نيويورك - دراسة نُشرت الأسبوع الماضي في مجلة Nature Astronomy اقترحت تصميمًا جديدًا لقمر صناعي وتقنية لكشف الرؤوس الحربية النووية الحرارية في الفضاء. بتمويل جزئي من إدارة الأمن النووي الوطنية الأمريكية، هي أول دراسة تقترح أي تقنية لتحديد الرؤوس الحربية المدارية في الأدبيات المحكمة. لأنه لا شيء يقول "ثق بنا" مثل معاهدة بدون آليات تنفيذ.

الأقمار الصناعية اليوم لا تستطيع كشف الأسلحة النووية في المدار. هذا يجعل من الصعب التحقق من معاهدة الفضاء الخارجي لعام 1967، التي وقعتها وصدقت عليها 118 دولة عضو في الأمم المتحدة وتحظر "الأسلحة النووية أو أسلحة الدمار الشامل الأخرى في المدار". في عام 2024، زعم مسؤولو الاستخبارات الأمريكية أن قمرًا صناعيًا عسكريًا روسيًا، كوسموس-2553، يجثم في منطقة غنية بالإشعاع، كان منصة اختبار لتطوير سلاح نووي مداري محتمل لمكافحة الأقمار الصناعية. نفت روسيا ذلك، لأنها بالطبع فعلت.

الدراسة الجديدة، من أريج داناغوليان، فيزيائي نووي وباحث في عدم الانتشار في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، تقدم آلية تحقق للمعاهدة باستخدام الإشعاع المحبوس في الغلاف المغناطيسي الداخلي للأرض لفحص المواد الانشطارية في الرؤوس الحربية. قال توماس غونزاليس روبرتس، أستاذ مساعد في هندسة الطيران والعلاقات الدولية في معهد جورجيا للتكنولوجيا ولم يشارك في الدراسة، لـ SpaceNews: "يساعد في تأسيس محادثة الكشف التقني عن الأسلحة النووية في الفضاء بمعايير نقطة البداية التي تصف الميكانيكا المدارية المطلوبة لجعل كل ذلك يحدث."

المنطقة الغنية بالإشعاع هي حزام فان ألين الداخلي، وهي منطقة يحدها المجال المغناطيسي للأرض على ارتفاع حوالي 2000 كيلومتر في الأجزاء العليا من المدار الأرضي المنخفض. في حالة وقوع هجوم، سيحبس الحزام الإشعاع الناتج عن انفجار داخل حدوده، مما يلحق الضرر بالأقمار الصناعية القريبة. في المدارات المنخفضة، يكون للإشعاع مسارات أكثر للهروب، مما يحد من الدمار. لذا فهو basically مصيدة فئران كونية - رائعة لاصطياد الأدلة، مروعة للأقمار الصناعية.

بينما نفت روسيا تطوير مثل هذا السلاح، درس داناغوليان وسائل لكشفه. المادة الانشطارية تترك بصمة مميزة من خلال التشظي، حيث تنشطر النواة وتصدر جسيمات، بما في ذلك النيوترونات. لاحظ داناغوليان أن حزام فان ألين هو مصدر غني للبروتونات عالية الطاقة التي يمكن أن تحفز التشظي في المواد الانشطارية القريبة.

في الدراسة، محاكى داناغوليان قمرًا صناعيًا للتفتيش من نوع 9U CubeSat مزودًا بكاشف نيوترونات يمكنه كشف التشظي أثناء التحليق. تصميمه يضع وميضًا بلاستيكيًا نيوترونيًا بين كاشف ألماس أحادي البلورة، الذي يكشف النيوترونات ويرفض الإشارات الإيجابية الكاذبة من الضوضاء الخلفية. لأنه لا شيء يقول "دبلوماسية فضائية" مثل قمر صناعي مرصع بالألماس يشم رائحة الأسلحة النووية.

مع تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء، يمكن لقمر صناعي للتفتيش على بعد 4 كيلومترات من قمر صناعي يحمل رأسًا حربيًا من نوع كوسموس-2553 (مصنوع من الألومنيوم ومواد هيدروجينية) تأكيد وجود بصمة نووية حرارية خلال نافذة مراقبة أسبوعية. مع حوالي عشرة أقمار صناعية، تتقلص النافذة إلى 15 ساعة، وإلى ساعة على مسافة كيلومتر واحد. لذا إذا كان لديك أسطول من CubeSats المتجسسة، يمكنك الحصول على نتائج أسرع من فحص الخلفية.

بينما لعمليات التفتيش المدارية القريبة سوابق وليست محظورة، يمكن اعتبارها تصعيدية وتهديدية لدولة مقابل. قال روبرتس: "المفهوم هو الأكثر إقناعًا كجزء من نظام تحقق تعاوني للمعاهدة. إذا وافق الطرفان على التفتيش، فإن عمليات الاقتراب هذه قابلة للتحقيق وأكثر قبولًا سياسيًا بكثير من عمليات التفتيش الأحادية غير المنسقة." بكلمات أخرى: اسأل بلطف قبل أن ترسل قمرك الألماسي ليشم رأس حربي لشخص ما.

ومع ذلك، التقنية المقترحة تضمن الامتثال فقط للأقمار الصناعية العاملة في حزام فان ألين الداخلي. قالت إيزوبيل بورتيوس، باحثة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "إنه حل لنظام مداري واحد، لكنه ليس حلاً واحدًا يناسب الجميع."