Jeszcze przed likwidacją poligonu Emu Field Brytyjczycy zwrócili się do rządu australijskiego o nowe miejsce pod budowę nowego pola doświadczalnego przeznaczonego do testowania ładunków jądrowych i ich komponentów. Jednocześnie, opierając się na doświadczeniach zdobytych podczas testów na Wyspach Monte Bello i na terenie Emu Field, dużą uwagę zwrócono na rozmieszczenie personelu, wygodę dostarczania towarów i materiałów na składowisko, a także rozmieszczenie bazy laboratoryjnej i badawczej. Ważną rolę odegrało oddalenie od obszarów gęsto zaludnionych, czynniki klimatyczne i kierunek róży wiatrów (powinno to zminimalizować wpływ promieniowania na ludność).
Budowa nowego poligonu jądrowego na dużą skalę w Maralinga, około 180 km na południe od pola Emu, rozpoczęła się w maju 1955 roku. Obszar ten, ze względu na trudne warunki klimatyczne, był bardzo słabo zaludniony, ale wzdłuż południowego wybrzeża Australii, przez pustynne tereny w kierunku Adelajdy, największego miasta Australii Południowej, było kilka dobrych dróg. Od osady Maralinga do wybrzeża Wielkiej Zatoki Australijskiej było około 150 km, a część sprzętu i materiałów, w razie potrzeby, można było wyładować na brzeg i dostarczyć na składowisko drogą lądową.
Po przesiedleniu aborygenów w okolice Maralingi rozpoczęto zakrojoną na szeroką skalę budowę. Podobnie jak w Emu Field, pierwszą rzeczą do zrobienia tutaj był wzniesiony stołeczny pas startowy o długości 2,4 km. Do połowy lat 80. był to najdłuższy lądowisko w Australii Południowej. Betonowy pas startowy w Maralinga jest nadal w dobrym stanie i może obsłużyć najcięższe samoloty. Główne pole doświadczalne do prób jądrowych znajdowało się około 25 km na północ od lotniska.
4 km na zachód od lotniska wybudowano wieś z zabudowaniami stołecznymi, w której mieszkało ponad 3000 osób. Od samego początku dużą wagę przywiązywano do warunków życia i wypoczynku personelu obsługującego składowisko.
Po tym, jak udało się przenieść większość robotników z tymczasowych namiotów, wioska ma własny stadion i odkryty basen. Co było wielkim luksusem dla poligonu nuklearnego na skraju pustyni.
Chociaż Wielka Brytania formalnie posiadała własne bomby atomowe w połowie lat pięćdziesiątych, brytyjska armia była niepewna ich praktycznej skuteczności i niezawodności. W przeciwieństwie do USA i ZSRR Brytyjczycy nie mieli okazji przetestować ich z prawdziwych lotniskowców, wybuchy testowe przeprowadzano stacjonarnie: pod wodą lub na metalowych wieżach. W związku z tym cykl testowy czterech eksplozji, znany jako Operacja Buffalo, poświęcony był testowaniu bomb atomowych, które zostały wprowadzone do użytku.
Pierwsza eksplozja nuklearna spaliła pustynię na poligonie Maralinga 27 września 1956 r. Prototyp spadającej bomby atomowej, w brytyjskim kodzie tęczowym zwany Red Beard, został zdetonowany na metalowej wieży. Sam test nosił kryptonim „Lonely Tree”. Siła wybuchu według zaktualizowanych danych wyniosła 12,9 tys. Chmura radioaktywna powstała w wyniku eksplozji wzniosła się na wysokość ponad 11 000 m. Oprócz południowej Australii wzrost tła radioaktywnego odnotowano w regionach wschodnich i północno-wschodnich.
W porównaniu z pierwszą brytyjską bombą atomową „Blue Danube”, testowaną 27 września, prototyp bomby „Red Beard” był strukturalnie znacznie doskonalszy. Udoskonalony system zasilania, inicjalizacji i ochrony pozwolił pozbyć się zawodnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych stosowanych w Blue Danube. Zamiast masywnych czujników barometrycznych zastosowano wysokościomierz radiowy, a jako zapasowy zastosowano bezpiecznik kontaktowy. Rdzeń implozji był mieszany i składał się z plutonu-239 i Urana-235. Ładunek tego typu został uznany za bezpieczniejszy i umożliwił bardziej efektywne wykorzystanie materiałów rozszczepialnych. Bomba miała długość 3,66 mi ważyła około 800 kg. Były dwie seryjne modyfikacje bomby: Mk.1 - 15 kt i Mk.2 - 25 kt.
Pięciokrotny spadek masy w porównaniu z pierwszą brytyjską bombą atomową „Blue Danube”, pozwolił na użycie „Red Beard” z taktycznych nośników. Testy przeprowadzone 27 września potwierdziły funkcjonalność konstrukcji, ale udoskonalanie i dodatkowe testy bomby trwały do 1961 roku.
W połowie lat pięćdziesiątych stało się jasne, że udział kierownictwa USA w „nuklearnym szantażu” ZSRR nie zadziałał. Związek Radziecki zaczął tworzyć potencjał pocisków nuklearnych, co w dużej mierze zdewaluowało przewagę Ameryki w zakresie bombowców dalekiego zasięgu i bomb atomowych. Ponadto w przypadku konfliktu na dużą skalę Armia Radziecka miała realne szanse na pokonanie sił NATO w Europie. W związku z tym najpierw Amerykanie, a następnie Brytyjczycy zajęli się tworzeniem bomb atomowych, które miały być prewencyjnie umieszczone na ścieżce ruchu sowieckich klinów czołgowych.
Aby ocenić skuteczność miny jądrowej i zniszczeń na ziemi, wyprodukowanej z niewielkim zakopaniem ładunku, 4 października 1956 r. W Maralinga dokonano eksplozji o mocy 1,4 kt, która otrzymała oznaczenie kodowe „Marko”..
Jako prototyp kopalni jądrowej wykorzystano „wypychanie” bomby atomowej „Błękitny Dunaj”, która była produkowana w dwóch wersjach: 12 i 40 kt. W tym samym czasie moc ładowania została zmniejszona około 10 razy w porównaniu z modyfikacją 12 kt, ale eksplozja okazała się bardzo „brudna”. Po wybuchu urządzenia, zakopanego na ok. 1 m i wyłożonego betonowymi blokami, powstał krater o średnicy ok. 40 m i głębokości 11 m.
40 minut po wybuchu dozymetryści w zbiornikach wyłożonych blachą ołowianą przenieśli się do krateru dymu. W promieniu od 460 do 1200 m zainstalowano różnorodny sprzęt wojskowy. Pomimo bardzo wysokiego poziomu promieniowania, kilka godzin po próbie jądrowej rozpoczęto ewakuację ocalałego sprzętu i jego dekontaminację.
Krater powstały po eksplozji w 1967 roku został wypełniony radioaktywnymi szczątkami zebranymi w okolicy. W miejscu pochówku zamontowano metalową tabliczkę z napisem ostrzegającym o niebezpieczeństwie promieniowania.
Niemniej jednak radioaktywne tło w bezpośrednim sąsiedztwie naziemnego poligonu badawczego nadal bardzo różni się od jego wartości przyrodniczej. Najwyraźniej wynika to z faktu, że współczynnik rozszczepienia ładunku pluton-uran był bardzo niski, a materiały rozszczepialne miały kontakt z gruntem.
Kolejna „chmura grzybowa” uniosła się nad eksperymentalnym polem Maralinga 11 października 1956 roku. W ramach testu Kite bomba atomowa Blue Danube została zrzucona z bombowca Vickers Valiant B.1. Był to pierwszy prawdziwy próbny zrzut brytyjskiej bomby atomowej z lotniskowca.
Podobnie jak w przypadku testu Marco, Brytyjczycy nie zaryzykowali testowania bomby Blue Danube o pojemności 40 kt ze względów bezpieczeństwa, a uwalnianie energii z ładunku ograniczono do 3 kt. W przeciwieństwie do naziemnej eksplozji o mniejszej mocy, próba jądrowa Kite nie spowodowała dużego skażenia radiacyjnego obszaru w pobliżu poligonu badawczego. Chmura uformowana po eksplozji wzniosła się na dużą wysokość i została zdmuchnięta przez wiatr w kierunku północno-zachodnim.
„Gorące” testy broni jądrowej trwały 22 października 1956 r. Taktyczna bomba atomowa „Red Beard” Mk.1 została zdetonowana na metalowej wieży o wysokości 34 m podczas testu pod kryptonimem „Detachment”. Jednocześnie moc ładowania została zmniejszona z 15 kt do 10 kt.
Test „Oddział” był ostatnim z serii wybuchów programu „Buffalo”, którego celem było praktyczne opracowanie bomb atomowych, przed ich masowym przyjęciem. Kolejny cykl trzech prób jądrowych o kryptonimie „Poroża” miał na celu przetestowanie nowych głowic i „zapalniczek jądrowych” służących do zainicjowania reakcji termojądrowej.
14 września 1957 roku przeprowadzono test znany jako Taj. Ładunek o ekwiwalencie TNT 0,9 kt został zdetonowany na metalowej wieży. Najwyraźniej w trakcie tego eksperymentu opracowywano możliwość stworzenia miniaturowej głowicy atomowej przeznaczonej do użycia w przenośnych minach plecakowych oraz w pociskach artyleryjskich. Jednak test uznano za nieudany. Granulki kobaltu zastosowano jako „wskaźnik” do oceny strumienia neutronów powstającego podczas detonacji implozyjnego jądra plutonu. Następnie krytycy brytyjskiego programu nuklearnego, na podstawie tego faktu, ogłosili opracowanie „bomby kobaltowej”, która jest przeznaczona do długotrwałego skażenia radiacyjnego obszaru.
W dniu 25 września 1957 r. test Biak przetestował głowicę Indigo Hammer pod kątem użycia w pociskach przeciwlotniczych Bloodhound i głowicach termojądrowych jako głównym źródle reakcji. Ładunek 6 kt był tradycyjnie detonowany na metalowej wieży.
Ostatni „gorący test”, znany jako Taranaki, był najpotężniejszy w Maralinga. Opracowano implozyjne urządzenie do wybuchu jądrowego oparte na rdzeniu plutonowo-uranowym, aby zainicjować reakcję termojądrową w megatonowych głowicach bojowych.
Ładunek o mocy 27 kt został zawieszony pod balonem na uwięzi i zdetonowany na wysokości 300 m. Choć pod względem uwalniania energii przewyższył wszystkie wybuchy jądrowe przeprowadzone wcześniej na poligonie Maralinga, skażenie radiacyjne z Taranaki test był stosunkowo niewielki. Kilka miesięcy później, gdy rozpadły się krótkożyciowe izotopy promieniotwórcze, miejsce testowe uznano za odpowiednie do przeprowadzenia testów mających na celu zapewnienie bezpieczeństwa głowic jądrowych.
Aktywna praca poligonu testowego Maralinga trwała do 1963 roku. Wybuchy wybuchów nuklearnych nie wypalały już pustyni, ale eksperymenty z materiałami radioaktywnymi trwały nadal na polu doświadczalnym. Tak więc przed 1962 przeprowadzono 321 testów, znanych pod wspólną nazwą Times. W serii eksperymentów badano pluton-239 w warunkach kompresji wybuchowej. Takie testy były niezbędne do opracowania optymalnej konstrukcji ładunków jądrowych i urządzeń detonacyjnych. Celem 94 testów, znanych jako Kittens, było opracowanie inicjatora neutronowego, który po detonacji ładunku jądrowego radykalnie zwiększyłby wydajność neutronów, co z kolei zwiększyłoby udział materiału rozszczepialnego, który wszedł w reakcję łańcuchową. W ramach Operacji Szczur w okresie od 1956 do 1962 eksperci badali cechy zachowania Urana-235 podczas inicjacji reakcji łańcuchowej. Program badawczy Foxa badał zachowanie elementów bomb atomowych w warunkach typowych dla katastrofy lotniczej. W tym celu symulatory seryjnej i obiecującej lotniczej amunicji jądrowej, zawierające niewystarczającą ilość materiału rozszczepialnego do reakcji łańcuchowej, ale poza tym w pełni odtwarzające rzeczywiste produkty, poddano obciążeniom uderzeniowym i umieszczono na kilka godzin w płonącej nafcie. W sumie na poligonie przeprowadzono około 600 eksperymentów z substancjami promieniotwórczymi. Podczas tych eksperymentów do środowiska dostały się setki kilogramów uranu-235, uranu-238, plutonu-239, polonu-210, aktynu-227 i berylu.
Tylko w miejscu użytym do testu Taranaki podczas testów Foxa rozproszyło się 22 kg plutonu. W efekcie teren ten został wielokrotnie bardziej skażony niż po wybuchu nuklearnym. Ponieważ w wyniku erozji wietrznej istniało realne zagrożenie rozprzestrzenieniem się promieniowania na inne obszary, władze australijskie zażądały usunięcia tego zagrożenia. Pierwszą próbę wyeliminowania konsekwencji testu, znanego jako Operacja Bramby, podjęli Brytyjczycy w 1967 roku. Wtedy udało się zebrać najbardziej promieniujące szczątki i zakopać je w kraterze powstałym po eksplozji "Marko".
Około 830 ton skażonego materiału, w tym 20 kilogramów plutonu, zakopano w 21 dołach na poligonie Taranaki. Wokół najbardziej radioaktywnych obszarów terenu pojawiły się ogrodzenia z siatki ze znakami ostrzegawczymi. Podejmowano również próby usunięcia gleby w miejscach najbardziej skażonych plutonem, jednak ze względu na trudne warunki, wysokie tło radiacyjne oraz konieczność dużych inwestycji finansowych nie udało się w pełni ukończyć prac.
W połowie lat 80. Australijczycy zbadali składowisko i okolice. Okazało się, że skala zanieczyszczenia radiacyjnego jest znacznie większa niż dotychczas sądzono i obszar ten nie nadaje się do zamieszkania. W 1996 roku rząd australijski przeznaczył 108 milionów dolarów na projekt oczyszczenia poligonu jądrowego Maralinga. Niektóre z najbardziej niebezpiecznych odpadów wcześniej zakopanych w konwencjonalnych dołach zostały wykopane i ponownie zakopane w betonowych studniach zamkniętych masywnymi stalowymi pokrywami. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się pyłu radioaktywnego, na poligonie zainstalowano specjalny piec elektryczny, w którym usuwana z powierzchni ziemia radioaktywna była stapiana ze szkłem. Umożliwiło to zakopywanie materiałów radioaktywnych w nieizolowanych dołach. Łącznie przerobiono i zakopano w 11 dołach ponad 350 000 m³ ziemi, gruzu i gruzu. Oficjalnie większość prac dekontaminacyjnych i rekultywacyjnych została zakończona w 2000 roku.
W Australii na poligonach Monte Bello, Emu Field i Maralinga zdetonowano w sumie 12 ładunków nuklearnych. Chociaż moc wybuchów była stosunkowo niewielka, po większości testów atomowych w znacznej odległości od miejsc testowych zarejestrowano gwałtowny wzrost tła radioaktywnego. Cechą charakterystyczną brytyjskich prób jądrowych był szeroki udział w nich dużych kontyngentów wojsk. Około 16 000 australijskich cywilów i personelu wojskowego oraz 22 000 brytyjskiego personelu wojskowego było zaangażowanych w testowanie broni jądrowej.
Australijscy aborygeni stali się mimowolnymi świnkami morskimi. Władze brytyjskie i australijskie od dawna zaprzeczają powiązaniu między próbami jądrowymi a wysoką śmiertelnością wśród Aborygenów, ale badania wykazały, że kości lokalnych mieszkańców, którzy wędrowali po obszarach sąsiadujących z poligonem, są bogate w radioaktywny stront-90. W połowie lat 90. rząd australijski dostrzegł jednak negatywny wpływ promieniowania na zdrowie tubylców i zawarł porozumienie z plemieniem Trjarutja, aby wypłacić odszkodowanie w wysokości 13,5 miliona dolarów.
W 2009 roku teren, na którym znajdowało się składowisko, został oficjalnie przekazany pierwotnym właścicielom. Od 2014 roku teren byłego poligonu jądrowego Maralinga, z wyjątkiem cmentarzyska nuklearnego, jest otwarty dla wszystkich.
Obecnie właściciele terenu, na którym zlokalizowano poligon badawczy, aktywnie reklamują „turystykę nuklearną”. Turyści przyjeżdżają głównie małymi prywatnymi odrzutowcami. Odrestaurowane budynki w wiosce mieszkalnej i nowo wybudowane kempingi są wykorzystywane do przyjmowania gości. Znajduje się tam muzeum opowiadające o historii składowiska, a w budowie jest nowy hotel. Na szczycie wzgórza znajduje się wieża ciśnień.
Podczas wizyty na polu doświadczalnym, gdzie bezpośrednio przeprowadzono badania, turystom nie zaleca się samodzielnego zbierania pamiątek. Kawałki "szkła atomowego" - piasku spiekanego pod wpływem wysokiej temperatury oferowane są jako pamiątki za niewielkie pieniądze. Z biegiem lat, które minęły od testów, przestał być radioaktywny i nie stanowi zagrożenia.
