Jak wykryć broń jądrową w kosmosie?

Atomowy cień nad orbitą

Choć Traktat o przestrzeni kosmicznej z 1967 r. formalnie zakazuje umieszczania broni jądrowej na orbicie, wciąż brakuje wiarygodnych mechanizmów weryfikacji przestrzegania tego zakazu przez jego sygnatariuszy, wśród których znajdują się USA, Rosja i Chiny. Brak technologii pozwalających wykrywać takie ładunki staje się coraz groźniejszy w nowej erze nuklearnej, gdy mocarstwa atomowe ponownie rozbudowują i modernizują swoje arsenały, a międzynarodowy reżim kontroli zbrojeń ulega rozpadowi.

To, że kosmos może ponownie stać się przestrzenią znuklearyzowaną – ostatnie detonacje jądrowe w przestrzeni kosmicznej miały miejsce w 1962 r. – pokazują niedawne działania Rosji. W 2022 r. rosyjski satelita Kosmos 2553, wystrzelony na nietypową orbitę o podwyższonym poziomie promieniowania, był podejrzewany o testowanie potrzebnych technologii, a nawet przenoszenie atrapy takiego ładunku. Na początku 2024 r. administracja Joe Bidena potwierdziła doniesienia, że Moskwa rozwija nuklearne zdolności antysatelitarne, najprawdopodobniej na bazie systemu A-235 „Nudol”.

W tym samym roku Kreml zawetował projekt rezolucji Rady Bezpieczeństwa ONZ, przedstawiony przez USA i Japonię, który miał potwierdzić zobowiązania wynikające z Traktatu o przestrzeni kosmicznej, w szczególności zakaz rozmieszczania broni jądrowej na orbicie. Równocześnie rosyjska doktryna odstraszania podpowiada, że Moskwa mogłaby realnie rozważyć taki krok, aby pozbawić Zachód przewagi w kosmosie, a zarazem wymusić ustępstwa w ramach logiki „eskalacji, by deeskalować”.

W poszukiwaniu neutronowej sygnatury głowicy

To między innymi te alarmujące przesłanki motywowały badania Arega Danagouliana, fizyka jądrowego i badacza zajmującego się nierozprzestrzenianiem broni jądrowej z MIT. W swojej najnowszej publikacji na łamach „Nature” przedstawił pierwszą poddaną otwartej recenzji naukowej metodę wykrywania głowic nuklearnych na orbicie.

Jego propozycja zakłada wykorzystanie reakcji spalacji zachodzących w materiale rozszczepialnym pod wpływem wysokoenergetycznych protonów występujących w obszarach uwięzionego promieniowania na orbicie, zwanych pasami Van Allena. Protony uderzałyby tam w jądra atomowe materiału, powodując emisję neutronów i tworząc charakterystyczną „sygnaturę”.

To właśnie takich śladów miałby poszukiwać zaproponowany przez Danagouliana satelita inspekcyjny wyposażony w detektor neutronów. „Obliczenia pokazują, że platforma wielkości CubeSata 9U może wykryć broń termojądrową z odległości 4 km w ciągu około tygodnia obserwacji” – pisze autor artykułu. Zwiększenie liczby satelitów do dziesięciu skróciłoby ten czas do 15 godzin, a zbliżenie ich do celu na odległość zaledwie kilometra – do jednej godziny.

Między teorią a orbitalną rzeczywistością

Z tych samych powodów rozwiązanie jest dalekie od idealnego. Przeprowadzanie operacji RPO w odległości kilku kilometrów samo w sobie byłoby bardzo prowokacyjne, nie wspominając o sytuacji, w której ich celem stałby się obiekt podejrzewany o przenoszenie głowicy nuklearnej. Takie inspekcje byłyby więc znacznie bardziej wykonalne w ramach opartego na współpracy reżimu weryfikacji traktatowej, na wzór rozwiązań stosowanych w wygasłym traktacie New START. Do tego dzieli nas jednak jeszcze bardzo długa droga.

Kolejnym, już nie politycznym, lecz technicznym ograniczeniem technologii byłby obszar jej praktycznego zastosowania. Ograniczałby się on bowiem tylko do pasów Van Allena, gdzie występują wysokoenergetyczne protony niezbędne do wykrycia ładunku. „To rozwiązanie dla jednego reżimu orbitalnego, a nie uniwersalna odpowiedź na każdy problem” – podsumowuje Isobel Porteous, ekspertka ds. polityki kosmicznej w Council for Strategic Risks. Do tego dochodzi pytanie, czy technologia byłaby w stanie odróżnić faktyczne głowice od jądrowych układów napędowych lub reaktorów atomowych.

Choć koncepcja detektora neutronów Danagouliana jest bodaj najlepiej ugruntowaną naukowo propozycją, obecne okoliczności każą sądzić, że podobnych rozwiązań będzie przybywać. Inne rozważane opcje przewidują pasywną detekcję promieniowania gamma emitowanego przez materiał rozszczepialny lub radiografię rentgenowską. W przypadku tej drugiej metody, nad którą pracowała wspomniana Porteous, jeden satelita kierowałby promieniowanie rentgenowskie na podejrzany obiekt, a drugi rejestrowałby je po przeciwnej stronie.

Najwięcej odpowiedzi na temat skuteczności tych metod przyniosłyby faktyczne testy na orbicie. Na nie liczy również sam Danagoulian, który podkreśla zarówno istniejące trudności inżynieryjne, jak i swoją gotowość do współpracy nad dalszym rozwojem technologii.