Eine thermonukleare Explosion auf dem Mond würde sich in vielerlei Hinsicht grundlegend von einer auf der Erde unterscheiden. Die physikalischen Abläufe innerhalb der Bombe folgen denselben Schritten wie bei irdischen Wasserstoffbomben: Zunächst komprimiert eine Sprengladung einen radioaktiven Kern und löst Kernspaltung aus; dies erzeugt extrem heißes Plasma und initiiert kurz darauf Kernfusion. Bei einer betrachteten Sprengkraft von 100 Megatonnen — etwa dem Doppelten der stärksten bislang gezündeten Bombe — entstünde innerhalb von Millisekunden ein Feuerball mit Temperaturen im Bereich von Millionen Grad und starker Röntgen- sowie thermischer Photonenemission. Aufgrund des fehlenden Atmosphärenmediums entfaltet sich das Ereignis jedoch auf dem luftleeren Mond anders als auf der Erde.

Sofortige physikalische Effekte

Ohne Atmosphäre treten keine konvektiven Flammen oder Flächenbrände auf, weil es an sauerstoffreicher Luft und brennbaren Materialien fehlt. Stattdessen verdampft die oberste Gesteinsschicht infolge intensiver Röntgen- und thermischer Strahlung; feiner Mondstaub schmilzt und bildet Glas. In einem Radius von etwa 50 Kilometern würden Beobachter durch thermische Strahlung und ionisierende Strahlung unmittelbar tödlichen Dosen ausgesetzt sein. Die Explosion erzeugt ein expandierendes Plasma, das ungehindert in das All wächst, da kein atmosphärischer Druck seine Ausdehnung abbremst.

Die typische Druckwelle, die auf der Erde durch komprimierte Luft enorme Zerstörungskraft entfaltet, fehlt auf dem Mond vollständig. Ohne ein Medium, das gegen die Plasmakugel drückt, entsteht weder die schlagartige Stoßwelle noch der für irdische Explosionen charakteristische Lärm; stattdessen bleibt die Ausbreitung stumm. Gleichzeitig bleibt ionisierende Strahlung nahezu ungedämpft und kann über große Entfernungen lethale Dosen verursachen.

Geologische Folgen und Ejekta

Ein signifikanter Anteil der Explosionsenergie — im Vortrag wird etwa ein Zehntel genannt — wandelt sich in seismische Wellen um und würde auf dem Mond starke Erschütterungen auslösen, die mit einem Erdbeben der Stärke etwa 7 vergleichbar sind. Solche Mondbeben könnten vorhandene Infrastruktur ernsthaft beschädigen oder vernichten; auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes könnte das Beben aber unter Umständen kaum spürbar sein. Dort, wo die Bombe auf die Oberfläche trifft, wird Material herausgeschleudert: Bis zu Hundert Millionen Kubikmeter Staub und Gestein können aufgeworfen und Krater von bis zu einem Kilometer Durchmesser erzeugt werden, während der Untergrund sehr stark zerkleinert wird.

Weil es keine Atmosphäre gibt, bremst kein Luftwiderstand die Trümmer; ein großer Teil des ausgeworfenen Materials entkommt sogar der Mondgravitation. Dieses Material zerfällt in zahlreiche Mikrometeoriten, die unterschiedliche Bahnen und Geschwindigkeiten annehmen. Viele dieser Partikel sind sehr klein (zum Vergleich werden sie mit Kieselsteinen beschrieben), dennoch stellen sie für Raumfahrzeuge, Satelliten, Raumstationen und Astronauten erhebliche Gefahren dar, da sie durch Aufprall Löcher schlagen können. Andere Partikel verteilen sich wieder über die Mondoberfläche und bleiben dort als scharfkantiger, potenziell schädigender Schutt.

Langfristige Auswirkungen auf Orbit und Strahlungsniveau

Die Mondumlaufbahn würde durch eine derartige Explosion praktisch nicht verändert werden; die erzeugte Schubwirkung ist im Verhältnis zur Masse und zum Impuls des Mondes verschwindend klein. Die Explosion würde dem Mond einen weiteren Krater hinzufügen, jedoch dessen Bahn um die Erde kaum beeinflussen. Diese Relation wird im Vortrag mit dem Bild verglichen, einen Lastwagen durch Pusten zu bewegen — die Explosion ist groß, das All ist aber wesentlich größer.

Radioaktive Kontamination durch zurückfallende Trümmer bleibt lokal bestehen, weil auf dem Mond keine natürlichen Prozesse wie Erosion oder Verwitterung vorhanden sind, die kontaminiertes Material schnell verteilen oder begraben könnten. Dem Vortrag zufolge sinkt die zusätzliche Strahlung innerhalb eines Jahres auf ein Niveau, das mit der natürlichen kosmischen Strahlung vergleichbar ist. Für künftige Besatzungen und stationäre Infrastruktur auf dem Mond bliebe die kontaminierte Oberfläche dennoch ein ernstes Problem.