Ngày 30/10/1961, Thiếu tá Andrei Durnovtsev và phi hành đoàn của ông đã cất cánh từ một sân bay trên bán đảo Kola và đến khu vực thử nghiệm hạt nhân của Liên Xô tại Vịnh Mityushikha, thuộc quần đảo Novaya Zemlya.
Andrei Durnovtsev đã điều khiển phi cơ Tu-95 Bear thả bom hạt nhân có sức công phá tương đương 50 megaton (50 triệu tấn thuốc nổ), gấp 3.000 lần bom nguyên tử mà Mỹ đã thả xuống thành phố Hiroshima của Nhật Bản, theo RCD.
Một quả bom hạt nhân thời Liên Xô. Ảnh: RCD.
Cơ quan Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) định danh quả bom thử nghiệm trên là "Joe 111", nhưng tên được sử dụng rộng rãi và là niềm tự hào của Nga đó là “Tsar Bomba” hay "vua của các loại bom".
Các nhà khoa học thuộc chương trình thử nghiệm đã sơn máy bay ném bom Tu-95 Bear màu trắng để hạn chế thiệt hại do xung nhiệt của bom.
Tsar Bomba cũng được gắn một chiếc dù để làm giảm tốc độ rơi, giúp máy bay có thời gian thoát khỏi vị trí thả bom khoảng 50 km trước khi vụ nổ hạt nhân xảy ra. Điều này giúp ông Durnovtsev và phi hành đoàn an toàn trong vụ thử nghiệm.
Khi máy bay tới vị trí được xác định trước, ở độ cao khoảng 10 km, ông Durnovtsev ra lệnh thả bom. Vụ nổ đã tạo ra một quả cầu lửa rộng khoảng 8 km. Xung lực của nó khiến Tu-95 Bear hạ độ cao gần một km nhưng sau đó ông Durnovtsev nhanh chóng kiểm soát được phi cơ.
Vụ nổ đã phá vỡ các cửa sổ cách xa hơn 800 km. Nhân chứng nhìn thấy một tia sáng xuyên qua đám mây đen bao phủ. Xung nhiệt của nó đốt cháy lớp sơn trên máy bay ném bom.
Tsar Bomba là quả bom rất lớn, nên đặt ra nghi vấn rằng nó không bao giờ có thể trở thành thứ vũ khí thực tế được triển khai trên một máy bay ném bom của Liên Xô trong cuộc đối đầu với Mỹ thời Chiến tranh Lạnh.
Vào cuối những năm 1950 và đầu năm 1960, Mỹ đã triển khai tên lửa đạn đạo tầm trung như Thor ở Vương quốc Anh và Thổ Nhĩ Kỳ, cùng tên lửa John&Matador Honest ở Tây Đức hướng vào Liên Xô. Khoảng cách bay ngắn hơn đối với những tên lửa trên nên chúng có nhiều cơ hội mang đầu đạn hạt nhân tấn công hiệu quả các mục tiêu.
Trong khi đó, các vũ khí hạt nhân của Nga ở cách xa mục tiêu hơn, vì vậy cơ hội đánh trúng mục tiêu thấp hơn. Tuy nhiên, đối với một đầu đạn 100 megaton, khoảng cách không còn là trở ngại.
Năm 1963, Khrushchev cho biết Liên Xô đã sở hữu một quả bom 100 megaton và nó được triển khai tới Đông Đức.
Đối với Sakharov, kinh nghiệm chế tạo và thử nghiệm Tsar Bomba đã thay đổi cuộc sống của ông. Ngay sau khi thả thành công một quả bom Tsar Bomba thử nghiệm, Không quân Liên Xô đã phong cho ông cấp hàm trung tá. Ngoài ra, ông đã được trao Huy chương Anh hùng Liên Xô, vinh dự cao nhất do nhà nước trao tặng.