뉴욕 - 지난주 Nature Astronomy에 발표된 연구가 우주에서 열핵탄두를 탐지하기 위한 새로운 위성 설계와 기술을 제안했다. 미국 국가핵안보청의 일부 자금 지원을 받은 이 연구는 동료 검토 문헌에서 궤도 핵탄두 식별 기술을 제안한 첫 번째 연구다. "우리를 믿으라"는 말보다 더 신뢰를 주는 것은 없으니까, 집행 메커니즘이 전혀 없는 조약이라면 말이다.

오늘날의 위성은 궤도에 있는 핵무기를 탐지할 수 없다. 이는 1967년 우주 조약을 검증하기 어렵게 만든다. 이 조약은 유엔 회원국 118개국이 서명하고 비준했으며, "궤도에 핵무기 또는 기타 대량살상무기"를 금지한다. 2024년, 미국 정보 당국은 러시아 군사 레이더 위성 Kosmos-2553이 방사선이 풍부한 지역에 자리 잡고 있으며, 잠재적인 대위성 궤도 핵무기를 개발하기 위한 시험대라고 주장했다. 러시아는 당연히 부인했다.

MIT의 핵물리학자이자 비확산 연구원인 Areg Danagoulian의 새로운 연구는 지구 내부 자기권에 갇힌 방사선을 사용하여 탄두의 핵분열 물질을 탐지하는 검증 메커니즘을 제시한다. "이 연구는 우주에서 기술적 핵무기 탐지 논의를 시작점 매개변수로 grounding하여, 이를 가능하게 하는 데 필요한 궤도 역학을 설명합니다"라고 연구에 참여하지 않은 조지아 공과대학의 항공우주공학 및 국제 문제 조교수 Thomas Gonzalez Roberts는 SpaceNews에 말했다.

방사선이 풍부한 지역은 내부 반 알렌 방사선 벨트로, 지구 자기장에 의해 경계가 정해진 지역으로 저궤도 상단 약 2,000km에 위치한다. 공격이 발생할 경우, 이 벨트는 폭발로 인한 방사선을 가두어 근처 위성을 손상시킨다. 낮은 궤도에서는 방사선이 빠져나갈 경로가 더 많아 파괴 범위가 제한된다. 따라서 기본적으로 우주 쥐덫과 같다. 증거를 잡기에는 좋지만, 위성에게는 끔찍하다.

러시아가 그러한 무기 개발을 부인했지만, Danagoulian은 이를 탐지하는 방법을 연구했다. 핵분열 물질은 핵이 분열하여 중성자를 포함한 입자를 방출하는 spallation을 통해 특징적인 신호를 남긴다. Danagoulian은 반 알렌 벨트가 근처 핵분열 물질에서 spallation을 유발할 수 있는 고에너지 양성자의 풍부한 공급원이라고 지적했다.

연구에서 Danagoulian은 중성자 검출기를 장착한 9U CubeSat 검사 위성을 시뮬레이션하여 비행 중 spallation을 탐지할 수 있도록 했다. 그의 설계는 플라스틱 중성자 섬광 검출기를 단결정 다이아몬드 검출기 사이에 샌드위치하여 중성자를 탐지하고 배경 소음으로 인한 거짓 양성 신호를 차단한다. 다이아몬드로 장식된 위성이 핵무기를 찾아다니는 것보다 "우주 외교"를 더 잘 나타내는 것은 없다.

개선된 신호 대 잡음비로, Kosmos-2553 유형(알루미늄과 수소 물질로 구성)의 핵탄두 탑재 위성에서 4km 떨어진 검사 위성은 일주일 관찰 기간 내에 열핵 신호를 확인할 수 있다. 약 10개의 위성이 있으면 그 기간은 15시간으로 줄어들고, 1km에서는 1시간으로 줄어든다. 따라서 염탐 CubeSat 함대가 있다면, 신원 조회보다 빠르게 결과를 얻을 수 있다.

근접 궤도 검사는 선례가 있고 금지되지 않았지만, 상대국에게 위협적이고 확전으로 간주될 수 있다. "이 개념은 협력적 조약 검증 체제의 일부로서 가장 설득력이 있습니다"라고 Roberts는 말했다. "양측이 검사에 동의한다면, 이러한 근접 작전은 달성 가능하며 일방적이고 조정되지 않은 검사보다 정치적으로 훨씬 수용 가능합니다." 즉, 다이아몬드 위성을 보내 누군가의 핵탄두를 냄새 맡기 전에 정중히 물어보라는 뜻이다.

그러나 제안된 기술은 내부 반 알렌 벨트에서 작동하는 위성에만 적용된다. "이것은 하나의 궤도 체제에 대한 해결책이지만, 모든 문제에 적용되는 만능 해결책은 아닙니다"라고 연구에 참여하지 않은 옥스포드 대학의 핵 확산 및 우주 안보 연구원 Isobel Porteous는 말했다.