Voici un fait effrayant : s’il y avait armes nucléaires en orbite, nous n’en avons aucune idée. Le Traité sur l’espace extra-atmosphérique, établi en 1967 et toujours signé par 118 pays, interdit le déploiement d’armes nucléaires dans l’espace, mais il n’existe actuellement aucun moyen d’interdire le déploiement d’armes nucléaires par l’armée. satellite n’en porte pas.
C’est un gros problème. Alors que les pays développent rapidement leurs capacités de lancement spatial et renforcent leurs positions en orbite, certains analystes estiment que ce n’est qu’une question de temps avant que le conflit géopolitique ne s’étende au-delà de la Terre. danger croissant guerre spatiale Développer un moyen de détecter les armes nucléaires dans l’espace est une énigme technique, même si le traité sur l’espace exige des améliorations dans la détection des armes pour garantir le respect par tous les signataires.
Areg Danagoulian, professeur agrégé de sciences et d’ingénierie nucléaires au MIT, s’est lancé un défi. dans un études de validation de principe Publié aujourd’hui dans la revue Nature, il propose un système de capteurs par satellite capable de détecter les neutrons produits par des protons de haute énergie entrant en collision avec des matières radioactives en orbite à proximité d’engins spatiaux suspects.
Le défi de la détection des armes spatiales
En 1962, lorsque les États-Unis ont fait exploser l’essai nucléaire Starfish Prime à 400 km au-dessus de l’océan Pacifique, près d’un tiers des satellites en orbite terrestre basse endommagé ou détruit.
Le principal responsable était les radiations. L’explosion a pompé des quantités massives d’électrons chargés dans la ceinture interne de Van Allen, l’une des deux ceintures de radiations en forme de beignet entourant la Terre. Cela a augmenté sa population électronique de plusieurs ordres de grandeur, a déclaré Danagulian. Lorsque les satellites tournent en orbite, leurs composants électroniques et leurs panneaux solaires sont gravement dégradés.
Il existe aujourd’hui des milliers de satellites dans l’espace et nos vies modernes en dépendent. Une bombe nucléaire spatiale ne causerait pas de dommages directs, mais elle pourrait désactiver ou détruire les satellites qui prennent en charge les communications, la navigation GPS, les rapports météorologiques, la surveillance et les systèmes d’alerte de missiles. L’infrastructure militaire et civile américaine dépend fortement des satellites, ce qui signifie qu’une seule explosion pourrait causer des dégâts considérables et affaiblir les défenses.
Malgré ce risque, la seule garantie contre une explosion nucléaire dans l’espace est le Traité sur l’espace extra-atmosphérique. “Même si l’OST existe depuis près de 60 ans, il lui manque un moyen fiable de vérifier les menaces nucléaires spatiales”, écrit Danagulyan dans son rapport. Cela s’explique en partie par le fait que la conception d’une méthode de vérification est techniquement difficile : l’orbite terrestre basse est un environnement radioactif extrême, explique-t-il, et les méthodes de détection nucléaire traditionnelles auraient du mal à bombarder les protons et les électrons piégés dans la région intérieure de Van Allen.
Mais la zone intérieure de Van Allen pourrait être utile pour détecter des armes thermonucléaires cachées, a déclaré Danagoulian. Si un satellite traverse cette région riche en protons et en électrons, il émettra des tonnes de neutrons en raison de la spallation induite par les protons. Il utilise des protons de haute énergie pour frapper des éléments lourds comme l’uranium, la matière radioactive utilisée dans la plupart des armes thermonucléaires, éliminant ainsi les neutrons et autres particules.
Sur la base d’hypothèses raisonnables concernant la taille et la masse de l’uranium, il a calculé qu’une arme thermonucléaire pourrait émettre 40 millions de neutrons par seconde lorsqu’elle rencontre des protons de haute énergie dans la ceinture de Van Allen, produisant ainsi un signal détectable.
“Mais ce n’est pas parce qu’il y a un signal que vous pouvez le voir”, a déclaré Danagulyan à Gizmodo. Afin de détecter réellement l’ogive, il a dû concevoir un dispositif capable de distinguer les sons de toutes les particules en orbite terrestre. “Il faut être capable de faire la distinction entre les protons provenant de l’extérieur et les neutrons provenant des satellites”, a-t-il déclaré.
Une première étape importante
Le satellite « inspecteur » de Danagulyan est conçu pour orbiter sous le satellite suspect et traverser la ceinture de Van Allen. Lorsque l’inspecteur et le suspect rencontrent des particules chargées dans la ceinture, le détecteur devra distinguer les neutrons émis par le satellite suspect du barrage constant de protons frappant le détecteur.
À cette fin, Danagulian a conçu un capteur qui filtre les protons entrants, laissant derrière lui un signal neutronique indiquant la présence d’uranium. Mais il y a un autre problème.
“Le flux massif de neutrons provenant de la Terre est appelé neutrons d’albédo”, a-t-il expliqué. Ces neutrons sont produits par les rayons cosmiques frappant l’atmosphère, ce qui crée un autre signal de fond qui interfère avec la détection des ogives. Le système de capteurs de Danagulian surmontera ce problème en utilisant la détection directionnelle pour déterminer si les neutrons provenaient du satellite au-dessus ou de la Terre en dessous. C’est pourquoi l’inspecteur doit encercler le suspect.
Pour valider sa conception, Danagulian a simulé un scénario dans lequel un satellite transportant une arme thermonucléaire traverserait la zone intérieure de Van Allen en même temps que son propre satellite sonde, à environ 4 km de distance. Les résultats ont montré que l’interrogateur pouvait filtrer le bruit et détecter efficacement les neutrons émis par les ogives.
Bien que ses recherches montrent que c’est théoriquement réalisable, Danagulian espère que d’autres chercheurs l’amélioreront. “J’espère que les gens adopteront l’idée et commenceront à construire des prototypes, et j’espère qu’ils proposeront des configurations plus simples”, a-t-il déclaré. “Peut-être que le système que je propose est encore complexe.”
Toutefois, ces travaux représentent une première étape importante dans le développement d’un système de vérification des ogives nucléaires qui contribuera à répondre aux exigences du Traité sur l’espace extra-atmosphérique. Face à la menace toujours croissante d’une guerre spatiale, il est urgent de combler cette lacune.