ماهواره‌ای به اندازه جعبه کفش می‌تواند سلاح‌های هسته‌ای پنهان در فضا را شناسایی کند

با افزایش وابستگی جهان به هزاران ماهواره‌ای که در مدار زمین فعالیت می‌کنند، نگرانی‌ها درباره امنیت فضا نیز بیش از هر زمان دیگری افزایش یافته است. یکی از بزرگ‌ترین این نگرانی‌ها، احتمال استقرار مخفیانه سلاح‌های هسته‌ای در مدار زمین است که در صورت انفجار می‌توانند بخش بزرگی از زیرساخت‌های فضایی بشر را نابود کنند. اکنون، پژوهشگران راهکاری تازه ارائه کرده‌اند که شاید بتواند چنین تهدیدی را پیش از وقوع آشکار کند.

به‌گزارش ساینس نیوز، پژوهشی جدید نشان می‌دهد ماهواره‌های بسیار کوچک، در ابعاد جعبه کفش، می‌تواند با نزدیک‌شدن به ماهواره‌ای مشکوک، وجود احتمالی سلاح هسته‌ای را بدون نیاز به باز کردن یا بازرسی مستقیم آن تشخیص دهد.

ایده سامانه جدید را آرگ داناگولیان، فیزیکدان هسته‌ای مؤسسه فناوری ماساچوست ارائه کرده است. او می‌گوید اگر کلاهک هسته‌ای درون ماهواره‌ای پنهان شده باشد، مواد هسته‌ای آن به‌طور طبیعی با ذرات پرانرژی موجود در محیط فضا برهم‌کنش می‌کنند و در نتیجه نوترون‌هایی تولید می‌شود که قابل آشکارسازی هستند.

طرح جدید از ویژگی‌های طبیعی محیط فضایی بهره می‌برد. اطراف زمین دو ناحیه بزرگ از ذرات باردار وجود دارد که به نام کمربندهای تابشی ون‌آلن شناخته می‌شوند. در این مناطق، پروتون‌های بسیار پرانرژی دائماً درحال حرکت هستند. اگر بمب هسته‌ای حاوی اورانیوم در چنین محیطی قرار داشته باشد، این پروتون‌ها با هسته‌های اورانیوم برخورد و تعداد زیادی نوترون آزاد می‌کنند. همین نوترون‌ها امضای قابل شناسایی سلاح هسته‌ای به شمار می‌روند.

در این روش، ماهواره بازرسی به آشکارسازهای حساس نوترون مجهز می‌شود. این حسگرها می‌توانند نوترون‌هایی را که از سمت ماهواره هدف می‌آیند ثبت کنند، درحالی‌که آشکارسازهای دیگر سیگنال‌های ناشی از پروتون‌ها و الکترون‌ها را حذف می‌کنند تا احتمال خطا به حداقل برسد.

شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهد سامانه مورد بحث قادر است سلاح گرماهسته‌ای را از فاصله حدود چهار کیلومتری تشخیص دهد؛ البته به شرط آنکه ماهواره بازرسی حدود یک هفته در کنار ماهواره هدف حرکت کند. اگر فاصله دو ماهواره کمتر باشد یا چند ماهواره بازرسی به‌طور هم‌زمان مورد استفاده قرار گیرند، زمان لازم برای شناسایی می‌تواند به چند ساعت کاهش یابد.

در سال‌های اخیر، تعداد ماهواره‌های فعال در مدار زمین به‌شدت افزایش یافته است و بخش بزرگی از ارتباطات، ناوبری، پیش‌بینی هوا، خدمات بانکی، اینترنت، سامانه‌های نظامی و حتی زندگی روزمره انسان‌ها به شبکه‌های ماهواره‌ای وابسته شده است.

در چنین شرایطی، انفجار سلاح هسته‌ای در مدار می‌تواند پیامدهای بسیار گسترده‌ای داشته باشد. تابش ناشی از انفجار در میدان مغناطیسی زمین به دام می‌افتد و ممکن است هزاران ماهواره را که در مدارهای پایین‌تر قرار دارند، از کار بیندازد. چنین رخدادی می‌تواند اختلالی جهانی در ارتباطات و زیرساخت‌های فضایی ایجاد کند.

اهمیت فناوری جدید زمانی بیشتر می‌شود که بدانیم در سال‌های اخیر آمریکا مدعی شده روسیه درحال توسعه یک سامانه هسته‌ای فضایی است. یکی از محورهای این ادعا، ماهواره Cosmos 2553 است که در سال ۲۰۲۲ به مدار فرستاده شد و از کمربند داخلی ون‌آلن عبور می‌کند. آمریکا این ماهواره را بخشی از برنامه آزمایش فناوری‌های مرتبط با یک سلاح هسته‌ای فضایی می‌داند، اما روسیه این ادعا را رد کرده است.

با وجود امیدبخش بودن این فناوری، کارشناسان معتقدند اجرای آن آسان نخواهد بود. توماس گونزالس رابرتس، متخصص دینامیک مداری، می‌گوید ماهواره بازرسی باید تا فاصله بسیار کمی به ماهواره هدف نزدیک شود. این اقدام بدون هماهنگی قبلی ممکن است از سوی اپراتور ماهواره هدف تهدیدآمیز تلقی شود و حتی خطر برخورد دو ماهواره را افزایش دهد. به همین دلیل، او پیشنهاد می‌کند چنین سامانه‌ای در قالب یک توافق رسمی بین‌المللی و به‌عنوان بخشی از سازوکار راستی‌آزمایی معاهدات کنترل تسلیحات مورد استفاده قرار گیرد.

پژوهش در ژورنال Nature منتشر شده است.