ニューヨーク - 先週Nature Astronomyに発表された研究で、熱核弾頭を宇宙で検出するための新しい衛星設計と技術が提案された。米国国家核安全保障局が一部資金を提供したこの研究は、査読付き文献で軌道弾頭を特定する技術を提案した初めてのものだ。なぜなら、「信頼してくれ」と言うだけの条約には執行メカニズムがゼロだからだ。

今日の衛星は軌道上の核兵器を検出できない。そのため、1967年の宇宙条約（国連加盟118カ国が署名・批准し、軌道上の核兵器や大量破壊兵器を禁止）の検証が困難になっている。2024年、米国情報当局はロシアの軍事レーダー衛星Kosmos-2553が放射線の豊富な領域に位置し、対衛星軌道核兵器開発のテストベッドだと主張した。ロシアは否定した、もちろん。

MITの核物理学者で不拡散研究者のAreg Danagoulianによる新研究は、地球内部磁気圏に閉じ込められた放射線を利用して弾頭の核分裂性物質を探る検証メカニズムを提供する。「これは、宇宙での技術的核兵器検出の議論を、必要な軌道力学を記述する開始パラメータで基礎づけるのに役立つ」と、研究に関与していないジョージア工科大学の航空宇宙工学・国際問題准教授Thomas Gonzalez RobertsはSpaceNewsに語った。

放射線豊富な領域は内部ヴァン・アレン帯で、地球磁場に囲まれた低軌道上約2,000kmの領域。攻撃があった場合、この帯は爆発からの放射線を閉じ込め、近くの衛星を損傷する。低軌道では放射線が逃げる経路が多く、破壊は限定的。つまり、これは宇宙のネズミ捕りだ - 証拠を捕まえるには最適だが、衛星には最悪。

ロシアがそのような兵器の開発を否定する一方、Danagoulianはそれを発見する手段を研究した。核分裂性物質は、核が分裂して中性子などの粒子を放出する核破砕を通じて特徴的な痕跡を残す。Danagoulianは、ヴァン・アレン帯が近くの核分裂性物質で核破砕を引き起こす高エネルギー陽子の豊富な源であると指摘した。

研究でDanagoulianは、中性子検出器を搭載した9U CubeSat検査衛星をシミュレートし、フライバイで核破砕を検出できるようにした。彼の設計は、プラスチック中性子シンチレータを単結晶ダイヤモンド検出器で挟み、中性子を検出しバックグラウンドノイズからの誤陽性信号を拒否する。なぜなら、「宇宙外交」と言えば、核兵器を嗅ぎ回るダイヤモンドをちりばめた衛星に勝るものはないからだ。

信号対雑音比が改善され、Kosmos-2553タイプ（アルミニウムと水素含有材料製）の弾頭搭載衛星から4km離れた検査衛星は、1週間の観測期間内に熱核シグネチャを確認できる。約10機の衛星があれば、その期間は15時間に短縮され、1kmでは1時間になる。つまり、詮索好きなCubeSat艦隊があれば、身元調査より速く結果が出る。

近接軌道検査には前例があり禁止されていないが、相手国にとってエスカレート的で脅威と見なされる可能性がある。「この概念は、協力的な条約検証体制の一部として最も説得力がある」とRobertsは言う。「双方が検査に合意すれば、これらの近接運用は達成可能で、一方的で調整されていない検査よりも政治的にずっと受け入れられる。」言い換えれば：ダイヤモンド衛星で誰かの弾頭を嗅ぐ前に、丁寧に頼め。

しかし、提案された技術は内部ヴァン・アレン帯で運用される衛星のみの遵守を保証する。「これは一つの軌道体制に対する解決策だが、万能薬ではない」とIsobel Porteousは言う。