Czy w kosmosie jest już broń jądrowa? Naukowcy proponują nowy sposób detekcji

Od 1967 roku Traktat o Przestrzeni Kosmicznej stanowi fundament pokoju poza Ziemią. Zakazuje umieszczania broni jądrowej na orbicie. Mimo że podpisało go 117 krajów, w tym USA, Chiny i Rosja, traktat ten ma kardynalną wadę: brak jakiegokolwiek mechanizmu weryfikacji.

Do tej pory społeczność międzynarodowa musiała polegać na wzajemnym zaufaniu lub danych wywiadowczych. To w dobie rosnących napięć geopolitycznych okazuje się niewystarczające

Zagadka satelity Kosmos-2553

Obawy stały się realne w lutym 2022 roku, gdy Rosja wystrzeliła satelitę Kosmos-2553 na wysokość około 2000 km. Oficjalnie służy on do celów badawczych, ale urzędnicy USA podejrzewają, że jest to platforma testowa dla broni antysatelitarnej (ASAT) z ładunkiem jądrowym.

Detonacja takiego urządzenia mogłaby zaburzyć orbity po których poruszają się tysiące satelitów. Wiemy to z praktyki, bo w 1962 roku Amerykanie przeprowadzili eksperyment Starfish Prime. Polegał na detonacji głowicy termojądrowej o mocy 1,4 megatony w przestrzeni kosmicznej. Skutki tego wydarzenia były katastrofalne dla ówczesnej infrastruktury orbitalnej i środowiska radiacyjnego Ziemi.

Naturalny skaner, czyli Pasy Van Allena

Areg Danagoulian z MIT zaproponował skuteczne rozwiązanie: wykorzystanie pasów radiacyjnych Van Allena jako naturalnego źródła cząstek do „przesłuchiwania” podejrzanych obiektów. Pasy te zawierają uwięzione protony o ogromnych energiach.

Gdy te rozpędzone cząstki uderzają w materiały o wysokiej liczbie atomowej, jak uran znajdujący się w głowicach jądrowych, zachodzi proces spalacji. W jej wyniku emitowane są neutrony, które stanowią jednoznaczny sygnał obecności ciężkich materiałów jądrowych. Zwykłe satelity budowane są głównie z aluminium i tworzyw sztucznych i nie dają takiego efektu. Badanie wykazało, że wykrycie tego neutronowego strumienia pozwala odróżnić satelitę z ładunkiem jądrowym od konwencjonalnego urządzenia i to bez konieczności fizycznego kontaktu.

Niewielki inspektor na orbicie

Naukowcy opracowali koncepcję „inspektora” – małego satelity. Taka platforma detekcyjna miałaby kształt prostopadłościanu o wymiarach 30 cm × 30 cm × 10 cm i byłaby wyposażona w kierunkowy detektor neutronów. Dzięki analizie kierunkowej system potrafiłby odsiać neutrony pochodzące z podejrzanego satelity od tła kosmicznego.

Wyniki symulacji są obiecujące. Pojedynczy „inspektor” może zidentyfikować broń termojądrową z odległości 4 km w ciągu około 7,2 dnia z prawdopodobieństwem ponad 99%. Jeśli udałoby się wysłać konstelację dziesięciu takich detektorów, czas ten skróci się do zaledwie 15 godzin.

Atomowe detektory w kosmosie. Kiedy się tam znajdą?

W ramach opisanego badania, fizyk Areg Danagoulian z MIT przeprowadził studium koncepcyjne i analizę wykonalności nowego systemu weryfikacji Traktatu o Przestrzeni Kosmicznej. Badacz nie zbudował fizycznego urządzenia, lecz przeprowadził zaawansowane symulacje komputerowe.

Wnioski opublikowane właśnie na łamach prestiżowego czasopisma „Nature” mają służyć jako podstawa teoretyczna dla przyszłych badań oraz informować decydentów politycznych o technicznych możliwościach weryfikacji traktatów. Na ten moment nie wiadomo, kiedy takie urządzenie powstanie i zacznie badać satelity na naszej orbicie.

Źródło: Nature

Nasz autor

Szymon Zdziebłowski

Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek.