НЬЮ-ЙОРК — Исследование, опубликованное на прошлой неделе в Nature Astronomy, предложило новую конструкцию спутника и метод обнаружения термоядерных боеголовок в космосе. Частично финансируемое Национальным управлением ядерной безопасности США, это первое исследование, предлагающее какую-либо технику выявления орбитальных боеголовок в рецензируемой литературе. Потому что ничто так не говорит «доверяйте нам», как договор с нулевыми механизмами принуждения.

Сегодняшние спутники не могут обнаружить ядерное оружие на орбите. Это затрудняет проверку Договора по космосу 1967 года, который подписали и ратифицировали 118 государств-членов ООН, запрещающего «ядерное оружие или другие виды оружия массового уничтожения на орбите». В 2024 году американские разведчики заявили, что российский военный спутник-радар «Космос-2553», расположившийся в богатой радиацией зоне, был испытательным стендом для разработки потенциального противоспутникового орбитального ядерного оружия. Россия это отрицала, потому что, конечно, отрицала.

Новое исследование от Арега Данагуляна, физика-ядерщика и специалиста по нераспространению из MIT, предлагает механизм проверки договора с использованием радиации, захваченной во внутренней магнитосфере Земли, для зондирования делящихся материалов в боеголовках. «Это помогает обосновать разговор о техническом обнаружении ядерного оружия в космосе с начальными параметрами, описывающими необходимую орбитальную механику для всего этого», — сказал SpaceNews Томас Гонсалес Робертс, доцент кафедры аэрокосмической инженерии и международных отношений Технологического института Джорджии, не участвовавший в исследовании.

Радиационно-богатая зона — это внутренний радиационный пояс Ван Аллена, область, ограниченная магнитным полем Земли примерно на высоте 2000 километров в верхних слоях низкой околоземной орбиты. В случае атаки пояс захватил бы радиацию от взрыва в своих пределах, повреждая близлежащие спутники. На более низких орбитах у радиации больше путей для утечки, что ограничивает разрушения. Так что это, по сути, космическая мышеловка — отлично для поимки улик, ужасно для спутников.

Хотя Россия отрицала разработку такого оружия, Данагулян изучил способы его обнаружения. Делящийся материал оставляет характерный след через спалляцию, при которой ядро распадается и испускает частицы, включая нейтроны. Данагулян отметил, что пояс Ван Аллена является богатым источником энергичных протонов, которые могут вызвать спалляцию в близлежащем делящемся материале.

В исследовании Данагулян смоделировал инспекционный спутник 9U CubeSat, оснащённый нейтронным детектором, который мог бы обнаруживать спалляцию при пролёте. Его конструкция помещает пластиковый нейтронный сцинтиллятор между детектором из монокристаллического алмаза, который обнаруживает нейтроны и блокирует ложноположительные сигналы от фонового шума. Потому что ничто так не говорит «космическая дипломатия», как усыпанный бриллиантами спутник, вынюхивающий ядерные бомбы.

С улучшенным отношением сигнал/шум инспекционный спутник, расположенный в 4 километрах от спутника с боеголовкой типа «Космос-2553» (из алюминия и водородсодержащих материалов), мог бы подтвердить термоядерный признак в течение недельного окна наблюдения. С примерно десятью спутниками это окно сокращается до 15 часов, а при расстоянии в 1 километр — до часа. Так что если у вас есть флот шпионящих CubeSat, вы можете получить результаты быстрее, чем проверка биографии.

Хотя близкие орбитальные инспекции имеют прецеденты и не запрещены, они могут рассматриваться как эскалационные и угрожающие для страны-партнёра. «Концепция наиболее убедительна как часть кооперативного режима проверки договора», — сказал Робертс. «Если обе стороны согласны на инспекцию, такие операции сближения достижимы и политически гораздо более приемлемы, чем односторонние, несогласованные инспекции». Другими словами: вежливо попросите, прежде чем отправлять свой бриллиантовый спутник нюхать чью-то боеголовку.

Однако предложенная техника обеспечивает соблюдение только для спутников, работающих во внутреннем поясе Ван Аллена. «Это решение для одного орбитального режима, но это не проблема «один размер подходит всем», — сказала Изобель Портеус, аспирантка...