นักวิจัย MIT เสนอไอเดียเซนเซอร์ตรวจจับอาวุธนิวเคลียร์ในอวกาศครั้งแรกของโลก ชูสเปกแม่นยำ 99% ตรวจไกล 1,000 เมตร
ศาสตราจารย์ อาเร็ก ดานาเกาว์เลียน (Areg Danagoulian) จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ในสหรัฐฯ เสนอสถาปัตยกรรมระบบเซนเซอร์ดาวเทียมตรวจจับการติดตั้งอาวุธนิวเคลียร์ในอวกาศเป็นครั้งแรกของโลก หลังยังไม่มีวิธีสืบทราบว่าดาวเทียมดวงใดแอบแฝงการบรรจุหัวรบนิวเคลียร์ขึ้นสู่อวกาศในปัจจุบัน
พื้นฐานการตรวจจับอาวุธนิวเคลียร์ในอวกาศ
ศาสตราจารย์ อาเร็ก ดานาเกาว์เลียน และทีมวิจัย เผยแพร่งานวิจัยในวารสารระดับโลก Nature เสนอสถาปัตยกรรมระบบสู่สาธารณะ เพื่อตั้งเป้าให้ติดตั้งภายในดาวเทียมตรวจการ (Inspector satellite) โดยมีขนาดกะทัดรัดเทียบเท่าหนังสือเล่มใหญ่
ระบบดังกล่าวโดยพื้นฐานแล้วทำงานโดยอาศัยปรากฏการณ์การกะเทาะนิวเคลียส หรือ ปฏิกิริยาสปัลเลชัน (Spallation) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคโปรตอนพลังงานสูงระดับล้านตัวต่อวินาทีต่อตารางเซนติเมตรในอวกาศ พุ่งชนเข้ากับธาตุที่มีเลขอะตอมสูง เช่น ยูเรเนียม (Uranium) หรือพลูโตเนียม (Plutonium) โดยโปรตอนแต่ละตัวจะกะเทาะและปลดปล่อยอนุภาคนิวตรอนออกมามากถึง 40 อนุภาค
โดยภายในระบบเซนเซอร์จะประกอบไปด้วย:
แผงเซนเซอร์นิวตรอนซินทิลเลเตอร์ (Scintillators): จัดวางเป็นพิกเซลจำนวน 2 แผง ทำหน้าที่เรืองแสงเมื่อสัมผัสกับรังสี เพื่อระบุทิศทางของการแผ่อนุภาคนิวตรอน
ตัวตรวจจับคริสตัลเพชรสังเคราะห์ (Synthetic crystal diamond detectors): ติดตั้งประกบแผงซินทิลเลเตอร์ เพื่อทำหน้าที่คัดกรองและแยกแยะความแตกต่างระหว่างโปรตอน/อิเล็กตรอนธรรมชาติในชั้นบรรยากาศ ออกจากอนุภาคนิวตรอนที่เกิดจากการสปัลเลชันของสารกัมมันตรังสีบนดาวเทียมต้องสงสัยได้อย่างแม่นยำ
ประสิทธิภาพและการประยุกต์ใช้เซนเซอร์ตรวจจับอาวุธนิวเคลียร์ในอวกาศ
จากการคำนวณแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ระบบตรวจจับบนดาวเทียมตรวจการมีระดับประสิทธิภาพสูง โดยให้ผลลัพธ์การคัดกรองที่มีความแม่นยำถึง 99% หากทำภารกิจโคจรเคียงข้างดาวเทียมต้องสงสัยในระยะ 4,000 เมตร (4 กิโลเมตร) เป็นเวลาประมาณ 1 สัปดาห์
ยิ่งไปกว่านั้น หากดาวเทียมตรวจการสามารถขยับเข้าใกล้ดาวเทียมต้องสงสัยได้ในระยะ 1,000 เมตร (1 กิโลเมตร) หรือใช้ฝูงดาวเทียมเซนเซอร์หลายดวงร่วมกัน ระยะเวลาในการตรวจจับอาวุธนิวเคลียร์จะลดลงเหลือเพียง 1 ชั่วโมง หรือเทียบเท่ากับการบินผ่านเพียงครั้งเดียว (Single flyby) เท่านั้น
ทำไมต้องมีเซนเซอร์ตรวจจับอาวุธนิวเคลียร์ในอวกาศ ?
ในปี ค.ศ. 2024 เจ้าหน้าที่รัฐบาลสหรัฐฯ ได้ออกมากล่าวหาว่ารัสเซียอาจกำลังพัฒนาดาวเทียมรุ่นใหม่เพื่อขนส่งอาวุธนิวเคลียร์ ขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก (Low-Earth Orbit: LEO) ที่ระดับความสูงตั้งแต่ 161 ถึง 1,931 กิโลเมตร สืบเนื่องจากการยิงดาวเทียมคอสโมส 2553 (Cosmos 2553) ของรัสเซียเข้าสู่วงโคจรที่มีระดับรังสีอันตรายผิดปกติเมื่อปี ค.ศ. 2022
ซึ่งหากเกิดการจุดระเบิดนิวเคลียร์ในวงโคจร LEO ขึ้นจริง อิเล็กตรอนพลังงานสูงจำนวนมหาศาลจะถูกปลดปล่อยเข้าสู่วงแหวนรังสีแวนอัลเลน (Van Allen radiation belt) ที่ทำลายระบบอิเล็กทรอนิกส์ของดาวเทียมสื่อสาร รวมถึงโครงข่ายดาวเทียมระบุพิกัด GPS รวมถึงอินเทอร์เน็ตอย่างสตาร์ลิงก์ (Starlink) และดาวเทียมสอดแนมทั้งหมด
ทั้งนี้ ความกังวลดังกล่าวสะท้อนจากเหตุการณ์ในอดีตที่สหรัฐอเมริกาเคยทดสอบหัวรบนิวเคลียร์ความแรง 1.4 เมกะตัน เมื่อปี ค.ศ. 1962 ส่งผลให้เกิดเหตุการณ์ในลักษณะข้างต้นขึ้นมา
โครงการวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนงบประมาณจากสำนักงานความมั่นคงนิวเคลียร์แห่งชาติสหรัฐฯ (NNSA), มูลนิธิคาร์เนกี (Carnegie Foundation) และ Longview Philanthropy
โดยทีมนักวิจัยกำลังทำงานร่วมกับศูนย์นโยบายและความมั่นคงนิวเคลียร์แห่ง MIT (CNSP) เพื่อผลักดันให้ห้องปฏิบัติการวิจัยแห่งชาติและผู้กำหนดนโยบายนำสถาปัตยกรรมนี้ไปพัฒนาเป็นระบบจริง สำหรับใช้วิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือยืนยันความยึดมั่นในสนธิสัญญาอวกาศของนานาชาติในอนาคต
Tag
ยอดนิยมในตอนนี้