Всего один ядерный взрыв в космосе может вывести из строя 99 процентов спутников

Как один взрыв способен парализовать околоземное пространство

Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон и Принстонского университета опубликовали тревожные расчеты в препринте исследования на портале arXiv. Они выяснили, что детонация ядерного заряда мощностью 1 мегатонна на высоте 500 километров над Южноатлантической аномалией выведет из строя 25 процентов всех действующих аппаратов на низкой околоземной орбите уже за первые сутки. Через три дня выйдут из строя 78 процентов спутников, через неделю – 98 процентов, а на 15-й день масштабы потерь достигнут 99,4 процента.

Сегодня на низкой околоземной орбите находится более 13 300 спутников, которые ежедневно обеспечивают интернет, связь, прогнозы погоды, наблюдение за Землей, научные исследования и военную разведку.

Даже если оснастить космические аппараты усиленной радиационной защитой, они все равно не выдержат нагрузки: в течение 30 дней погибнет 99,3 процента орбитального флота. Если же применить значительно более слабый заряд мощностью 100 килотонн, процесс вывода из строя 99 процентов спутников продлится около одного года.

Почему радиация уничтожает спутники не сразу

Главная опасность заключается в геомагнитной специфике региона Южноатлантической аномалии, где магнитное поле Земли значительно слабее. Условия в этой зоне задерживают радиоактивные частицы, образуя искусственные радиационные пояса, через которые космические аппараты вынуждены проходить при каждом обороте вокруг планеты.

Электроны, образовавшиеся в результате распада радиоактивных продуктов деления, оказались в ловушке магнитного поля Земли, создав искусственный радиационный пояс, который повредил спутники,
– прокомментировал ведущий автор исследования Зак Петерсен, студент физико-астрономического факультета Университета Висконсин-Мэдисон.

Ученый пояснил, что в отличие от мгновенной вспышки, захваченный радиационный пояс многократно облучает аппараты при каждом пролете, а современный космос заселен значительно плотнее, чем десятилетие назад.

Исторический опыт и угроза цепной реакции

Человечество уже наблюдало подобный эффект в прошлом. Во время Холодной войны США и СССР провели 18 высотных ядерных испытаний. Самым известным стал американский эксперимент Starfish Prime в 1962 году, когда заряд мощностью 1,4 мегатонны взорвали на высоте 400 километров над Тихим океаном. Этот взрыв вывел из строя несколько спутников, после чего в 1963 году сверхдержавы подписали Договор о запрещении ядерных испытаний в трех средах.

Помимо разрушительной радиации, астрофизики прогнозируют возникновение синдрома Кесслера. Спутники, утратившие управляемость, начнут сталкиваться друг с другом. По оценкам ученых, в течение первых двух лет произойдет примерно 20 столкновений, а за 10 лет образуется ориентировочно 3 900 новых больших обломков космического мусора.

Длительные столкновения между долгоживущими объектами будут способствовать образованию обломков и после завершения смоделированного десятилетия, с возможностью медленного накопления и неконтролируемого роста на протяжении веков,
– добавил Зак Петерсен.

Восстановление спутниковой инфраструктуры станет настоящей лотереей, ведь новые космические миссии столкнутся с экстремальными уровнями радиации и плотными облаками мусора. Исследователи подчеркивают, что предотвращение милитаризации космоса и отказ от применения ядерного оружия на орбите являются жизненно необходимыми условиями для сохранения глобальных систем связи.