NOWY JORK – Opublikowane w zeszłym tygodniu w Nature Astronomy badanie proponuje nowy projekt satelity i technikę wykrywania termojądrowych głowic bojowych w kosmosie. Częściowo finansowane przez amerykańską Narodową Administrację Bezpieczeństwa Jądrowego, jest to pierwsze recenzowane badanie proponujące jakąkolwiek technikę identyfikacji orbitalnych głowic bojowych. Bo nic tak nie mówi „zaufaj nam” jak traktat bez żadnych mechanizmów egzekwowania.

Dzisiejsze satelity nie są w stanie wykryć broni jądrowej na orbicie. Utrudnia to weryfikację Traktatu o Przestrzeni Kosmicznej z 1967 roku, który został podpisany i ratyfikowany przez 118 państw członkowskich ONZ i zakazuje „broni jądrowej lub innych rodzajów broni masowego rażenia na orbicie”. W 2024 roku amerykańscy urzędnicy wywiadu zarzucili, że rosyjski wojskowy satelita radarowy Kosmos-2553, znajdujący się w strefie bogatej w promieniowanie, był platformą testową do opracowania potencjalnej antysatelitarnej broni jądrowej. Rosja zaprzeczyła, bo oczywiście, że zaprzeczyła.

Nowe badanie, autorstwa Areg Danagouliana, fizyka jądrowego i badacza nieproliferacji z MIT, proponuje mechanizm weryfikacji traktatu wykorzystujący promieniowanie uwięzione w wewnętrznej magnetosferze Ziemi do wykrywania materiałów rozszczepialnych w głowicach. „Pomaga to osadzić dyskusję o technicznym wykrywaniu broni jądrowej w kosmosie na parametrach początkowych opisujących wymaganą mechanikę orbitalną, aby to wszystko zadziałało” – powiedział SpaceNews Thomas Gonzalez Roberts, adiunkt inżynierii lotniczej i spraw międzynarodowych w Georgia Institute of Technology, który nie brał udziału w badaniu.

Strefa bogata w promieniowanie to wewnętrzny pas radiacyjny Van Allena, obszar ograniczony polem magnetycznym Ziemi na wysokości około 2000 kilometrów w górnych partiach niskiej orbity okołoziemskiej. W przypadku ataku pas ten uwięziłby promieniowanie z detonacji w swoich granicach, uszkadzając pobliskie satelity. Na niższych orbitach promieniowanie ma więcej dróg ucieczki, co ogranicza zniszczenia. Więc to w zasadzie kosmiczna pułapka na myszy – świetna do łapania dowodów, fatalna dla satelitów.

Podczas gdy Rosja zaprzecza opracowywaniu takiej broni, Danagoulian badał sposoby jej wykrycia. Materiał rozszczepialny pozostawia charakterystyczny ślad poprzez spalację, w której jądro rozpada się i emituje cząstki, w tym neutrony. Danagoulian zauważył, że pas Van Allena jest bogatym źródłem energetycznych protonów, które mogą wywołać spalację w pobliskim materiale rozszczepialnym.

W badaniu Danagoulian symulował satelitę inspekcyjnego 9U CubeSat wyposażonego w detektor neutronów, który mógłby wykryć spalację podczas przelotu. Jego projekt umieszcza plastikowy scyntylator neutronowy między detektorem z pojedynczego kryształu diamentu, który wykrywa neutrony i odrzuca fałszywie pozytywne sygnały z szumu tła. Bo nic tak nie mówi „dyplomacja kosmiczna” jak wysadzany diamentami satelita węszący za bronią jądrową.

Dzięki poprawionemu stosunkowi sygnału do szumu, satelita inspekcyjny umieszczony 4 kilometry od satelity z głowicą bojową typu Kosmos-2553 (wykonanego z aluminium i materiałów wodorowych) mógłby potwierdzić sygnaturę termojądrową w ciągu tygodniowego okna obserwacyjnego. Przy około dziesięciu satelitach okno to skraca się do 15 godzin, a dalej do godziny w odległości 1 kilometra. Więc jeśli masz flotę szpiegujących CubeSatów, możesz uzyskać wyniki szybciej niż sprawdzenie przeszłości.

Chociaż bliskie inspekcje na orbicie mają precedensy i nie są zakazane, mogą być postrzegane jako eskalacyjne i zagrażające dla kraju będącego stroną. „Koncepcja jest najbardziej przekonująca jako część kooperacyjnego reżimu weryfikacji traktatu” – powiedział Roberts. „Jeśli obie strony zgodzą się na inspekcję, te operacje zbliżeniowe są osiągalne i politycznie znacznie bardziej akceptowalne niż jednostronne, nieskoordynowane inspekcje”. Innymi słowy: zapytaj grzecznie, zanim wyślesz swojego diamentowego satelitę, by obwąchał czyjąś głowicę.

Jednak proponowana technika zapewnia zgodność tylko dla satelitów działających w wewnętrznym pasie Van Allena. „To rozwiązanie dla jednego reżimu orbitalnego, ale to nie jest problem uniwersalny” – powiedziała Isobel Porteous, [tekst urywa się]