Individuare un’arma nucleare trasportata nello spazio da un satellite, prima che arrivi sul bersaglio. E’ questo lo scopo di un nuovo metodo di analisi suggerito da Areg Danagoulian, professore al Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dai suoi colleghi che hanno pubblicato il loro studio su Nature. Il Trattato sullo spazio extra-atmosferico del 1967 vieta il posizionamento di armi nucleari nello spazio, ma attualmente non esiste un modo per verificare che i satelliti non contengano armi nucleari. Per far fronte a questa mancanza Danagoulian propone di utilizzare un sistema di sensori satellitari che potrebbe orbitare vicino a un satellite sospetto e rilevare i neutroni generati dalla collisione di protoni ad alta energia con materiale radioattivo.
Nello studio, Danagoulian calcola che un sistema di sensori delle dimensioni di una grande enciclopedia potrebbe rilevare un’arma nucleare con una precisione del 99 per cento se orbitasse entro 4.000 metri dal satellite sospetto per circa una settimana. Stima inoltre che il tempo di rilevamento potrebbe essere ridotto a poche ore se venissero utilizzati piu’ sensori satellitari o se il satellite sensore riuscisse ad avvicinarsi a meno di 1.000 metri dal satellite sospetto.
“Se alla fine avremo dei meccanismi di verifica per il Trattato sullo spazio extra-atmosferico, cio’ esercitera’ pressione sui Paesi affinche’ rispettino il trattato o rivelino le loro attivita’, perche’ sapranno che se tenteranno di violarlo, lo scopriremo”, afferma Danagoulian. “Spero vivamente che questo si trasformi in un sistema reale, o in un sistema di prova di concetto, ma l’obiettivo al momento e’ che i laboratori nazionali utilizzino questo lavoro per le proprie ricerche e che i responsabili politici prendano seriamente in considerazione questa tecnologia come potenziale parte dei mezzi tecnici nazionali.” Nel 1962, gli Stati Uniti fecero detonare nello spazio una testata termonucleare da 1,4 megatoni, che distrusse involontariamente molti dei primi satelliti dell’epoca. L’esplosione rilasciò enormi quantità di elettroni ad alta energia, molti dei quali rimasero intrappolati nel campo magnetico terrestre, danneggiando qualsiasi dispositivo elettronico si trovasse sul loro cammino.
“Quando si verifica una detonazione nucleare nello spazio, praticamente l’intero corpo della bomba si ionizza e quasi ogni singolo elettrone della massa dell’arma si libera”, spiega Danagoulian. “Viene iniettato in quella che viene chiamata la fascia di radiazione interna di Van Allen. Una volta li’, gli elettroni iniziano a colpire tutto cio’ che attraversa queste fasce, causando ionizzazione, danni da radiazioni e altro ancora. Man mano che ci si allontana nello spazio, si creano queste spesse fasce attorno alla Terra popolate da protoni ed elettroni ad alta energia.”
Il Trattato sullo spazio extra-atmosferico del 1967 ha dichiarato lo spazio “proprieta’ di tutta l’umanita’” e ha vietato le armi nucleari nello spazio, tra le altre misure di salvaguardia. Da allora e’ stato firmato da 118 paesi, tra cui Stati Uniti, Cina e Russia. Il monitoraggio del rispetto del trattato ha assunto maggiore urgenza dopo il lancio, nel 2022, del satellite sospetto Cosmos 2553 da parte della Russia, che quest’ultima dichiara essere utilizzato per la sorveglianza e il telerilevamento. Tuttavia, le autorità statunitensi ritengono che possa trasportare componenti di un ordigno nucleare in fase di test, con il possibile obiettivo futuro di schierare una vera e propria arma nucleare antisatellite.
La detonazione di un’arma nucleare in quell’orbita potrebbe distruggere molti dei satelliti di ricognizione statunitensi, delle piattaforme satellitari internazionali per le comunicazioni, nonché i satelliti Starlink. “I russi hanno lanciato questo satellite in un’orbita molto strana e insolita perché attraversa l’ambiente piu’ ostile possibile intorno al pianeta”, spiega Danagoulian. “Nessuno mette i satelliti lì perche’ e’ altamente radioattivo. Perché mai mettere un satellite in quell’orbita? Beh, quella posizione e’ probabilmente il punto migliore per intrappolare gli elettroni nel caso in cui si dovesse far detonare un’arma termonucleare”.
Danagoulian osserva che la maggior parte della ricerca sul rilevamento nucleare e’ altamente classificata, il che rende difficile sapere quanti progressi siano stati compiuti nei laboratori nazionali. Ma voleva dimostrare che e’ possibile provare scientificamente la presenza di un’arma nucleare nello spazio. L’approccio sviluppato da Danagoulian si basa su una reazione nota come spallazione, causata da protoni ad alta energia in ambienti radioattivi. “Quando un protone ad alta energia si scontra con elementi ad alto numero atomico, come l’uranio e il plutonio, ogni protone puo’ emettere circa 40 neutroni”, spiega. “E’ un numero incredibilmente elevato. Stiamo parlando di milioni di protoni al secondo per centimetro quadrato, molti dei quali generano 40 neutroni. La domanda e’: e’ possibile rilevare alcuni di questi neutroni?” I satelliti normali non emetterebbero una quantita’ di neutroni paragonabile, ma nell’atmosfera, soprattutto in orbita terrestre bassa, sono comunque presenti protoni, neutroni ed elettroni di origine naturale. Il sistema ideato da Danagoulian utilizza due strumenti, noti come scintillatori, che interagiscono con le radiazioni ed emettono luce. I pannelli sono interposti tra rivelatori di diamante a cristallo sintetico che consentono al sistema di distinguere i neutroni provenienti da materiali radioattivi.
La struttura a due pannelli puo’ quindi essere utilizzata per stimare la direzione del neutrone, permettendo di differenziare i neutroni atmosferici naturali da quelli provenienti da un potenziale satellite. “La maggior parte dei rivelatori di neutroni e’ molto sensibile ai protoni, quindi bisogna trovare dei metodi intelligenti per respingere i protoni ma trattenere i neutroni”, afferma Danagoulian. “Inoltre, e’ necessario distinguere tra i neutroni di origine naturale e quelli prodotti dalla spallazione di neutroni provenienti dal satellite.” Egli ritiene che il sistema, installato all’interno di un satellite ispettore, sarebbe sufficientemente robusto da sopravvivere all’ambiente ostile dell’orbita terrestre bassa, pur essendo abbastanza veloce da elaborare i protoni, gli elettroni e i neutroni che lo bombardano. I calcoli di Danagoulian sulla durata della permanenza del satellite rilevatore in prossimita’ del satellite sospetto gli danno fiducia nella fattibilita’ del sistema. Se un satellite rilevatore riuscisse ad avvicinarsi a meno di 1.000 metri dal satellite sospetto, potrebbe rilevare con precisione le armi nucleari in circa un’ora. Cio’ equivarrebbe a un singolo sorvolo.
