NEW YORK - Een studie die vorige week in Nature Astronomy is gepubliceerd, stelt een nieuw satellietontwerp en techniek voor om thermonucleaire kernkoppen in de ruimte te detecteren. Gedeeltelijk gefinancierd door de Amerikaanse National Nuclear Security Administration, is het de eerste studie die een techniek voorstelt om orbitale kernkoppen te identificeren in peer-reviewed literatuur. Want niets zegt 'vertrouw ons' als een verdrag zonder enige handhavingsmechanismen.

De huidige satellieten kunnen geen kernwapens in een baan om de aarde detecteren. Dit maakt het moeilijk om het Outer Space Treaty van 1967 te verifiëren, dat is ondertekend en geratificeerd door 118 lidstaten van de Verenigde Naties en 'kernwapens of andere massavernietigingswapens in een baan om de aarde' verbiedt. In 2024 beweerden Amerikaanse inlichtingendiensten dat een Russische militaire radarsatelliet, Kosmos-2553, gestationeerd in een stralingsrijke zone, een testbed was voor de ontwikkeling van een potentieel anti-satelliet orbitaal kernwapen. Rusland ontkende het, want natuurlijk deden ze dat.

De nieuwe studie, van Areg Danagoulian, een kernfysicus en non-proliferatieonderzoeker aan het MIT, biedt een verificatiemechanisme voor het verdrag met behulp van straling die gevangen zit in de binnenste magnetosfeer van de aarde om splijtbaar materiaal in kernkoppen op te sporen. 'Het helpt het gesprek over technische detectie van kernwapens in de ruimte te onderbouwen met startpuntparameters die de benodigde orbitale mechanica beschrijven om het allemaal te laten gebeuren,' vertelde Thomas Gonzalez Roberts, een assistent-professor lucht- en ruimtevaarttechniek en internationale betrekkingen aan het Georgia Institute of Technology die niet bij de studie betrokken was, aan SpaceNews.

De stralingsrijke zone is de binnenste Van Allen-stralingsgordel, een gebied dat wordt begrensd door het magnetische veld van de aarde, ruwweg 2.000 kilometer in de bovenste regionen van een lage baan om de aarde. In het geval van een aanval zou de gordel straling van een ontploffing binnen zijn grenzen vasthouden, waardoor nabijgelegen satellieten worden beschadigd. In lagere banen heeft straling meer mogelijkheden om te ontsnappen, waardoor de vernietiging wordt beperkt. Dus het is eigenlijk een kosmische muizenval - geweldig om bewijs te vangen, verschrikkelijk voor satellieten.

Hoewel Rusland heeft ontkend een dergelijk wapen te ontwikkelen, bestudeerde Danagoulian manieren om er een op te sporen. Splijtbaar materiaal laat een kenmerkende handtekening achter door spallatie, waarbij een kern uiteenvalt en deeltjes, waaronder neutronen, uitzendt. Danagoulian merkte op dat de Van Allen-gordel een rijke bron is van de energetische protonen die spallatie kunnen veroorzaken in nabijgelegen splijtbaar materiaal.

In de studie simuleerde Danagoulian een 9U CubeSat-inspectiesatelliet uitgerust met een neutronendetector die spallatie kon detecteren tijdens een flyby. Zijn ontwerp plaatst een plastic neutronscintillator tussen een enkelkristal diamantdetector, die de neutronen detecteert en valse-positieve signalen van achtergrondruis wegstemt. Want niets zegt 'ruimtediplomatie' als een met diamanten bezaaide satelliet die snuffelt naar kernwapens.

Met een verbeterde signaal-ruisverhouding zou een inspectiesatelliet op 4 kilometer afstand van een met kernkoppen bewapende satelliet van het type Kosmos-2553 (gemaakt van aluminium en waterstofhoudende materialen) binnen een observatievenster van een week een thermonucleaire handtekening kunnen bevestigen. Met ongeveer tien satellieten krimpt dat venster tot 15 uur, en verder tot een uur op 1 kilometer. Dus als je een vloot van snuffelende CubeSats hebt, kun je sneller resultaten krijgen dan een antecedentenonderzoek.

Hoewel nabije inspecties in een baan precedenten hebben en niet verboden zijn, kunnen ze worden gezien als escalerend en bedreigend voor een land. 'Het concept is het meest overtuigend als onderdeel van een coöperatief verdragsverificatieregime,' zei Roberts. 'Als beide partijen instemmen met de inspectie, zijn deze nabijheidsoperaties haalbaar en politiek veel acceptabeler dan eenzijdige, ongecoördineerde inspecties.' Met andere woorden: vraag vriendelijk voordat je je diamanten satelliet stuurt om aan iemands kernkop te snuffelen.

De voorgestelde techniek zorgt echter alleen voor naleving van satellieten die in de binnenste Van Allen-gordel opereren. 'Het is een oplossing voor één orbitale regime, maar het is geen one-size-fits-all probleem,' zei Isobel Porteous, een