С 1945 по 1992 год США официально провели 1 054 ядерных испытания, но лишь одно из них, насколько известно, привело к потерям среди спутников. В 1962 году США подорвали термоядерный боезаряд Starfish Prime мощностью 1,4 мегатонны на высоте 402 км над Землей. Возникший электромагнитный импульс оказался значительно мощнее ожидаемого и, по оценкам, вывел из строя около 300 уличных фонарей на Гавайях, примерно в 1 448 км от места взрыва. В космосе искусственный радиационный пояс, появившийся после Starfish Prime, также непреднамеренно уничтожил многие ранние спутники США, Великобритании и СССР.
«При ядерном взрыве в открытом космосе практически вся масса бомбы ионизируется, и почти каждый электрон в веществе боезаряда становится свободным», — пояснил в заявлении ядерный специалист из Massachusetts Institute of Technology (MIT) Арег Данагулян.
После этого ионы попадают в радиационный пояс Ван Аллена, где электроны бомбардируют все на своем пути. Это вызывает дополнительную ионизацию частиц и создает опасное излучение. Проще говоря, подрыв ядерного оружия в космосе может быть не менее разрушительным, чем на Земле.
В 1967 году США, Великобритания и Советский Союз подписали Договор о космосе, который закрепил за космосом статус «достояния всего человечества» и запретил использование и испытания ядерного оружия за пределами атмосферы Земли. Позже к соглашению присоединились еще 115 стран, включая Китай. Судя по всему, этот договор почти 55 лет сохранял космос нейтральной и безъядерной средой — до появления спутника Cosmos2553.
В 2022 году Россия запустила, как утверждается, спутник наблюдения и сенсорного контроля, однако наблюдатели и критики сразу усомнились в его реальном назначении. Orbit Cosmos2553 необычна: аппарат регулярно проходит через одни из наиболее радиоактивных областей над Землей.
«Он движется через максимально враждебную среду из возможных вокруг планеты, — сказал Данагулян. — Зачем помещать спутник на такую орбиту? Вероятно, это лучшее место для захвата электронов, если вы собираетесь подорвать термоядерный заряд».
Истинное назначение Cosmos2553 остается неясным, но описанный Данагуляном худший сценарий имел бы разрушительные последствия. Гипотетически противоспутниковое ядерное оружие в такой точке способно уничтожить множество международных спутников связи и интернета, системы GPS и разведывательное оборудование.
Ситуацию осложняет и то, что до сих пор крайне трудно подтвердить, несет ли спутник ядерное оружие. Изучив доступные несекретные исследования, Данагулян пришел к выводу, что даже методов оценки подозрительных аппаратов пока фактически не предлагалось. Но, по его словам, это не значит, что задача неразрешима.
По мнению Данагуляна, у международного мониторинга ядерных спутников есть реальный путь развития. В исследовании на осуществимость, опубликованном сегодня в Nature, он описал новую систему датчиков на базе спутника, который можно вывести рядом с подозрительным аппаратом и отслеживать признаки ядерной активности. Ключ к этому — тип атомной реакции под названием spallation, возникающей при взаимодействии энергичных протонов в радиоактивной среде.
«Когда энергичный протон сталкивается с элементами с высоким атомным номером, такими как уран и плутоний, один протон может выбить около 40 нейтронов. Это невероятно много, — сказал Данагулян. — Речь идет о миллионах протонов в секунду на квадратный сантиметр, и многие из них порождают 40 нейтронов».
Иначе говоря, признаков может быть достаточно — если есть подходящее оборудование. В предложенной системе между устройствами из синтетического кристаллического алмаза устанавливаются две нейтронные сенсорные панели, называемые сцинтилляторами. Такая комбинированная матрица позволяет отличать нейтроны радиоактивного происхождения от естественных протонов и электронов. Затем устройство может оценить направление, откуда пришли нейтроны, чтобы понять, связаны ли они с естественными атмосферными частицами или со спутником, несущим ядерный заряд.
По расчетам Данагуляна, его сенсорная система сможет обнаружить ядерный заряд на орбите с точностью 99%, если проведет неделю на расстоянии около 4 км от цели. Если же использовать несколько спутников с датчиками на дистанции примерно 1 км от подозрительного объекта, ответ можно получить всего за несколько часов.
«Разведданные можно подделать, но физику — нет», — добавил он.
Исследователь MIT подчеркнул, что его система пока остается сугубо гипотетической и требует дальнейшей разработки и испытаний в реальных условиях. При этом он рассчитывает, что работа наглядно показывает: подобные решения не только реалистичны, но и заслуживают дальнейшего изучения.
«Сейчас цель в том, чтобы национальные лаборатории использовали эту работу в собственных исследованиях, а политики всерьез рассмотрели эту технологию как возможную часть национальных технических средств контроля», — сказал Данагулян.
Читайте так же:
- 180 интернет-спутников Amazon и так уже работают слишком ярко. Требуется еще 3000.
- У берегов Бразилии обнаружили 31 новый морской вид, напоминающий пришельцев
- Операция «Сохранить флоппи»: как Кембридж борется с потерей цифровой истории
Материал показывает, какие технические методы могут появиться для проверки подозрительных спутников без прямого вмешательства. Для читателя это полезно как объяснение того, почему ядерное оружие на орбите считается угрозой не только для военных систем, но и для связи, навигации и спутникового интернета.
