Ogromna nevidljiva "krofna" koja okružuje Zemlju mogla bi jednog dana pomoći u otkrivanju nuklearnog oružja skrivenog u orbiti.
Van Allenovi radijacijski pojasevi predstavljaju jedan od najneobičnijih fenomena našeg planeta. Oko Zemlje se prostiru ogromni oblaci visokoenergetskih nabijenih čestica zarobljenih u magnetskom polju, od kojih su mnoge ubrzane gotovo do brzine svjetlosti.
Do sada su se ove brze čestice uglavnom smatrale opasnošću za satelite i svemirske misije. Inženjeri koji projektiraju letjelice moraju pažljivo računati na njihov utjecaj kako bi zaštitili opremu u orbiti.
Međutim, nuklearni fizičar Areg Danagulian s Massachusetts Institute of Technology (MIT) smatra da bi ti isti radijacijski pojasevi mogli postati neočekivani saveznik u otkrivanju nuklearnog oružja u svemiru.
"Počeo sam proučavati znanstvenu literaturu o radijacijskom okruženju u svemiru i naišao na podatke o velikom broju zarobljenih protona. Tada mi je sinulo, protoni i spalacija uranija", rekao je Danagulian za ScienceAlert.
Svoju ideju predstavio je u radu objavljenom u časopisu Nature.
Problem provjere nuklearnog oružja u svemiru
Razdoblje intenzivnih nuklearnih testiranja sredinom prošlog stoljeća pokazalo je koliko eksplozije u svemiru mogu biti opasne. Nuklearne probe na velikim visinama dokazale su da takve eksplozije mogu oštetiti satelite i stvoriti opasna zračenja oko Zemlje.
Zbog toga su svjetske sile 1967. godine potpisale Sporazum o svemiru kojim su se obvezale da neće postavljati nuklearno oružje u orbitu.
Ipak, ostao je jedan veliki problem, trenutno ne postoji jednostavan način da se provjeri pridržavaju li se sve države tog sporazuma.
Bez učinkovite provjere, čak i međunarodni ugovor može ostati samo dogovor bez stvarnog mehanizma nadzora.
Ideja koja povezuje svemir i nuklearnu fiziku
Danagulian je došao do ideje nakon što su se spojile dvije različite spoznaje.
Jedan od njegovih studenata proučavao je proces poznat kao neutronska spalacija, pri kojem visokoenergetske čestice izbijaju neutrone iz atomskih jezgri.
Istovremeno, među stručnjacima se raspravljalo o mogućnosti da bi neki sateliti mogli nositi nuklearne uređaje.
Tada se pojavilo pitanje: može li se prirodni "snop" čestica iz Van Allenovih pojaseva iskoristiti za otkrivanje uranija u svemiru?
Prema Danagulianovoj ideji, kada satelit koji nosi termonuklearno oružje prolazi kroz unutarnji Van Allenov pojas, protoni iz tog područja mogu izbacivati neutrone iz jezgri uranija.
Ako bi se razvio dovoljno precizan detektor neutrona, on bi mogao registrirati takve čestice i upozoriti na prisutnost neuobičajeno velike količine uranija na nekom satelitu.
Tehnologija postoji, ali izazovi su veliki
Istraživanje zasad predstavlja samo studiju izvedivosti. To znači da ne postoji gotov sustav, nego dokaz da se ideja temelji na poznatim zakonima fizike i tehnologijama koje već postoje.
Neutronska spalacija već se koristi u akceleratorima čestica za stvaranje neutronskih snopova kojima znanstvenici proučavaju različite materijale.
No primjena takvog sistema u svemiru bila bi puno složenija.
Detektor bi morao razlikovati neutrone od ogromnog broja drugih čestica i utvrditi dolaze li oni zaista s određenog satelita, a ne iz drugih izvora.
Osim toga, morao bi se nalaziti u precizno određenoj orbiti i djelovati u pravom trenutku.
"Sve to mora savršeno funkcionirati. Ovdje se spajaju nuklearna fizika, svemirsko vrijeme i orbitalna mehanika", rekao je Danagulian.
Tajnost predstavlja dodatni problem
Osim tehničkih prepreka, postoji i problem dostupnosti informacija.
"Zapanjilo me koliko je postojeći sustav zatvoren kada je riječ o ovom području", rekao je Danagulian.
Dodao je kako se njegov tim ranije bavio osjetljivim temama poput kontrole naoružanja, provjere nuklearnih bojevih glava i sprečavanja širenja nuklearnog oružja, ali da je ovo područje posebno zatvoreno.
"Rad mog tima pripada javnom području. Međutim, kada je riječ o ovom projektu, tajnost je stopostotna", istaknuo je.
Unatoč izazovima, znanstvenik vjeruje da bi ideja jednog dana mogla postati stvarnost. Njegov tim već radi na poboljšanju koncepta, a cilj je privući druge stručnjake kako bi se ova teorija pretvorila u praktičan sustav za otkrivanje nuklearnog oružja u svemiru.