas enrichi et n’était pas destiné à participer à la réaction en chaîne initiale. Cependant, des études ultérieures de l’essai Trinity ont révélé qu’environ 30 % de l’énergie de l’explosion était liée à la fission de cet uranium induite par les neutrons rapides.

7.2. L’Assemblage Final du Gadget 🛠️

Un essai d’assemblage du Gadget, sans les composants nucléaires et explosifs, fut réalisé avec succès par l’équipe de Norris Bradbury à Los Alamos le 3 juillet. Les lentilles explosives arrivèrent au laboratoire les 7 et 10 juillet ; chacune fut analysée par Bradbury et l’expert en explosifs George Kistiakowsky, qui sélectionnèrent les meilleures. Les autres furent confiées à Edward Creutz, qui réalisa un essai de détonation près de Los Alamos. Les premières analyses semblèrent montrer que les lentilles n’avaient pas explosé simultanément, ce qui laissait penser que l’essai Trinity échouerait. Cependant, Hans Bethe étudia de manière approfondie les résultats durant la nuit et conclut que tout avait fonctionné correctement.

L’assemblage final des éléments nucléaires commença le 13 juillet dans la ferme du ranch McDonald, dont la chambre principale avait été transformée en salle blanche stérile. L’initiateur, assemblé par Louis Slotin, fut placé au centre des deux hémisphères de plutonium. La sphère obtenue fut ensuite positionnée par Cyril Stanley Smith dans les demi-cylindres du slug. Les interstices furent comblés avec des feuilles d’or, et les deux moitiés du slug étaient maintenues jointes par des vis en uranium. La capsule de 48 kilogrammes ainsi assemblée fut alors transportée à la base de la tour, où son sommet fut percé pour permettre son accrochage à un treuil.

Hissée au sommet du Gadget (qui était déjà en grande partie assemblé), elle fut descendue dans son centre via un espace créé par le retrait de deux lentilles explosives. Au moment de son arrivée au niveau de la sphère percée en uranium, il s’avéra que la capsule était trop large pour l’orifice. Robert Bacher réalisa que la chaleur dégagée par le plutonium avait entraîné une dilatation de la capsule, tandis que le froid nocturne avait provoqué une diminution de volume de la sphère en uranium. La mise en contact des deux éléments permit un équilibrage thermique, et la capsule entra complètement dans son emplacement au bout de quelques minutes. L’anneau de levage fut retiré, et l’orifice dans la capsule comblé par un bouchon en uranium. Un disque de bore fut placé au sommet de la capsule et un bouchon en aluminium fut vissé dans la sphère du même métal, avant que les deux lentilles explosives manquantes ne soient ajoutées. Le dernier élément de l’enveloppe en duralumin fut mis en place, et l’assemblage fut achevé vers 16 h 45 le 13 juillet.

Le Gadget fut ensuite hissé jusqu’au sommet de la tour en acier de 30 mètres, où se trouvait une plateforme en bois et un abri rudimentaire en tôle ondulée. Des matelas avaient été positionnés à la base de la tour au cas où le câble céderait, une précaution révélateur du stress entourant l’opération. Le choix d’une explosion en hauteur était destiné à simuler un largage par un bombardier, et à réduire la contamination radioactive du sol. L’armement final fut réalisé peu après 22 h le 15 juillet par une équipe composée de Bainbridge, Kistiakowsky, Joseph McKibben et de quatre soldats, dont le lieutenant Bush.

8. Les Observateurs : Tensions et Prédictions 🧑‍🔬

Dans les deux semaines précédant le test, environ 250 personnes de Los Alamos travaillaient sur le site de Trinity. La police militaire du lieutenant Bush comptait alors 125 hommes, chargés de surveiller et d’entretenir le camp de base. En prévision d’une éventuelle évacuation de la population civile, cent soixante hommes sous le commandement du major T. O. Palmer étaient stationnés en dehors de la zone interdite. Ils disposaient de suffisamment de véhicules pour transporter 450 personnes jusqu’à la base d’Alamogordo, où des infrastructures avaient été construites pour les accueillir. Le général Groves avertit même le gouverneur du Nouveau-Mexique, John J. Dempsey, qu’il pourrait avoir à appliquer la loi martiale dans le sud-ouest de l’État.

Des abris d’observation furent construits à environ 10 000 yards (soit 9 100 mètres) au nord, à l’ouest et au sud de la tour de détonation, et furent nommés respectivement N-10,000, W-10,000 et S-10,000. Chaque abri avait son responsable : Robert Wilson à N-10,000, John Manley à W-10,000, et Frank Oppenheimer (le frère de Robert) à S-10,000. La plupart des observateurs se trouvaient cependant à une trentaine de kilomètres du point zéro. Certains assistèrent à l’explosion de façon plus ou moins informelle ; Richard Feynman affirma ainsi qu’il fut la seule personne à avoir vu l’explosion sans les lunettes de protection fournies, car il avait utilisé le pare-brise de son véhicule pour filtrer les rayons ultraviolets nocifs.

Kenneth Bainbridge demanda à Groves une liste de dix VIP pour assister à l’événement. Groves choisit Robert Oppenheimer, Richard Tolman, Vannevar Bush, James Conant, Thomas F. Farrell, Charles Lauritsen, Isidor Isaac Rabi, Geoffrey Taylor, James Chadwick, et Bainbridge lui-même. Ce groupe privilégié assista à l’essai depuis Compania Hill, à environ 30 kilomètres au nord-ouest de la tour.

8.1. Les Paris des Scientifiques et les Craintes 🎲

Les observateurs, en particulier les scientifiques, prirent des paris sur les résultats de l’essai et la puissance de l’explosion.

Edward Teller fut le plus optimiste, prédisant une énergie de 45 kilotonnes de TNT. En conséquence, il porta des gants, des lunettes de soleil sous les lunettes de soudeur fournies par le gouvernement, ainsi que de la crème solaire qu’il partagea avec ses collègues. Il fut d’ailleurs l’un des rares scientifiques à voir directement le test, car il n’avait pas suivi les consignes demandant aux observateurs de se coucher au sol dos à l’explosion.
Les autres étaient moins optimistes : Norman Foster Ramsey envisagea même un échec complet.
Robert Oppenheimer prédit une énergie de 300 tonnes de TNT.
George Kistiakowsky estima 1 400 tonnes.
Hans Bethe misait sur 8 000 tonnes.
Isidor Isaac Rabi, arrivé en dernier, remporta les paris avec une estimation étonnamment proche de la réalité : 18 kilotonnes.

Enrico Fermi offrit de prendre des paris sur la possibilité que l’explosion enflamme l’atmosphère, et si cela était le cas, si seul l’État ou toute la planète seraient incinérés. Bien que Bethe ait auparavant déterminé qu’une telle éventualité était quasiment impossible, Bainbridge fut furieux que Fermi effraye ainsi les gardes qui n’avaient pas les connaissances pour savoir si cela était vrai ou non. De son côté, la plus grande crainte de Bainbridge était que rien ne se passe, ce qui l’obligerait à s’approcher de la tour pour enquêter sur la défaillance.

8.2. Instrumentation et Photographie 📸

Les prises de vue photographiques de l’essai furent réalisées par une cinquantaine de caméras et d’appareils pouvant prendre jusqu’à 10 000 images par seconde. Un spectromètre rotatif placé à 9 100 mètres devait analyser le spectre électromagnétique durant le premier dixième de seconde, tandis qu’un second, plus lent, suivrait la boule de feu. Des caméras furent également placées dans des abris à seulement 730 mètres de la tour, derrière des plaques d’acier et de verre ; ces abris étaient montés sur des skis pour permettre leur remorquage par le char recouvert de plomb.

Malgré les consignes strictes, certains observateurs, dont le physicien Emilio Segré, firent entrer leur propre matériel photographique. C’est ainsi que Jack Aeby réalisa la seule photographie bien exposée connue de l’explosion.

9. L’Explosion : Un Événement Historique 💥

Pour le test, les scientifiques désiraient des conditions météorologiques spécifiques : une bonne visibilité, un faible taux d’humidité, des vents faibles à basse altitude et des vents orientés à l’ouest à haute altitude. Des conditions optimales furent prévues entre le 18 et le 21 juillet. Cependant, la conférence de Potsdam devait débuter le 16 juillet, et le président Harry S. Truman voulait absolument que l’essai ait lieu avant cette date clé. Le test fut donc planifié pour le 16 juillet, au moment où tous les éléments de la bombe devenaient disponibles.

La détonation devait initialement avoir lieu à 4 h du matin, mais elle fut repoussée en raison d’orages. Les scientifiques craignaient que les retombées radioactives ne soient accrues par la pluie et, surtout, qu’un éclair ne déclenche une explosion prématurée. Un rapport météorologique favorable fut finalement publié à 4 h 45, et le compte à rebours final de vingt minutes, prononcé par Samuel King Allison, débuta à 5 h 10. Quelques problèmes de communication surgirent : la fréquence utilisée par le B-29 d’observation était la même que celle de la radio Voice of America, et les radios FM partageaient leurs fréquences avec une station de chargement ferroviaire de San Antonio au Texas.

9.1. Le Moment Clé : La Détonation et ses Effets Visuels et Sonores ✨

À 5 h 29 min 21 s (± 2 secondes) le 16 juillet 1945, le Gadget explosa avec une énergie colossale d’environ 20 kilotonnes de TNT. Le sable, composé en grande partie de silice, fut instantanément fondu et transformé en un verre légèrement radioactif et verdâtre qui fut appelé trinitite. Une étude de 2021 a même mis en évidence la formation d’un quasi-cristal au sein de la trinitite, une découverte fascinante.

L’explosion laissa un cratère de 1,5 mètre de profondeur sur 9,1 mètres de diamètre. Les observateurs rapportèrent que les montagnes alentour furent éclairées « plus brillamment qu’en plein jour » pendant une ou deux secondes. Les personnes présentes au camp de base indiquèrent que la chaleur « était aussi forte que dans un four ». Le son de l’explosion fut entendu à plus de 160 kilomètres, et le nuage en champignon s’éleva majestueusement jusqu’à une altitude de 12 100 mètres.

9.2. Témoignages des Observateurs 🗣️

Les récits des observateurs de Trinity offrent un aperçu saisissant de la puissance et de la beauté terrifiante de l’explosion.

Ralph Carlisle Smith, présent à Compania Hill, écrivit un compte-rendu mémorable : « Je regardais droit devant avec mon œil gauche ouvert protégé par un verre de soudeur et mon œil droit restant ouvert et découvert. Soudainement, mon œil droit fut aveuglé par une lumière qui apparut instantanément tout autour sans aucune augmentation d’intensité. Mon œil gauche pouvait voir la boule de feu débuter comme une gigantesque bulle ou un chapeau de champignon. J’ai lâché le verre de mon œil gauche presque immédiatement et observé la lente ascension verticale. La forte intensité baissa rapidement et n’aveuglait plus mon œil gauche mais cela restait encore incroyablement brillant. Elle devint jaune puis rouge et enfin d’un magnifique violet. Elle avait initialement un caractère translucide qui prit peu après l’apparence d’une fumée blanche et colorée. La boule de feu sembla s’élever comme un champignon. Plus tard, la colonne devint un cylindre de fumée blanche ; elle semblait bouger de manière pesante. Un trou fut percé dans les nuages mais deux anneaux de brouillard apparurent bien au-dessus de la colonne de fumée blanche. Il y eut une acclamation spontanée de la part des observateurs. Le Dr von Neumann déclara « c’était au moins 5 000 tonnes et probablement bien plus » ».

Dans son compte-rendu officiel, le général Thomas F. Farrell nota : « Les effets lumineux défièrent toute description. Tout le paysage fut illuminé par une lumière écrasante d’une intensité plusieurs fois supérieure à celle du soleil de midi. Elle était dorée, mauve, violette, grise et bleue. Elle éclaira chaque pic, crevasse et crête de la chaîne de montagne voisine avec une clarté et une beauté qui ne peut être décrite mais doit être observée pour être imaginée… ».

William L. Laurence, journaliste du The New York Times, qui avait été temporairement transféré au sein du Projet Manhattan à la demande de Groves au début de l’année 1945, assista à l’essai Trinity et au bombardement de Nagasaki. Il écrivit également des communiqués de presse avec l’aide de l’équipe de relations publiques du Projet. Il rapporta par la suite : « Un puissant cri remplit l’air. Le petit groupe qui avait jusqu’alors été enraciné dans la terre comme des plantes du désert commença à danser, le rythme de l’homme primitif dansant à l’une de ses fêtes du feu à l’arrivée du printemps ».

9.3. Les Réactions Post-Explosion et les Réflexions d’Oppenheimer 💭

Après l’euphorie initiale, Kenneth Bainbridge, visiblement secoué par l’ampleur de ce qu’ils venaient d’accomplir, dit à Oppenheimer : « Maintenant nous sommes tous des fils de pute ».

Isidor Isaac Rabi remarqua la réaction d’Oppenheimer : « Je n’oublierai jamais son pas ; je n’oublierai jamais la façon dont il est sorti de la voiture… son pas était celui du train sifflera trois fois… ce genre de bravade. Il l’avait fait ».

Robert Oppenheimer lui-même rapporta par la suite qu’au moment de l’explosion, il pensa à un verset du Bhagavad-Gita, l’un des textes fondamentaux de l’hindouisme : « Si dans le ciel se levait tout à coup la Lumière de mille soleils, elle serait comparable à la splendeur de ce Dieu magnanime… ».

Plusieurs années après, il indiqua qu’il avait un autre verset en tête, bien plus sombre et prophétique, qui est devenu iconique : « Nous savions que le monde ne serait plus le même. Certains ont ri, certains ont pleuré. La plupart étaient silencieux. Je me suis souvenu d’une ligne du texte hindou, le Bhagavad Gita ; Vishnou essaye de persuader le Prince de faire son devoir et, pour l’impressionner, prend son apparence aux multiples bras et lui dit : « Maintenant je suis la Mort, le destructeur des mondes ». Je suppose que nous avons tous pensé cela, d’une façon ou d’une autre ». Ces mots résonnent encore aujourd’hui comme le symbole de la prise de conscience des conséquences cataclysmiques de la puissance libérée.

10. Évaluation de l’Énergie et Premières Conséquences 📊

Immédiatement après l’explosion, les deux chars M4 Sherman recouverts de plomb, préparés à cet effet, commencèrent à avancer vers le cratère pour collecter des échantillons. Les analyses radiochimiques de ces échantillons de sol indiquèrent que l’énergie de l’explosion avait été d’environ 18,6 kilotonnes de TNT.

Cinquante microphones associés à des manomètres fournirent des données concernant la pression de l’onde de choc ; les données obtenues suggéraient une énergie d’environ 9,9 kilotonnes de TNT (avec une marge d’erreur de ± 1 %). Des détecteurs de neutrons et de rayonnements gamma avaient également été installés, mais peu survécurent à l’explosion. Les estimations modernes consolidées donnent une énergie de 21 kilotonnes de TNT pour l’essai Trinity, dont environ quinze issues de la fission du cœur en plutonium et six venant de la fission des éléments en uranium qui entouraient le cœur.

10.1. Impact sur les Bombardements Futurs 🚀

À la suite de l’analyse approfondie des données obtenues durant l’essai Trinity, l’altitude de détonation pour les bombardements atomiques d’Hiroshima et de Nagasaki fut fixée à 560 mètres. Cette altitude fut choisie pour maximiser l’effet du souffle et la destruction au sol.

Oppenheimer indiqua également à Groves que l’uranium utilisé dans une arme à insertion comme Little Boy (la bombe d’Hiroshima) serait mieux employé dans un cœur composite associé à du plutonium, afin d’optimiser le rendement. Cependant, cette proposition arriva trop tard pour la bombe qui fut larguée sur Hiroshima, bien que la production des cœurs composites commença immédiatement pour de futures armes.

11. Détection Civile et Révélation au Public 📢

L’intense lumière et la puissante détonation de l’essai Trinity furent remarquées dans tout le Nouveau-Mexique, générant de nombreuses interrogations parmi la population. Le général Groves fit par conséquent publier un communiqué de presse, rédigé plusieurs semaines auparavant par William L. Laurence, dans le but de masquer la véritable nature de l’événement.

Le communiqué, daté du 16 juillet, déclarait : « Alamogordo, N. M., 16 juillet L’officier commandant la base d’Alamogordo a fait la déclaration suivante aujourd’hui : « Plusieurs demandes ont été reçues concernant une forte explosion ayant eu lieu sur la base d’Alamogordo ce matin. Un magasin de munitions isolé et contenant une quantité considérable d’explosifs et d’engins pyrotechniques a explosé. Aucun mort ou blessé n’est à déplorer et les dégâts à l’extérieur du magasin d’explosifs ont été négligeables. Les conditions météorologiques affectant la composition des obus à gaz détruits par l’explosion pourrait pousser l’Armée à évacuer temporairement certains civils » ».

Laurence avait en fait préparé quatre déclarations différentes pour couvrir toutes les éventualités, allant de la réussite complète de l’essai (celle qui fut utilisée) à la destruction des communautés voisines et la nécessité d’évacuer les résidents. Plusieurs journaux locaux publièrent le même jour un article indiquant que « la détonation fut observée et ressentie dans une zone comprenant El Paso, Silver City, Gallup, Socorro et Albuquerque ». Cependant, les publications importantes de la côte Est ignorèrent ces informations, suivant probablement les directives gouvernementales.

Le public apprit formellement la réalité de l’explosion et sa nature nucléaire peu après le bombardement d’Hiroshima, par le biais du rapport Smyth, publié le 12 août 1945. Rédigé par le physicien Henry DeWolf Smyth, ce document retraçait l’histoire du Projet Manhattan et donnait des informations précises sur l’essai Trinity, incluant même des photographies. En septembre 1945, Groves, Oppenheimer, des représentants du gouvernement et des journalistes se rendirent sur le site de l’essai, prenant la précaution de porter des surchaussures pour empêcher que leurs chaussures ne soient contaminées par les matières radioactives.

12. Communication Officielle et Messages Cifrés ✉️

Les résultats de l’essai Trinity furent transmis en urgence au secrétaire à la Guerre, Henry L. Stimson, qui se trouvait alors à la conférence de Potsdam en Allemagne. La communication fut effectuée au moyen d’un message codé, rédigé par son adjoint, George L. Harrison, afin de maintenir le secret autour de cet événement majeur.

Le premier message, envoyé le matin de l’essai, disait : « Opéré ce matin. Diagnostic encore incomplet mais résultats semblent satisfaisants et déjà au-delà des attentes. Communiqué de presse local nécessaire car intérêt sur un grand territoire. Dr Groves ravi. Il revient demain. Je vous tiendrai informé ».

Le président Harry Truman et le secrétaire d’État James F. Byrnes furent immédiatement informés de la réussite retentissante de l’essai dès l’arrivée de ce télégramme.

Harrison envoya un second message le matin du 18 juillet, deux jours après l’explosion, apportant plus de détails et de symbolisme : « Docteur vient de revenir enthousiaste et confiant que le petit garçon [Little Boy] est aussi costaud que son grand frère. La lumière dans ses yeux est visible d’ici à High Hold et j’aurais pu entendre ses cris d’ici à ma ferme ».

Ce message codé était en réalité une description de l’ampleur phénoménale de l’explosion. Comme la résidence d’été de Stimson, « High Hold », se trouvait à Long Island, et la ferme d’Harrison près d’Upperville en Virginie, cela signifiait que l’explosion avait été vue à une distance de 320 kilomètres et entendue jusqu’à 50 kilomètres, soit la distance approximative entre ces lieux et Washington, D.C.. Ces messages illustrent l’impact immédiat et la portée insoupçonnée de la détonation.

13. Retombées Radioactives et Impact sur l’Environnement ☢️

L’essai Trinity n’a pas seulement eu des conséquences immédiates en termes de souffle et de lumière ; il a également provoqué des retombées radioactives qui ont eu un impact sur l’environnement et, dans une certaine mesure, sur les personnes et les animaux.

Les dosimètres utilisés pour mesurer l’exposition à la radioactivité indiquèrent qu’aucun observateur de l’abri N-10,000 n’avait reçu plus de 0,1 röntgen, et l’abri fut d’ailleurs évacué avant l’arrivée du nuage radioactif. L’explosion fut plus efficace que prévu, et le courant d’air ascendant fit que peu de particules radioactives retombèrent directement sur le site de l’essai.

Cependant, le cratère lui-même fut bien plus radioactif qu’attendu, principalement en raison de la formation de trinitite, ce verre issu du sable fondu imprégné de radioactivité. Les équipages des deux chars blindés de plomb, chargés de collecter des échantillons de sol immédiatement après l’explosion, furent fortement exposés. Le dosimètre d’Herbert L. Anderson enregistra une dose de sept à dix röntgens, tandis que l’un des conducteurs, qui réalisa trois voyages vers le cratère, reçut entre treize et quinze röntgens.

13.1. Conséquences sur la Faune et les Populations Locales 🐄

Les plus fortes retombées radioactives en dehors de la zone interdite furent enregistrées à une cinquantaine de kilomètres du lieu de l’essai, notamment à Chupadera Mesa. Les scientifiques y observèrent des brûlures et une chute de poils sur le dos du bétail exposé aux radiations. L’Armée acheta 75 de ces bêtes, dont les dix-sept les plus marquées furent gardées à Los Alamos pour observation, tandis que le reste fut envoyé à Oak Ridge pour une observation sur le long terme des effets des radiations.

À la différence de la centaine d’essais nucléaires qui furent menés par la suite dans le Nevada, les doses reçues par les habitants de la région autour d’Alamogordo n’ont pas été systématiquement enregistrées et n’ont pas pu être reconstituées précisément en raison du manque de données. Cela rend difficile l’évaluation de l’impact sanitaire à long terme sur la population locale.

13.2. L’Incident Kodak : Une Preuve Inattendue de Retombées 🎞️

En août 1945, peu après le bombardement d’Hiroshima, l’entreprise Kodak nota l’apparition de taches inexpliquées sur ses pellicules photographiques, alors stockées dans des boîtes en carton. Un des employés, J. H. Webb, étudia la question et conclut, de manière étonnante, qu’une explosion nucléaire avait eu lieu quelque part aux États-Unis. Il rejeta l’idée que cela soit une conséquence du bombardement au Japon, car la contamination n’aurait pas pu atteindre les États-Unis aussi rapidement.

Il s’avéra que des retombées radioactives de l’essai Trinity avaient contaminé l’eau utilisée par une papeterie de l’Indiana, qui fabriquait le carton utilisé pour l’entreposage des pellicules Kodak. Conscient de l’importance capitale de cette découverte et de ses implications pour le secret nucléaire, Webb garda le secret jusqu’en 1949. En conséquence, la Commission de l’énergie atomique des États-Unis (AEC) fut contrainte de fournir à l’industrie photographique des cartes et des prévisions des retombées pour lui permettre d’acquérir du matériel non contaminé et de prendre les mesures adéquates pour la protection des pellicules sensibles. Cet incident souligne l’étendue et l’imprévisibilité des retombées radioactives.

14. Le Site Trinity Aujourd’hui : Un Patrimoine Historique 🗺️

Le site de l’essai Trinity, bien que théâtre d’un événement d’une puissance destructrice sans précédent, est aujourd’hui un lieu de mémoire et de réflexion.

En 1953, la Commission de l’énergie atomique (AEC) organisa un nettoyage du site, et une grande partie de la trinitite fut retirée et enterrée. Peu après, le site fut ouvert au public lors de visites organisées. Soixante-dix ans après l’essai, la radioactivité résiduelle est encore environ dix fois supérieure au rayonnement de fond naturel. La dose reçue durant une visite d’une heure correspond ainsi à la moitié de la dose journalière moyenne d’un adulte américain. Les visiteurs sont d’ailleurs invités à ne pas ramasser les éventuels fragments de trinitite qu’ils trouveraient, afin de limiter leur exposition.

Le 21 décembre 1965, le site Trinity, d’une superficie de 20 800 hectares, a été déclaré National Historic Landmark, reconnaissant son importance historique. Il a ensuite été inscrit au Registre national des lieux historiques le 15 octobre 1966.

Le site historique comprend plusieurs éléments clés :

Le camp de base où vivaient et travaillaient les scientifiques et le personnel de soutien.
Le lieu exact de l’explosion, le point zéro.
La maison du ranch McDonald, où le cœur nucléaire du Gadget fut assemblé dans une salle blanche improvisée.
L’un des anciens bunkers abritant des instruments est toujours visible depuis la route à l’ouest du lieu de l’explosion.

Comme mentionné précédemment, le conteneur Jumbo représente également une partie du patrimoine du site. Dans les années 1950, il fut décidé de tenter de le détruire en utilisant huit bombes de 230 kilogrammes, mais l’explosion ne fit qu’arracher ses deux extrémités. Incapable de s’en débarrasser, l’Armée enterra cet encombrant objet de 180 tonnes, qui fut finalement récupéré en 1979 et est aujourd’hui placé à côté du parking des visiteurs.

Un monument Trinity, un obélisque en roche volcanique de 3,7 mètres, marque depuis 1965 l’emplacement précis de l’hypocentre de l’explosion.

Le site Trinity reste une destination populaire pour le tourisme atomique, même s’il n’est ouvert au public que deux fois par an : les premiers samedis d’avril et d’octobre. Une visite spéciale fut organisée pour commémorer le cinquantième anniversaire de l’essai, le 16 juillet 1995, attirant un nombre record d’environ 5 400 personnes, soit le double de l’affluence habituelle.

Conclusion : L’Héritage Indélébile de Trinity ⏳

Le test Trinity n’a pas été qu’une simple expérimentation scientifique ; il a été le moment fondateur de l’âge nucléaire, marquant l’entrée de l’humanité dans une ère nouvelle, aux pouvoirs et aux responsabilités sans précédent. Ce succès a prouvé la viabilité des armes atomiques, ouvrant la voie aux bombardements d’Hiroshima et de Nagasaki qui mirent fin à la Seconde Guerre mondiale.

L’histoire de Trinity est une histoire de génie scientifique, de logistique colossale, de paris audacieux et de réflexions profondes sur les implications morales et existentielles de la puissance nouvellement acquise. Des défis techniques du « Gadget » aux poèmes cités par Oppenheimer, en passant par les témoignages poignants des observateurs et les conséquences inattendues des retombées, chaque aspect de cet événement contribue à une compréhension plus riche de notre passé et de notre présent.

Aujourd’hui, le site de Trinity se dresse comme un monument silencieux, rappelant à la fois la curiosité insatiable de la science et les dangers inhérents à ses applications les plus extrêmes. C’est un lieu qui invite à la réflexion sur la responsabilité humaine face à la technologie et le dilemme éternel entre la progression du savoir et la préservation de la vie.

16 Juillet 1945 : Tout savoir sur le premier essai nucléaire « Trinity », qui a inspiré le film Oppenheimer