Само един ядрен взрив в космоса би могъл да извади от строя 99% от спътниците

Повече от 13 000 спътника в момента обикалят около Земята и една-единствена ядрена експлозия на достатъчно голяма височина може да причини масовото им извеждане от строя.

Ново изследване предупреждава, че последствията от подобно събитие биха могли да застрашат почти цялата спътникова инфраструктура, от прогнозите за времето до телефонните и интернет комуникациите.

Високо над главите ни става доста тясно

В момента в ниска околоземна орбита има повече от 13 000 спътника. Те представляват основата на ежедневните прогнози за времето, телефонните и други комуникации, сателитния интернет и множество услуги, от които зависим, пише Science Alert. Оказва се обаче, че всички те биха могли да бъдат изключително уязвими.

Ново изследване предупреждава, че една-единствена ядрена експлозия на достатъчно голяма височина може да деактивира почти всички спътници в ниска околоземна орбита само в рамките на месец.

Въпреки че звучи като сценарий от научнофантастичен филм, ядрени експлозии в космоса вече са се случвали.

По време на Студената война Съединените щати и Съветският съюз проведоха общо 18 ядрени експлозии на голяма надморска височина, от горните слоеве на земната атмосфера до космоса. Най-големият от тези експерименти е известен като "Starfish Prime". Той е проведен през 1962 г., когато ядрена бойна глава с мощност 1,4 мегатона е взривена на височина 400 километра над Тихия океан.

Последиците от експлозията довеждат до деактивирането на няколко спътника по това време, а година по-късно САЩ и Съветският съюз постигат споразумение за спиране на ядрените опити над земята, като част от Споразумението за частична забрана на ядрените опити.

Какво би се случило, ако експлозията се случи днес?

Според изчисленията на изследователи от Университета на Уисконсин-Мадисън и Принстънския университет, дори ядрена бойна глава, по-слаба от използваната в експеримента "Starfish Prime", би могла да причини непредсказуеми последици днес.

В изследването, което все още не е рецензирано, учените симулират ядрена експлозия с мощност един мегатон на 500 километра над Южния Атлантик, близо до обширна област, където магнитното поле на Земята е необичайно слабо.

Тази област е известна като Южноатлантическа аномалия. Специфичните условия в него биха могли да засилят последствията от първоначалната експлозия, защото радиоактивните частици биха се задържали в определени части на космоса, през които спътниците биха преминавали постоянно по време на орбитата си около Земята.

Подобно явление се е случило и след експлозията на Starfish Prime.

"Електроните от разпадането на радиоактивни продукти на делене са се хванали в капан в магнитното поле на Земята, създавайки изкуствен радиационен пояс, който е увредил спътниците", обясниха изследователи, водени от Зак Питърсън, докторант по астрономия и физика в Университета на Уисконсин-Мадисън. "За разлика от непосредствената вълна на радиация, хванатият радиационен пояс отново излага космическите кораби на радиация всеки път, когато преминават през него. Подобно събитие би се случило и днес в много по-населена орбитална среда."

А последствията биха били катастрофални

В симулация, включваща 13 300 активни спътника в ниска околоземна орбита към януари тази година, изследователите са изчислили, че ядрена експлозия в района на Южноатлантическата аномалия би деактивирала една четвърт от всички спътници след първия ден.

След три дни този процент би се повишил до 78%, след седмица до 98%, докато на петнадесетия ден дори 99,4% от спътниците биха били деактивирани.

Дори в сценарий, при който космическият кораб би имал подобрена радиационна защита, 99,3% от всички спътници биха били деактивирани в рамките на 30 дни.

В друг хипотетичен сценарий, при който би била използвана много по-слаба 100-килотонова ядрена бойна глава, би отнело приблизително една година, за да се деактивират 99% от спътниците.

Проблемът няма да приключи с ядрена експлозия

Радиацията не би била единствената опасност. Веднага щом се случи експлозия и първите спътници загубят способността си да маневрират, рискът от сблъсък в космоса би се увеличил.

Изследователите изчисляват, че през първите две години след експлозията биха могли да се случат приблизително 20 сблъсъка. През следващите десет години те биха произвели около 3900 нови фрагмента от космически отломки, които биха продължили да обикалят около Земята.

"Сблъсъците между обекти, които остават в орбита дълго време, могат да продължат дори след симулиран период от десет години, с възможност за постепенно натрупване на отломки и неконтролирания им растеж през следващите векове", заявяват изследователите.

Те добавят, че дори повторното изпращане на спътник в орбита след подобно бедствие би било голям риск.

"Възстановяването на орбиталните услуги би изисквало повече от просто подмяна на загубени космически кораби. Новите спътници ще трябва да могат да преживеят остатъчната радиация и космическите отломки. Възможността за бърза загуба на инфраструктура, последвана от години на прекъсване, допълнително подчертава необходимостта от предотвратяване на разполагането и използването на ядрени оръжия в космоса", заключават изследователите.

Експертът по ядрени въпроси Джеймс Маккиън обобщи резултатите от проучването в публикация онлайн, използвайки съвсем прости думи:

"Накратко: ще бъде зле. Много зле. Изключително зле. Трябва да направим всичко възможно, за да предотвратим подобно нещо."

Изследването е публикувано в платформата arXiv, като текстът все още очаква експертна оценка (рецензия).