!GPS Block II-F satellite in Earth orbit. Credit: NASA
約60年にわたり、宇宙条約は軌道上での核兵器を禁止してきた。しかし、この条約は常に信用制度に依存しており、遵守状況を検証する手段はなかった。それがまもなく変わるかもしれない。
MITの核物理学者アレグ・ダナグリアン率いる研究チームは、宇宙線を利用して衛星上の隠された核兵器を嗅ぎ分ける探知システムを提案した。7月8日に学術誌ネイチャーに掲載されたこの研究は、1967年の条約に初めての客観的検証メカニズムをもたらす可能性のある手法を概説している。
タイミングは極めて重要だ。地政学的緊張の高まりとロシアの不審な衛星活動により、条約が機能しなくなるのではないかという懸念が強まっている。2022年2月に打ち上げられたロシアのコスモス2553は、米国当局によって核対衛星兵器開発プログラムの一部であると主張されている。この衛星は、内側ヴァン・アレン放射線帯を通過する軌道に配置された。
「あれは衛星を置くにはひどい場所です。あらゆる放射線で衛星が損傷します」とダナグリアン氏は述べた。しかし、核兵器を爆発させるには理想的な場所となる。そのような爆発からの放射線は、地球の磁場に閉じ込められて帯に蓄積され、低軌道の何千もの衛星を破壊するだろう。
脅威は、地球を標的とした宇宙核兵器に対する冷戦時代の恐怖から大きく変化している。専門家は現在、軌道上インフラの大量殺戮を目的とした核対衛星兵器を懸念している。
「この条約が圧力を受けている理由は、米国が軍事力のために宇宙能力に大きく依存しており、特にロシアがその宇宙能力を奪う方法を模索しているからです」と、フォーリン・ポリシー・リサーチ・インスティテュートの核不拡散専門家、ジェフリー・ルイス氏は述べた。
「彼らは軌道上の衛星の大量殺戮を検討しているようです。考えてみてください。あれだけのスターリンク衛星をすべて排除する最も簡単な方法は何でしょうか。少数の核兵器を爆発させることです。」
ダナグリアン氏が提案する解決策は、核破砕と呼ばれる基本的な物理現象を利用する。高エネルギーの宇宙線陽子が核兵器内のウラン原子に衝突すると、中性子を放出する。標的の宇宙船から約4キロメートル（2.5マイル）以内に配置された探知衛星が、それらの特徴的な中性子を捉えることができる。
「それらの中性子を検出できれば、それは衛星上に異常な量のウランが存在し、それが核兵器である可能性が極めて高いという明白な兆候となり得ます」とダナグリアン氏は述べた。
検査衛星は、ダイヤモンド層で覆われたピクセルアレイ検出器を使用する。ダイヤモンドは電子や陽子などの荷電粒子を検出できるが、中性子に対しては透明であり、自然のフィルターとして機能する。中性子散乱カメラは、検出された中性子の軌跡を数分の一秒単位で追跡し、兵器由来の中性子と地球で反射した背景中性子を区別する。
シミュレーションによれば、検出器は信頼できる測定値を得るために最大1週間、標的衛星を観測する必要がある。より接近するか、複数の検査衛星を使用すれば、1回のパスで数時間で作業を完了できる可能性がある。
「容易ではありませんが、できると信じています」とダナグリアン氏は述べた。
実際的な課題は残っている。4キロメートル（2.5マイル）という接近要件は、検査衛星が標的の「基本的にすぐ隣」を飛行しなければならないことを意味する。このような接近した追跡自体が攻撃的な行為と見なされる可能性があり、政治的な複雑さを生み出す。しかしダナグリアン氏は、自身の研究が「フェンスの向こう側」の国家安全保障関係者から励ましを受けたと述べた。
「私たちの希望は、この論文を発表することで、機密研究に携わる人々がこれを活用し、改良できることです。これが実用的な解決策につながることを願っています」とダナグリアン氏は述べた。
利害は大きい。商業用および軍事用の衛星コンステレーションは現在数千に及び、現代文明は通信、航法、天気予報、国家安全保障をそれらに依存している。軌道上での単一の核爆発が、そのインフラを何年にもわたって麻痺させる可能性がある。
ネイチャー誌の論文は技術的な前進の道筋を示しているが、行動する地政学的意志は依然としてより大きな問題である。しかし、初めて、技術コミュニティは1967年以来答えが出ていなかった質問、すなわち条約が遵守されているかどうかを実際に確認する方法について、信頼できる答えを提供した。
雅子 訳