Лише один ядерний вибух у космосі може вивести з ладу 99 відсотків супутників
Вчені з'ясували наслідки висотного ядерного вибуху на навколоземній орбіті. Згідно з новим комп'ютерним моделюванням, єдиний ядерний заряд здатен перетворити космос на цвинтар техніки, вивівши з ладу майже 99 відсотків сучасних супутників лише за два тижні.
Як один вибух здатний паралізувати навколоземний простір
Науковці з Університету Вісконсин-Медісон та Принстонського університету опублікували тривожні розрахунки в препринті дослідження на порталі arXiv. Вони з'ясували, що детонація ядерного заряду потужністю 1 мегатонна на висоті 500 кілометрів над Південноатлантичною аномалією виведе з ладу 25 відсотків усіх активних апаратів на низькій навколоземній орбіті вже за першу добу. За три дні з ладу вийдуть 78 відсотків супутників, за тиждень – 98 відсотків, а на 15-й день масштаби втрат сягнуть 99,4 відсотка.
Сьогодні на низькій навколоземній орбіті перебуває понад 13 300 супутників, які щодня забезпечують інтернет, зв'язок, прогнози погоди, спостереження за Землею, наукові досліди та військову розвідку.
Навіть якщо оснастити космічні апарати посиленим радіаційним захистом, вони все одно не витримають навантаження: протягом 30 днів загине 99,3 відсотка орбітального флоту. Якщо ж застосувати значно слабший заряд потужністю 100 кілотонн, процес виведення з ладу 99 відсотків супутників триватиме близько одного року.
Чому радіація вбиває супутники не одразу
Головна небезпека полягає в геомагнітній специфіці регіону Південноатлантичної аномалії, де магнітне поле Землі значно слабше. Умови в цій зоні затримують радіоактивні частинки, утворюючи штучні пояси радіації, через які космічні апарати змушені проходити під час кожного оберту навколо планети.
Електрони від розпаду радіоактивних продуктів поділу опинилися в пастці магнітного поля Землі, створивши штучний радіаційний пояс, який пошкодив супутники,
– прокоментував провідний автор дослідження Зак Петерсен, студент фізико-астрономічного факультету Університету Вісконсин-Медісон.
Учений пояснив, що на відміну від миттєвого спалаху, захоплений радіаційний пояс багаторазово опромінює апарати під час кожного прольоту, а сучасний космос заселений значно щільніше, ніж десятиліття тому.
Історичний досвід та загроза ланцюгової реакції
Людство вже спостерігало подібний ефект у минулому. Під час Холодної війни США та СРСР провели 18 висотних ядерних випробувань. Найвідомішим став американський експеримент Starfish Prime у 1962 році, коли заряд потужністю 1,4 мегатонни підірвали на висоті 400 кілометрів над Тихим океаном. Той вибух вивів з ладу кілька супутників, після чого у 1963 році наддержави підписали Договір про заборону ядерних випробувань у трьох середовищах.
Окрім руйнівної радіації, астрофізики прогнозують виникнення синдрому Кесслера. Супутники, що втратять керованість, почнуть стикатися один з одним. За оцінками вчених, протягом перших двох років відбудеться приблизно 20 зіткнень, а за 10 років утвориться орієнтовно 3 900 нових великих уламків космічного сміття.
Тривалі зіткнення між довговічними об'єктами підтримуватимуть утворення уламків і після завершення змодельованого десятиліття, з можливістю повільного накопичення і неконтрольованого зростання протягом століть,
– додав Зак Петерсен.
Відновлення супутникової інфраструктури стане справжньою лотереєю, адже нові космічні місії зустрінуть екстремальні рівні радіації та щільні хмари сміття. Дослідники підкреслюють, що запобігання мілітаризації космосу та невикористання ядерної зброї на орбіті є життєво необхідними для збереження глобальних систем комунікації.