|
Как обнаружить скрытое ядерное оружие на орбите
|
|
|
|
В 2024 году представитель правительства США предупредил, что Россия может разрабатывать новый спутник, предназначенный для вывода ядерного оружия в космос. Это заявление последовало за запуском подозрительного российского спутника на низкую околоземную орбиту в 2022 году, всего за несколько недель до полномасштабного вторжения страны в Украину.
|
|
|
|
Ядерный взрыв на низкой околоземной орбите — в районе примерно от 100 до 1200 миль над поверхностью Земли — высвободит триллионы высокоэнергетических электронов, которые уничтожат многие спутники в космосе, нарушив работу телекоммуникационных сетей, GPS, космического интернета и многого другого.
|
|
|
|
Договор о космическом пространстве 1967 года запрещает размещение ядерного оружия в космосе, но в настоящее время нет способа проверить, не содержат ли спутники ядерное оружие. Фактически, в несекретной, рецензируемой литературе даже не были предложены никакие методы проверки.
|
|
|
|
Профессор Массачусетского технологического института Арег Данагулян предлагает способ определения наличия ядерного оружия на спутнике, вращающемся вокруг Земли. В новой статье, опубликованной в журнале Nature, Данагулян описывает свою идею спутниковой сенсорной системы, которая могла бы вращаться вблизи подозрительного спутника и обнаруживать нейтроны, образующиеся при столкновении высокоэнергетических протонов с радиоактивным материалом.
|
|
|
|
|
|
|
В статье Данагулян подсчитал, что сенсорная система размером с большую энциклопедию могла бы обнаружить ядерное оружие с точностью до 99%, если бы она вращалась на расстоянии менее 4000 метров от подозрительного спутника в течение примерно недели. Он также предполагает, что время обнаружения можно сократить до нескольких часов, если использовать несколько спутниковых датчиков или если спутник-датчик сможет приблизиться к подозрительному спутнику на расстояние менее 1000 метров.
|
|
|
|
«Если у нас в конечном итоге появятся механизмы проверки соблюдения Договора о космическом пространстве, это окажет давление на страны, чтобы они соблюдали договор или раскрывали свои действия, потому что они знают, что если они попытаются его нарушить, мы это обнаружим», — говорит Данагулян. «Я очень надеюсь, что это превратится в реальную систему или систему, демонстрирующую работоспособность концепции, но сейчас цель состоит в том, чтобы убедить национальные лаборатории использовать эту работу для своих собственных исследований и чтобы политики всерьез рассмотрели эту технологию как потенциальную часть национальных технических средств».
|
|
Защита космоса
|
|
|
|
В 1962 году США взорвали в космосе термоядерную боеголовку мощностью 1,4 мегатонны, которая непреднамеренно уничтожила многие из первых спутников той эпохи. Взрыв высвободил огромное количество высокоэнергетических электронов, и многие из них оказались захвачены магнитным полем Земли, где повредили любую электронику на своем пути.
|
|
|
|
«Когда происходит ядерный взрыв в открытом космосе, по сути, весь корпус бомбы ионизируется, и почти каждый электрон в массе оружия освобождается», — объясняет Данагулян. «Электроны попадают в так называемый внутренний радиационный пояс Ван Аллена. Оказавшись там, электроны начинают сталкиваться со всем, что пролетает через эти пояса, вызывая ионизацию, радиационное повреждение и многое другое. По мере продвижения в космос вокруг Земли образуются плотные пояса, населенные высокоэнергетическими протонами и электронами».
|
|
|
|
Договор о космическом пространстве 1967 года провозгласил космос «провинцией всего человечества» и запретил ядерное оружие в космосе, среди прочих гарантий. С тех пор его подписали 118 стран, включая США, Китай и Россию.
|
|
|
|
Контроль за соблюдением договора приобрел особую актуальность после запуска Россией в 2022 году подозрительного спутника «Космос-2553», который, по утверждению России, используется для наблюдения и обнаружения. Однако власти США полагают, что на борту могут находиться компоненты ядерного устройства, проходящего испытания, с возможной будущей целью создания реального ядерного противоспутникового оружия. Взрыв ядерного оружия на этой орбите мог бы уничтожить многие американские разведывательные спутники, международные платформы спутниковой связи и спутники Starlink.
|
|
|
|
«Русские запустили этот спутник на очень странную и необычную орбиту, потому что она проходит через самую враждебную среду вокруг планеты», — объясняет Данагулян. «Никто не запускает туда спутники, потому что там высокая радиоактивность. Зачем запускать спутник на эту орбиту? Ну, это место, вероятно, является лучшей точкой для захвата электронов, если бы произошел взрыв термоядерного оружия».
|
|
|
|
Данагулян отмечает, что большая часть исследований по обнаружению ядерного оружия строго засекречена, поэтому трудно оценить, насколько продвинулись исследования в национальных лабораториях. Но он хотел показать, что научное доказательство наличия ядерного оружия в космосе возможно.
|
|
|
|
Подход, разработанный Данагуляном, основан на реакции, известной как расщепление, вызываемой высокоэнергетическими протонами в радиоактивной среде.
|
|
|
|
«Когда энергетический протон сталкивается с элементами с высоким атомным номером, такими как уран и плутоний, каждый протон может выбить около 40 нейтронов», — объясняет он. «Это невероятно большое число. Мы говорим о миллионах протонов в секунду на квадратный сантиметр, причем многие из них генерируют 40 нейтронов. Вопрос в том, можно ли обнаружить некоторые из этих нейтронов».
|
|
|
|
Обычные спутники не излучают столько нейтронов, но в атмосфере, особенно на низкой околоземной орбите, все еще присутствуют природные протоны, нейтроны и электроны. Концепция Данагуляна использует две панели, состоящие из пикселей нейтронных датчиков, известных как сцинтилляторы, которые взаимодействуют с излучением и излучают свет.
|
|
|
|
Панели расположены между детекторами из синтетических кристаллов алмаза, которые позволяют системе различать нейтроны, исходящие от радиоактивных материалов, и природные протоны и электроны. Двухпанельная конструкция может быть использована для оценки направления нейтрона, что позволяет различать естественные атмосферные нейтроны и нейтроны, исходящие от предполагаемого спутника.
|
|
|
|
«Большинство нейтронных детекторов очень чувствительны к протонам, поэтому необходимо придумать эффективные способы отсеивания протонов, но сохранения нейтронов», — говорит Данагулян. «Также необходимо различать естественные нейтроны и нейтронное расщепление от спутника».
|
|
|
|
Он считает, что система, размещенная внутри спутника-инспектора, будет достаточно прочной, чтобы выдержать суровые условия низкой околоземной орбиты, и в то же время достаточно быстрой, чтобы обрабатывать протоны, электроны и нейтроны, которые её бомбардируют.
|
|
|
|
Расчеты Данагуляна о том, как долго спутник-детектор должен находиться вблизи предполагаемого спутника, вселяют в него уверенность в осуществимости системы. Если бы спутник-детектор смог приблизиться к предполагаемому спутнику на расстояние менее 1000 метров, он смог бы точно обнаружить ядерное оружие примерно за один час. Это соответствовало бы одному пролёту.
|
|
|
|
Данагулян называет свою работу исследованием осуществимости концепции.
|
|
|
|
«В статье я говорю, что это не полностью доказанная система, — говорит он. — Цель статьи — показать научному сообществу, что это научно возможно. Но есть еще много практических соображений, которые необходимо учесть, чтобы действительно создать эти детекторы».
|
|
|
|
Данагулян надеется, что исследование стимулирует дальнейшие исследования и разработки. Он также сотрудничает с исследователями из Центра ядерной безопасности и политики (CNSP) Массачусетского технологического института, чтобы понять политическую обстановку вокруг этого вопроса.
|
|
|
|
Если в конечном итоге будет разработана версия его системы, Данагулян считает, что это может способствовать нераспространению, которое до сих пор помогало сохранять спутники. Он отмечает, что, хотя враждебные страны, естественно, с подозрением относятся к заявлениям друг друга, научные доказательства укрепят доверие.
|
|
|
|
«Можно подделать разведданные, — говорит он, — но нельзя подделать физику».
|
|
|
|
Источник
|
