Πυρηνική έκρηξη στο Διάστημα: Πώς μπορεί να καταστραφεί το 99% των δορυφόρων

Το 99% των δορυφόρων που βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη θα μπορούσε να τεθεί εκτός λειτουργίας έπειτα από μία και μόνο πυρηνική έκρηξη στο Διάστημα, σύμφωνα με νέα επιστημονική προσομοίωση.

Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον και το Πανεπιστήμιο Πρίνστον εξέτασαν τις συνέπειες από την πυροδότηση πυρηνικής κεφαλής σε μεγάλο υψόμετρο και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ακτινοβολία που θα απελευθερωνόταν θα μπορούσε να δημιουργήσει μια τεχνητή ζώνη γύρω από τη Γη, απειλώντας σχεδόν ολόκληρο τον δορυφορικό στόλο.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε ως προδημοσίευση στην πλατφόρμα arXiv και αποκτά ιδιαίτερη σημασία σε μια περίοδο κατά την οποία εντείνονται οι ανησυχίες για την ανάπτυξη αντιδορυφορικών όπλων και την πιθανότητα στρατιωτικής αξιοποίησης του Διαστήματος.

Το σενάριο της πυρηνικής έκρηξης

Οι επιστήμονες προσομοίωσαν την πυροδότηση πυρηνικής κεφαλής ισχύος ενός μεγατόνου σε ύψος 500 χιλιομέτρων πάνω από τον Νότιο Ατλαντικό, κοντά στην περιοχή που είναι γνωστή ως Ανωμαλία του Νότιου Ατλαντικού.

Εκεί το μαγνητικό πεδίο της Γης είναι ασθενέστερο, γεγονός που επηρεάζει τη συμπεριφορά των φορτισμένων σωματιδίων.

Μετά την έκρηξη, ηλεκτρόνια που προέρχονται από τα ραδιενεργά προϊόντα της πυρηνικής σχάσης θα μπορούσαν να παγιδευτούν στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.

Με αυτόν τον τρόπο θα σχηματιζόταν μια τεχνητή ζώνη ακτινοβολίας, μέσα από την οποία οι δορυφόροι θα περνούσαν επανειλημμένα καθώς κινούνται στις τροχιές τους.

Η συνεχής έκθεσή τους θα προκαλούσε σοβαρές βλάβες στα ηλεκτρονικά συστήματα και σταδιακά θα οδηγούσε στην απώλεια της λειτουργικότητάς τους.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, περίπου το 25% των δορυφόρων θα είχε τεθεί εκτός λειτουργίας μέσα στο πρώτο 24ωρο. Μετά από τρεις ημέρες το ποσοστό θα έφτανε το 78%, ενώ σε μία εβδομάδα θα άγγιζε το 98%.

Η προσομοίωση προβλέπει ότι μέχρι τη 15η ημέρα οι απώλειες θα μπορούσαν να φτάσουν το 99,4% του εξεταζόμενου δορυφορικού στόλου.

Ακόμη και μια μικρότερη πυρηνική κεφαλή θα προκαλούσε τεράστιες απώλειες

Οι ερευνητές εξέτασαν και ένα δεύτερο σενάριο, στο οποίο χρησιμοποιείται πυρηνική κεφαλή ισχύος 100 κιλοτόνων.

Ακόμη και σε αυτή την περίπτωση, το 99% των δορυφόρων θα μπορούσε να καταστραφεί ή να καταστεί μη λειτουργικό, αν και η διαδικασία θα εξελισσόταν πιο αργά, σε διάστημα περίπου ενός έτους.

Ο κίνδυνος από τις συγκρούσεις στο Διάστημα

Η ακτινοβολία δεν θα ήταν η μοναδική απειλή. Η μαζική απώλεια ελέγχου των δορυφόρων θα αύξανε τον κίνδυνο συγκρούσεων, καθώς πολλά διαστημικά οχήματα δεν θα μπορούσαν πλέον να πραγματοποιούν τους απαραίτητους ελιγμούς.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι θα μπορούσαν να σημειωθούν περίπου 20 συγκρούσεις μέσα στα πρώτα δύο χρόνια.

Σε βάθος δεκαετίας, τα περιστατικά αυτά ενδέχεται να έχουν δημιουργήσει περίπου 3.900 νέα θραύσματα διαστημικών αποβλήτων.

Το πρόβλημα θα παρέμενε για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς τόσο η ακτινοβολία όσο και τα συντρίμμια θα συνέχιζαν να απειλούν τις τροχιακές υποδομές.

Αυτό σημαίνει ότι η αντικατάσταση των κατεστραμμένων δορυφόρων δεν θα αποτελούσε άμεση λύση, αφού και οι νέοι θα ήταν εκτεθειμένοι στους ίδιους κινδύνους.

Πώς θα επηρεαζόταν η ζωή στη Γη

Οι επιπτώσεις θα έφταναν πολύ πέρα από το Διάστημα, καθώς η σύγχρονη κοινωνία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις δορυφορικές υπηρεσίες.

Οι τηλεπικοινωνίες και η πρόσβαση στο διαδίκτυο σε απομακρυσμένες περιοχές θα αντιμετώπιζαν σοβαρά προβλήματα.

Δορυφορικά συστήματα όπως τα Starlink και OneWeb παρέχουν συνδέσεις σε πλοία, αεροσκάφη και περιοχές όπου δεν υπάρχει επαρκής επίγεια υποδομή.

Παράλληλα, θα επηρεάζονταν οι υπηρεσίες παρατήρησης της Γης, οι οποίες συμβάλλουν στον εντοπισμό πυρκαγιών, στην παρακολούθηση πλημμυρών και στην καταγραφή περιβαλλοντικών αλλαγών.

Σημαντικές δυσκολίες θα προέκυπταν και στην πρόγνωση του καιρού, καθώς οι δορυφορικές μετρήσεις αποτελούν βασικό εργαλείο για την παρακολούθηση ακραίων φαινομένων.

Επιπλέον, οι στρατιωτικές επικοινωνίες, η επιτήρηση και η συλλογή πληροφοριών θα έχαναν κρίσιμες δυνατότητες.

Αν και τα βασικά συστήματα GPS χρησιμοποιούν δορυφόρους σε υψηλότερες τροχιές, οι δορυφόροι χαμηλής τροχιάς προσφέρουν συμπληρωματικές υπηρεσίες που θα επηρεάζονταν επίσης.

Η πυρηνική δοκιμή του 1962 που προκάλεσε ζημιές σε δορυφόρους

Η πυροδότηση πυρηνικού όπλου σε μεγάλο υψόμετρο δεν αποτελεί πρωτοφανές γεγονός. Κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, οι ΗΠΑ και η Σοβιετική Ένωση πραγματοποίησαν συνολικά 18 πυρηνικές δοκιμές σε μεγάλα ύψη, ορισμένες από τις οποίες έφτασαν στο Διάστημα.

Η πιο γνωστή ήταν η αμερικανική δοκιμή «Starfish Prime», στις 9 Ιουλίου 1962. Τότε πυροδοτήθηκε πυρηνική κεφαλή ισχύος 1,4 μεγατόνων σε ύψος περίπου 400 χιλιομέτρων πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό.

Η έκρηξη προκάλεσε ηλεκτρομαγνητικές επιπτώσεις που έγιναν αισθητές μέχρι τη Χαβάη, όπου επηρεάστηκαν ο φωτισμός και οι τηλεφωνικές επικοινωνίες. Παράλληλα, δημιουργήθηκαν τεχνητές ζώνες ακτινοβολίας που προκάλεσαν ζημιές σε δορυφόρους, με ορισμένες συνέπειες να διαρκούν για χρόνια.

Σήμερα, ωστόσο, ο αριθμός των δορυφόρων σε τροχιά είναι πολύ μεγαλύτερος σε σχέση με το 1962. Αυτό σημαίνει ότι μια αντίστοιχη πυρηνική έκρηξη θα μπορούσε να προκαλέσει πολύ ευρύτερες συνέπειες, απειλώντας κρίσιμες υποδομές από τις οποίες εξαρτάται καθημερινά η λειτουργία της σύγχρονης κοινωνίας.