Jeden wybuch na orbicie i satelity gasną. Naukowcy policzyli skutki

Zespół badaczy z University of Wisconsin–Madison i Princeton University przeanalizował scenariusz eksplozji jądrowej wysoko nad Ziemią. Punkt wyjścia jest prosty: na niskiej orbicie okołoziemskiej pracuje dziś ponad 13 tys. satelitów, więc ewentualny incydent o dużej skali uderzałby w znacznie gęstsze "środowisko" niż w przeszłości.

Naukowcy przypomnieli, że detonacje na dużych wysokościach były już sprawdzane w okresie zimnej wojny przez Stany Zjednoczone i ZSRR. W 1962 r. w ramach testu Starfish Prime powstał sztuczny pas promieniowania, który doprowadził do uszkodzeń kilku satelitów. W konsekwencji tamtych doświadczeń zawarto międzynarodowe porozumienie, które zakończyło próby jądrowe prowadzone nad ziemią.

W nowej analizie rozpatrzono detonację ładunku o mocy 1 megatony na wysokości 500 km. Szczególnie niebezpieczny miałby być wariant nad anomalnym obszarem południowoatlantyckim, gdzie pole magnetyczne Ziemi jest słabsze. W takim układzie radioaktywne cząstki mogłyby zostać "zatrzymane" na trasach, po których poruszają się satelity, tworząc sztuczny pas promieniowania. Badacze wyjaśniali, że elektrony pochodzące z rozpadu produktów rozszczepienia zostałyby uwięzione w ziemskim polu magnetycznym i to właśnie ten efekt prowadziłby do uszkadzania urządzeń. Zwrócono przy tym uwagę, że dzisiejsze zagęszczenie satelitów sprawiłoby, iż skutki byłyby dużo dotkliwsze niż kilkadziesiąt lat temu.

Obliczenia wskazują, że już po pierwszym dniu od wybuchu nad anomalią południowoatlantycką niesprawnych byłoby 25 proc. wszystkich satelitów. Po trzech dniach odsetek ten wzrósłby do 78 proc., po tygodniu sięgnąłby 98 proc., a po 15 dniach aż 99,4 proc. urządzeń przestałoby działać. Nawet gdyby satelity miały wzmocnioną ochronę przed promieniowaniem, symulacja sugeruje, że w ciągu miesiąca i tak uszkodzeniu uległaby niemal cała flota.

Autorzy analizy podkreślają, że do masowych awarii nie musiałaby doprowadzić wyłącznie eksplozja o mocy 1 megatony. W scenariuszu z ładunkiem 100 kiloton wyłączenie 99 proc. satelitów również byłoby możliwe, choć proces rozciągnąłby się nawet do roku. Dodatkową komplikacją byłyby awarie systemów manewrowych, co zwiększałoby ryzyko zderzeń w przestrzeni kosmicznej. Z wyliczeń wynika, że w ciągu dwóch lat mogłoby dojść do 20 kolizji, a po dekadzie na orbicie krążyłoby prawie 4 tys. nowych fragmentów kosmicznych śmieci.

W analizie podkreślono, że problem nie kończyłby się wraz z upływem 10 lat, bo efekt lawinowy napędzałby dalszy przyrost odłamków na orbicie. Sztuczny pas promieniowania oraz zwiększona liczba szczątków oznaczałyby, że próby wysłania nowych satelitów wiązałyby się z dużym ryzykiem ich szybkiego zniszczenia. Badacze zaznaczali, że odbudowa infrastruktury orbitalnej nie sprowadzałaby się do prostego "odtworzenia" utraconych urządzeń – nowe satelity musiałyby działać w warunkach utrzymującego się promieniowania i wśród niebezpiecznych odłamków.

Opisane scenariusze wywołały reakcje osób zajmujących się polityką nuklearną. James McKeon skomentował w mediach społecznościowych: "W skrócie: byłoby źle. Bardzo źle. Musimy zrobić wszystko, aby do tego nigdy nie dopuścić". Autorzy studium wskazują przy tym, że bezpieczeństwo ziemskiej infrastruktury w dużej mierze zależy od utrzymania całkowitego zakazu użycia broni jądrowej w przestrzeni kosmicznej.