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‘Satélites detectores’ do tamanho de uma caixa de sapatos podem detectar uma bomba nuclear no espaço
Uma constelação de cubesats equipados com detectores especiais poderia detectar armas nucleares escondidas em satélites lançados por nações adversárias, de acordo com um novo estudo.
Em 2024, começaram a circular rumores nos círculos militares de que a Rússia poderia estar desenvolvendo uma arma nuclear espacial. Naquela época, dois anos após o início da guerra na Ucrânia, a Rússia estava bem ciente do tamanho da tábua de salvação da SpaceX. StarLink constelação de banda larga tinha sido para os ucranianos. Starlink não só forneceu conectividade a cidades devastadas e tropas da linha de frente, mas também ajudou os ucranianos a contra-atacar os invasores russos de forma mais eficaz.
Drones equipados com terminais Starlink poderiam atingir alvos muito mais distantes do que aqueles controlados por links de rádio convencionais. Como o sinal Starlink é quase impossível de perturbar por interferênciaa ideia de que a Rússia pudesse considerar exterminar a megaconstelação pela força bruta não parecia impossível.
Os pesquisadores sabem que uma detonação nuclear em órbita inundaria o espaço ao redor Terra com elétrons rápidos e energéticos. Essas partículas destruiriam a maioria dos satélites não endurecidos dentro do alcance, que se estenderiam até órbitas a centenas de quilômetros de distância da explosão.
“Isso faria com que órbita baixa da Terra e órbita terrestre muito baixa – onde estão os satélites Starlink, onde estão muitos satélites de reconhecimento e comunicações e onde estão os Estação Espacial Internacional é – inabitável por um longo período de tempo”, disse Areg Danagoulian, professor associado de ciência e engenharia nuclear do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e autor do novo artigo que descreve o método de detecção proposto, ao Space.com.
“Essencialmente, não só perderíamos o satélites nessas órbitas, perderíamos essas órbitas por alguns anos”, acrescentou.
A humanidade já viu os efeitos de uma explosão nuclear no espaço. Em 1962, os EUA detonaram uma bomba de hidrogénio de 1,4 megatoneladas a uma altitude de 400 quilómetros acima do Oceano Pacífico. A radiação da explosão, conhecida como teste Starfish Prime, destruiu um terço de todos os satélites em órbita naquela época. É certo que não havia muitos lá em cima – menos de 100 – mas o impacto foi de longo alcance.
Hoje, uma detonação nuclear no espaço seria uma catástrofe. Isso derrubaria constelações que transmitem internet, como Starlink e Amazônia Leãobem como centenas de satélites de observação da Terra que monitoram a atividade das nações adversárias, o mudança climática e áreas atingidas por desastres naturais.
Atualmente não existe nenhuma maneira confiável de detectar e desarmar uma bomba nuclear no espaço. Danagoulian propõe uma constelação de pequenos “9U” cubosatscada um do tamanho de uma grande caixa de sapatos e carregando um detector especial capaz de detectar a radiação emitida por bombas nuleares não detonadas.
Ele explora um cenário em que a Rússia lança uma suposta bomba nuclear espacial em uma órbita com uma altitude de 1.200 milhas (2.000 km). Esse número não é aleatório. Em 2022, o satélite russo Kosmos 2553, orbitando naquela altitude exata, gerou suspeitas de que poderia estar testando componentes para uma futura arma nuclear orbital.
A Rússia afirma que o satélite apenas observa a Terra. Nessa altitude, o satélite passa pelo Cinto Van Allenuma região de intensa radiação cósmica capturada pelo campo magnético da Terra. A maior parte do cinturão se estende entre altitudes de cerca de 600 milhas (1.000 km) a dezenas de milhares de milhas, mas em algumas áreas a radiação pode chegar muito mais perto da superfície da Terra.
A interação entre o material físsil dentro da bomba nuclear e as partículas energéticas do cinturão de radiação criaria assinaturas distintas, disse Danagoulian, o que poderia ajudar a confirmar se um satélite suspeito carrega uma bomba nuclear ou não.
“A arma termonuclear conteria uma quantidade significativa de urânio”, disse Danagoulian. “Os prótons de alta energia (no urânio) se quebrariam quando outro próton chegasse e destruiria os núcleos. Isso eliminaria um grande número de nêutrons. Essa interação transforma esse dispositivo em uma fonte de nêutrons muito intensa que de outra forma não existiria.”
O processo é conhecido como espalação de nêutrons induzida por prótons, que significa essencialmente a ejeção de fragmentos de material desencadeada por impactos de prótons.
O satélite detector que Danagoulian propõe teria que ser capaz de chegar bem perto da espaçonave suspeita – alguns quilômetros. A espaçonave inspetor carregaria um sensor combinando dois tipos de detectores. No coração do dispositivo está um cintilador de nêutrons, que detecta todos os nêutrons e prótons que chegam. Ao seu redor há um detector de “gaiola de diamante” que detecta apenas nêutrons – não prótons. Essa configuração ajuda a filtrar naturalmente as partículas presentes no meio ambiente, disse Danagoulian. Além disso, usando dois “planos de detectores de nêutrons”, o sensor pode determinar a direção de onde os nêutrons chegaram.
“Se o detector externo de diamante disparar e emitir um sinal, você pode ignorar a partícula, porque provavelmente é um próton e não um nêutron”, disse Danagoulian. “Depois de identificar esses nêutrons, com essas duas detecções, você pode fazer uma projeção retrospectiva e descobrir de onde veio o nêutron.”
Danagoulian diz que tal farejador de armas nucleares teria que ser lançado em uma órbita alinhada com a do satélite suspeito e se aproximar dele até 2,5 milhas (4 km). Levaria então cerca de uma semana para reunir medições suficientes para confirmar se o objeto está escondendo uma bomba nuclear ou não. Uma constelação de 10 desses satélites poderia reduzir o processo a meras horas, disse Danagoulian.
Se uma bomba nuclear fosse detectada, os militares poderiam então tentar bloquear a ligação de comunicações do satélite a partir do solo, impossibilitando o adversário de detonar remotamente a bomba. Atualmente não há tecnologia disponível para desarmar com segurança uma arma nuclear no espaço.
As Nações Unidas Tratado do Espaço Exteriorque fornece a base legal para o uso do espaço exterior pela humanidade, proíbe o uso de armas nucleares em órbita. No entanto, o tratado não tem meios para garantir o cumprimento.
Outras abordagens para a detecção de armas nucleares no espaço foram exploradas, incluindo satélites manobráveis de raios X, mas seriam um pouco mais complexos e caros.
Danagoulian também sugere que o endurecimento da radiação de alto grau poderia melhorar as chances dos satélites sobreviverem a um inverno nuclear no espaço.
O papel foi publicado online na revista Nature hoje (8 de julho).
