NEW YORK – Eine letzte Woche in Nature Astronomy veröffentlichte Studie hat ein neues Satellitendesign und eine neue Technik vorgeschlagen, um thermonukleare Sprengköpfe im Weltraum zu erkennen. Teilweise finanziert von der United States National Nuclear Security Administration, ist es die erste Studie, die eine Technik zur Identifizierung orbitaler Sprengköpfe in der Fachliteratur vorschlägt. Denn nichts sagt „vertrau uns“ wie ein Vertrag ohne Durchsetzungsmechanismen.

Heutige Satelliten können keine Atomwaffen im Orbit erkennen. Das macht es schwierig, den Weltraumvertrag von 1967 zu überprüfen, der von 118 Mitgliedsstaaten der Vereinten Nationen unterzeichnet und ratifiziert wurde und „Atomwaffen oder andere Massenvernichtungswaffen im Orbit“ verbietet. Im Jahr 2024 behaupteten US-Geheimdienstler, ein russischer militärischer Radarsatellit, Kosmos-2553, der in einer strahlungsreichen Zone stationiert war, sei ein Testfeld für die Entwicklung einer potenziellen Anti-Satelliten-Orbital-Atomwaffe. Russland bestritt dies, natürlich.

Die neue Studie von Areg Danagoulian, einem Nuklearphysiker und Nichtverbreitungsforscher am MIT, bietet einen Verifikationsmechanismus für den Vertrag, der die im inneren Magnetfeld der Erde eingefangene Strahlung nutzt, um spaltbares Material in Sprengköpfen aufzuspüren. „Es hilft, die Diskussion über technische Atomwaffenerkennung im Weltraum mit Ausgangsparametern zu untermauern, die die erforderliche Orbitalmechanik beschreiben, um alles zu ermöglichen“, sagte Thomas Gonzalez Roberts, Assistenzprofessor für Luft- und Raumfahrttechnik und internationale Angelegenheiten am Georgia Institute of Technology, der nicht an der Studie beteiligt war, gegenüber SpaceNews.

Die strahlungsreiche Zone ist der innere Van-Allen-Strahlungsgürtel, eine Region, die vom Erdmagnetfeld in etwa 2.000 Kilometern Höhe in den oberen Bereichen des niedrigen Erdorbit begrenzt wird. Im Falle eines Angriffs würde der Gürtel die Strahlung einer Detonation in seinen Grenzen einfangen und nahe gelegene Satelliten beschädigen. In niedrigeren Umlaufbahnen hat die Strahlung mehr Fluchtwege, was die Zerstörung begrenzt. Es ist also im Grunde eine kosmische Mausefalle – großartig zum Fangen von Beweisen, schrecklich für Satelliten.

Während Russland die Entwicklung einer solchen Waffe bestritten hat, untersuchte Danagoulian Mittel, um eine zu erkennen. Spaltbares Material hinterlässt eine verräterische Signatur durch Spallation, bei der ein Kern aufbricht und Teilchen, einschließlich Neutronen, emittiert. Danagoulian stellte fest, dass der Van-Allen-Gürtel eine reiche Quelle der energiereichen Protonen ist, die Spallation in nahe gelegenem spaltbarem Material auslösen können.

In der Studie simulierte Danagoulian einen 9U-CubeSat-Inspektionssatelliten, der mit einem Neutronendetektor ausgestattet ist, der Spallation bei einem Vorbeiflug erkennen könnte. Sein Design sandwichiert einen plastischen Neutronenszintillator zwischen einem Einkristall-Diamantdetektor, der die Neutronen erkennt und Fehlsignale durch Hintergrundrauschen unterdrückt. Denn nichts sagt „Weltraumdiplomatie“ wie ein diamantenbesetzter Satellit, der nach Atomwaffen schnüffelt.

Mit einem verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis könnte ein Inspektionssatellit, der 4 Kilometer von einem sprengkopfbestückten Satelliten vom Typ Kosmos-2553 (aus Aluminium und wasserstoffhaltigen Materialien) entfernt positioniert ist, innerhalb eines einwöchigen Beobachtungsfensters eine thermonukleare Signatur bestätigen. Mit etwa zehn Satelliten schrumpft dieses Fenster auf 15 Stunden und weiter auf eine Stunde bei 1 Kilometer. Wenn Sie also eine Flotte von schnüffelnden CubeSats haben, können Sie schneller Ergebnisse erzielen als bei einer Hintergrundüberprüfung.

Während nahe Inspektionen im Orbit Präzedenzfälle haben und nicht verboten sind, können sie als eskalativ und bedrohlich für ein Partnerland angesehen werden. „Das Konzept ist am überzeugendsten als Teil eines kooperativen Vertragsüberprüfungsregimes“, sagte Roberts. „Wenn beide Parteien der Inspektion zustimmen, sind diese Annäherungsmanöver erreichbar und politisch viel akzeptabler als einseitige, unkoordinierte Inspektionen.“ Mit anderen Worten: Fragen Sie höflich, bevor Sie Ihren Diamantsatelliten schicken, um an jemandes Sprengkopf zu schnüffeln.

Allerdings stellt die vorgeschlagene Technik nur die Einhaltung von Satelliten sicher, die im inneren Van-Allen-Gürtel operieren. „Es ist eine Lösung für ein orbitales Regime, aber es ist kein Einheitsproblem“, sagte Isobel Porteous, eine