Jeszcze kilkanaście miesięcy wcześniej nic nie wskazywało na to, że jesień 1961 r. przyniesie apogeum nuklearnej rywalizacji między supermocarstwami. Zwycięstwo Johna Kennedy’ego w wyborach prezydenckich z listopada 1960 r. zostało na Kremlu przyjęte niemal z entuzjazmem. Nikita Chruszczow, I sekretarz KC KPZR, miał wręcz żartować, że oto Amerykanie zrobili mu prezent na rocznicę rewolucji. Na tle swego poprzednika, Dwighta Eisenhowera, Kennedy prezentował się jako człowiek kompromisu i zwolennik negocjacji, otwarty na porozumienie ze Związkiem Radzieckim.
Ugodowa postawa amerykańskiego prezydenta została jednak na Kremlu odebrana jako dowód słabości. Chruszczow, przekonany, że bez problemu zdoła narzucić swoją wolę młodszemu i mało doświadczonemu politykowi, zaproponował spotkanie na neutralnym gruncie. Kennedy przyjął ofertę, jednak podczas dwudniowych rozmów, zaaranżowanych na początku czerwca 1961 r. w Wiedniu, kategorycznie odmówił zgody na propozycję radzieckiego przywódcy dotyczącą zjednoczenia Berlina – koncepcję o kluczowym znaczeniu dla Moskwy.
Chruszczow, rozjuszony nieoczekiwanym oporem, stracił panowanie nad sobą i zagroził, że jeśli Stany Zjednoczone chcą wojny, to będą ją miały. Widząc przy tym, że przecenił własne talenty negocjacyjne, zaczął szukać innych argumentów, którymi mógłby zmiękczyć stanowisko Waszyngtonu.
W lipcu 1961 r. na Kremlu odbyło się spotkanie partyjnego kierownictwa z grupą fizyków jądrowych, pracujących dla przemysłu zbrojeniowego. Był wśród nich młody i utalentowany badacz Andriej Sacharow. Właśnie przedstawiony przez niego projekt ładunku termonuklearnego o prawie nieograniczonej mocy wzbudził największe zainteresowanie Chruszczowa. Nawet po latach, w mocno wygładzonych pamiętnikach, nie potrafił ukryć, jak bardzo podnieciła go perspektywa zdobycia nowej broni: „To było coś kolosalnego. Nigdy przedtem nie mieliśmy do dyspozycji takiej potęgi!”.
Wiktor Adamski, jeden z uczestników spotkania, wspominał później: „Wszyscy, włączając Sacharowa, prezentowaliśmy naiwny, patriotyczny pogląd, że powinniśmy skonstruować jak najpotężniejszą i najbardziej skuteczną broń, o czym poinformujemy »potencjalnych wrogów« jak i »ludzi dobrej woli«, tak by mogli wpłynąć na swoje rządy i skłonić je do podpisania całkowitego zakazu prób z bronią jądrową”.
Również sam Sacharow napisał we wspomnieniach, iż miał nadzieję, że eksplozja gigantycznej bomby okaże się ostatnim takim wybuchem w dziejach zimnej wojny. Z drugiej strony, jak przyznał, fascynowało go wyzwanie intelektualne związane z całym przedsięwzięciem, zwłaszcza przezwyciężanie licznych trudności technologicznych podczas konstruowania ogromnego ładunku.
Na polecenie Chruszczowa niezwłocznie przystąpiono do budowy urządzenia, wkrótce ochrzczonego nazwą Car Bomba. Prace prowadzono w Sarowie, niewielkim mieście położonym 500 km od Moskwy i w całości przekształconym w ośrodek badań nuklearnych. Aż do lat 90. istnienie miasta-laboratorium objęte było całkowitą tajemnicą; otoczona zasiekami miejscowość nie figurowała na mapach, nawet w tajnych dokumentach posługiwano się jedynie nazwą kodową ośrodka: Arzamas-16.
Jednak samej informacji o planowanym wybuchu władze radzieckie tym razem nie zamierzały trzymać w tajemnicy. Przeciwnie, już na kilka tygodni przed eksplozją Kreml zaczął informować Zachód o swoich zamierzeniach. Pierwszą niedyskrecję popełnił sam Chruszczow, gdy pod koniec lipca gościł w daczy nad Morzem Czarnym prezydenckiego doradcę Johna McCloya. Radziecki przywódca, rozzłoszczony twardą postawą Amerykanów w sprawie Berlina, zagroził wojną, której „wynik zostanie rozstrzygnięty za pomocą broni termojądrowej” i która „zetrze z powierzchni ziemi Stany Zjednoczone razem z ich europejskimi sojusznikami”. Dodał, że jego inżynierowie zbudowali właśnie 100-megatonową bombę atomową i nie mogą się doczekać, kiedy ją wypróbują. „Powiedziałem im – chełpił się Chruszczow w typowym dla siebie rubasznym stylu – »Nie srajcie po gaciach. Wkrótce będziecie mieli okazję«”.
1 września Rosjanie złamali moratorium, które obowiązywało od 1958 r., i rozpoczęli serię próbnych wybuchów nuklearnych w atmosferze. Pierwsze ładunki miały moc nieprzekraczającą 1 megatony, jednak Zachód był zaniepokojony częstotliwością dokonywanych eksplozji: w ciągu miesiąca przeprowadzono ich 17.
Tymczasem prace w Sarowie trwały. Nieoczekiwanie problemem okazało się dobranie właściwej mocy dla projektowanego ładunku. Pierwotnie, zgodnie z życzeniem Chruszczowa, siłę wybuchu określono na 100 megaton – 5 tys. razy więcej niż podczas eksplozji w Hiroszimie (20 kiloton). Okrągła liczba, odzwierciedlająca gigantomanię systemu, sama w sobie stanowiłaby potężny oręż propagandowy. Nawet w Związku Radzieckim nie było jednak poligonu, na którym można by przeprowadzić tak potężną eksplozję bez ryzyka zniszczenia terenów zamieszkanych.
Ostateczną decyzję w sprawie bomby zakomunikowano światu 17 października, podczas XXII Zjazdu KPZR. „Chciałbym powiedzieć, że nasze testy nowych broni jądrowych przebiegają znakomicie – oświadczył Chruszczow w inauguracyjnym wystąpieniu. – Wkrótce je zakończymy, prawdopodobnie w końcu października. Ich zwieńczeniem będzie detonacja bomby wodorowej o mocy 50 mln ton trotylu. Mówiliśmy wcześniej, że mamy bombę 100-megatonową. To prawda. Nie zamierzamy jednak jej użyć, bo gdybyśmy to zrobili, moglibyśmy sobie wybić wszystkie okna. W związku z tym na razie wstrzymamy się z jej użyciem. Jednakże eksplozja bomby 50-megatonowej będzie stanowić test urządzenia, które w przyszłości pozwoli nam odpalić 100-megatonową bombę. Uchowaj Boże, jak to mówią, abyśmy musieli kiedykolwiek użyć tej bomby nad czyimkolwiek terytorium. (...) Ale jeśli wrogowie pokoju grożą nam siłą, muszą zostać i zostaną siłą potraktowani, i to siłą, która zrobi na nich wyjątkowe wrażenie. Ktokolwiek wciąż nie jest tego w stanie pojąć dzisiaj, z pewnością zrozumie to jutro”.
Amerykańska odpowiedź przyszła cztery dni później i utrzymana była w podobnym tonie. Administracja Kennedy’ego ostatecznie zrezygnowała z pojednawczej polityki. Podsekretarz obrony Roswell Gillpatrick oświadczył: „Żelazna kurtyna nie jest aż tak nieprzepuszczalna, by zmusić nas do traktowania poważnie kremlowskich przechwałek. Obecnie siła uderzeniowa, którą dysponowałyby Stany Zjednoczone nawet po zaskakującym radzieckim ataku na nasze bazy, byłaby równie wielka jak – a być może większa niż – całkowita nienaruszona siła, którą wróg może skierować przeciwko Stanom Zjednoczonym w pierwszym uderzeniu. Krótko mówiąc, posiadamy zdolność do drugiego uderzenia co najmniej tak samo potężną jak ta, którą mogą wykorzystać Rosjanie, uderzając jako pierwsi. Dlatego też jesteśmy przekonani, że Rosjanie nie sprowokują poważnego konfliktu nuklearnego”.
Gillpatrick szczegółowo wyliczał rodzaje broni, w których Amerykanie mają niekwestionowaną przewagę: rakiety międzykontynentalne, bombowce strategiczne, łodzie podwodne Polaris, zdolne wystrzeliwać pociski nuklearne z morskich głębin, lotniskowce, ruchome wyrzutnie rakiet. „Stany Zjednoczone nie muszą sięgać po terrorystyczne metody – wyjaśnił – i budować gigantycznych bomb, które nigdy nie znajdą zastosowania w walce”.
Nazajutrz do kontrataku przystąpił radziecki minister obrony marszałek Rodion Malinowski, strasząc Zachód widmem atomowej apokalipsy, przed którą nie ma ucieczki: „W obliczu bomb atomowych i wodorowych wszelkie schrony nie są niczym więcej niż trumnami i grobowcami przygotowanymi zawczasu. Nie ma takiego bunkra, nieważne jak hermetycznie zamkniętego, w którym można by siedzieć spokojnie i bezpiecznie podczas eksplozji ładunku nuklearnego. (...) Musicie zrozumieć, szaleńcy, że wystarczy zaledwie kilka wielomegatonowych bomb nuklearnych, aby zetrzeć z powierzchni ziemi wasze małe i gęsto zaludnione kraje i zabić was wszystkich w łóżkach!”.
Grozę sytuacji pogłębiał fakt, iż licytacja wojowniczych oświadczeń przypadła na czas wyjątkowego napięcia w stosunkach między mocarstwami. Amerykanie nie chcieli pogodzić się z polityką faktów dokonanych, uprawianą przez Chruszczowa w sprawie Berlina, i energicznie demonstrowali swój sprzeciw przeciw budowie muru rozdzielającego obie części miasta. W podminowanej atmosferze każdy incydent mógł stać się początkiem wojny – 26 października doszło do słynnej sceny przy Checkpoint Charlie na granicy między wschodnim i zachodnim Berlinem, gdy radzieckie i amerykańskie czołgi stanęły naprzeciwko siebie.
W dodatku świat ogarnęło przerażenie przed skutkami wybuchu sowieckiej superbomby. Media prognozowały, że opad radioaktywny może objąć większą część półkuli północnej. Szczególnie narażony miał być obszar między 60 i 70 równoleżnikiem – pas obejmujący m.in. Skandynawię, Kanadę i Alaskę – gdzie spodziewano się skażenia setki razy przekraczającego dopuszczalne normy i masowych zgonów w wyniku choroby popromiennej.
Najbardziej obawiano się ewentualnego skażenia żywności podawanej dzieciom. Rządy przygotowywały rezerwy mleka w proszku, a w wielu miastach Europy i Ameryki spanikowani mieszkańcy rozpoczęli szturm na sklepy, wykupując konserwy, makarony, wodę, a także latarki i baterie (niektórzy eksperci twierdzili, że wywołany eksplozją impuls elektromagnetyczny może uszkodzić sieci przesyłowe w promieniu tysięcy kilometrów).
Wraz ze zbliżaniem się terminu próbnej eksplozji na Zachodzie wzbierała fala protestów i demonstracji. 21 października w Londynie tysięczny tłum otoczył ambasadę radziecką. Doszło do gwałtownych rozruchów, podczas których policja zatrzymała ponad 500 demonstrantów. Podobne sceny rozgrywały się przed sowieckimi przedstawicielstwami w Stanach i Kanadzie. Demonstranci obrzucili siedzibę sowieckiej misji przy ONZ kamieniami owiniętymi w kartki z napisem „50 megaton”, wybijając większość szyb. Z kolei grupa norweskich matek wystosowała telegram do Niny Chruszczow, żony radzieckiego przywódcy, z apelem o zaniechanie prób nuklearnych.
Głos zabrała także ONZ. 25 października Komitet Polityczny Zgromadzenia Ogólnego przegłosował rezolucję, będącą „uroczystym apelem do radzieckiego rządu o zaniechanie planowanej próby z 50-megatonowym ładunkiem jądrowym”. Uczestniczący w obradach przedstawiciel ZSRR Semion Carapkin nie pozostawił jednak złudzeń, by jego kraj zamierzał przychylić się do prośby Zgromadzenia. „Żaden podstępny manewr ze strony państw NATO nie odstraszy nas od udoskonalania naszych własnych zdolności obronnych” – oświadczył.
W tym czasie budowa Car Bomby była już zakończona. Ładunek umieszczono w specjalnym pociągu, z zewnątrz wyglądającym jak zwykły skład towarowy, i przy zachowaniu najwyższej tajemnicy, a także wszelkich środków ostrożności przetransportowano do bazy lotnictwa strategicznego, gdzie czekał już specjalnie przerobiony bombowiec Tu-95. 8-metrowej długości ładunek nie mieścił się w standardowym luku bombowym, toteż trzeba było wyciąć otwór w kadłubie samolotu.
Bombę zaopatrzono w spadochron, który miał opóźnić jej upadek i pozwolić pilotom oddalić się na bezpieczną odległość. Jak się później okazało, samolot dosłownie w ostatniej chwili wydostał się z zagrożonej strefy.
30 października, kilka minut po 10.00 czasu moskiewskiego, bombowiec wzbił się w powietrze. Gdy znalazł się nad wyznaczoną częścią poligonu Suchoj Nos na archipelagu Nowa Ziemia, załoga samolotu zwolniła rygle i otworzyła klapy, a następnie maksymalnie zwiększyła prędkość maszyny. W tym samym czasie z naziemnego centrum dowodzenia wysłano sygnał radiowy, który uruchomił zapalnik bomby. Nad całością operacji czuwał osobiście marszałek Kirył Moskalenko.
Wybuch nastąpił na wysokości 4 tys. m. Błysk eksplozji widziany był z odległości tysiąca kilometrów, zaś chmura dymu o charakterystycznym kształcie grzyba osiągnęła wysokość 64 km. Przebieg próby śledzony był przez dwie ekipy obserwacyjne w samolotach, oddalonych o dziesiątki kilometrów od poligonu. Jak zapamiętał jeden ze świadków: „Chmury pod samolotem i daleko przed nami zostały podświetlone potężnym błyskiem. Morze światła rozlało się pod pokładem, nawet chmury zaczęły świecić i stały się przezroczyste. W tej chwili nasz samolot wynurzył się spomiędzy dwóch warstw chmur i w dole, w prześwicie wyłoniła się wielka, świetlista, pomarańczowa kula. Kula była wielka i przytłaczająca jak Jupiter. Powoli i w ciszy unosiła się do góry... Przebiła się przez cienką warstwę chmur i wciąż rosła. Wydawało się, że wessie całą Ziemię. To był fantastyczny widok, nierzeczywisty, nadnaturalny”. Inny uczestnik lotu opisywał: „Zobaczyłem potężny, biały błysk nad horyzontem, a po dłuższym czasie usłyszałem odległe, niewyraźne i ciężkie tąpnięcie, tak jakby ktoś zabił Ziemię!”.
Jak relacjonował Adamski, „jeden z [naziemnych] obserwatorów testu dostrzegł błyskawicę poprzez czarne gogle i poczuł na twarzy uderzenie gorąca nawet z odległości 270 km. W rejonach odległych o setki kilometrów drewniane domy zostały zrównane z ziemią, a murowane straciły dachy, okna i drzwi. Łączność radiowa została przerwana niemal na godzinę”.
Tego samego dnia Chruszczow odczytał delegatom na zjazd telegram od marszałka Moskalenki, informujący o pomyślnym przebiegu testu. Zgromadzeni przyjęli tę informację długotrwałymi oklaskami; dla całego świata była to najważniejsza wiadomość, bardziej sensacyjna nawet niż podjęta tego samego dnia decyzja o usunięciu zwłok Stalina z mauzoleum na placu Czerwonym.
Radziecki przywódca triumfował. W ciągu nadchodzących tygodni kilkakrotnie chełpił się, że Związek Radziecki dysponuje wieloma głowicami 50- i 100-megatonowymi, „które będą wisieć nad głowami kapitalistów jak miecz Damoklesa”. Jednak w rzeczywistości eksplozja Car Bomby w żadnym stopniu nie poprawiła położenia Związku Radzieckiego na arenie międzynarodowej. Chociaż opad radioaktywny okazał się (na szczęście) dalece mniejszy, niż przewidywano, rozmiar zniszczeń wywołanych wybuchem przekroczył wszelkie wyobrażenia naukowców. Nawet radzieccy sztabowcy musieli przyznać, że nowa broń nie nadaje się do użycia w przypadku konfliktu w Europie, gdyż ryzyko zniszczenia własnych sił jest zbyt duże.
Właśnie z tego powodu eksplozja sowieckiej superbomby określana jest przez badaczy mianem punktu zwrotnego w dziejach tak wyścigu zbrojeń, jak i całej zimnej wojny. W listopadzie grupa amerykańskich uczonych przeprowadziła – na podstawie danych z radzieckiego testu – symulację skutków eksplozji 100-megatonowego ładunku. Okazało się, że byłby on w stanie całkowicie spustoszyć państwo wielkości Francji. Zarówno Amerykanie, jak i Rosjanie uświadomili sobie z całą mocą, że wymiana nuklearnych salw między mocarstwami musi doprowadzić do – jak ujął to brytyjski premier w rozmowie z Kennedym – „nieuchronnego końca rodzaju ludzkiego”.
Historyk John L. Gaddis, opisując dzieje zimnej wojny, ukuł termin „atomowa dyplomacja”. Skoro posiadana broń okazała się zbyt niszczycielska, aby nadawać się do użycia – dowodził – a wojna nuklearna nie mogła wyłonić zwycięzcy, wygrywała strona zdolna bardziej przekonująco zademonstrować swoją determinację. Każdy konflikt między Stanami Zjednoczonymi i Związkiem Radzieckim sprowadzał się w tej sytuacji do wojny na groźne miny. Uwidoczniło się to z całą jaskrawością rok po wybuchu superbomby, podczas kryzysu kubańskiego, kiedy konwój rosyjskich okrętów wojennych zatrzymał się przed amerykańską blokadą.
Kennedy zwyciężył w tamtym starciu nie dzięki megatonowym ładunkom nuklearnym, ale ponieważ potrafił bardziej przekonująco zademonstrować przeciwnikowi swoją determinację. Sekretarz stanu Dean Rusk powiedział później: „Stanęliśmy twarzą w twarz. Oni mrugnęli pierwsi”.