Една-единствена ядрена експлозия в Космоса може да парализира почти цялата спътникова инфраструктура в ниска околоземна орбита. Това показва ново компютърно моделиране, според което при определени условия 99% от спътниците могат да бъдат извадени от строя само за няколко седмици. Последиците биха засегнали комуникациите, прогнозите за времето и редица други услуги, от които съвременното общество зависи всекидневно. А възстановяването им може да отнеме години.

Пространството около Земята става все по-пренаселено.

В ниска околоземна орбита вече се намират повече от 13 000 спътника. На тях разчитаме за прогнозите за времето, телефонните комуникации, преноса на данни, сателитния интернет и множество други услуги.

Същевременно обаче те са изключително уязвими.

Ново изследване предупреждава, че ядрена експлозия на достатъчно голяма височина би могла да извади от строя практически всички спътници в ниска околоземна орбита в рамките на един месец.

Колкото и невероятно да звучи подобен сценарий, той не е напълно лишен от исторически прецедент. Ядрени взривове в Космоса вече са извършвани.

Когато ядрените опити достигаха Космоса

По време на Студената война САЩ и СССР извършват 18 ядрени взрива на голяма височина, включително в горните слоеве на земната атмосфера и в космическото пространство.

Най-мощният сред тях е Starfish Prime, проведен през 1962 г. Тогава над Тихия океан, на височина 400 километра, е взривена ядрена бойна глава с мощност 1,4 мегатона.

Експлозията поврежда няколко спътника, които впоследствие излизат от строя. Година по-късно САЩ и СССР подписват Договора за частична забрана на ядрените опити, с който се забраняват ядрените изпитания в атмосферата, Космоса и под водата.

Ядреният опит Starfish Prime, проведен през 1962 г. на височина 400 километра над Тихия океан. Източник: Военновъздушните сили на САЩ.

Защо днес последствията биха били далеч по-тежки?

Според изчисления на учени от Университета на Уисконсин – Мадисън и Принстънския университет днес дори по-слаба ядрена експлозия от тази при Starfish Prime би могла да нанесе опустошителни щети на спътниците в ниска околоземна орбита.

В изследването си, което все още не е преминало през научно рецензиране, учените моделират взрив с мощност 1 мегатон на височина 500 километра над Южния Атлантически океан.

Мястото е избрано съвсем умишлено. В този район се намира обширна област, където магнитното поле на Земята е необичайно слабо.

Тя е известна като Южноатлантическата аномалия (South Atlantic Anomaly).

Особеностите на магнитното поле в тази област биха усилили последствията от взрива. Част от заредените частици, образувани вследствие на радиоактивния разпад, биха се задържали в околоземното пространство. Така спътниците биха били изложени на радиация многократно, докато преминават през засегнатите области по орбитите си.

Нещо подобно се случва и след експеримента Starfish Prime.

„Електроните, освободени при радиоактивния разпад на продуктите от ядреното делене, са били уловени от магнитното поле на Земята. В резултат се е образувал изкуствен радиационен пояс, който е повредил спътници“, обясняват авторите на изследването, сред които е и водещият автор Зак Петерсен, студент по астрономия и физика в Университета на Уисконсин.

„За разлика от непосредственото въздействие на взрива, радиационният пояс облъчва космическите апарати многократно при всяко тяхно преминаване през него. Ако подобно събитие се случи днес, то ще засегне орбитално пространство, в което има много повече спътници.“

Опасностите, които радиацията крие за космическата техника, са добре известни. Дори естествените радиационни пояси около Земята могат при определени условия да създадат сериозни проблеми за спътниците.

Макар механизмите да са различни, взаимодействието между заредените частици и магнитните полета има важно значение и за други космически явления, включително за процесите, свързани със слънчевите изригвания.

Само за 15 дни могат да бъдат извадени от строя 99,4% от спътниците

Резултатите от компютърната симулация са тревожни.

Учените включват в модела си 13 300 спътника, които са били активни в ниска околоземна орбита през януари 2026 г.

Според изчисленията им ядрена експлозия в района на Южноатлантическата аномалия би извадила от строя 25% от всички спътници още през първото денонощие.

Ядреният взрив Starfish Prime, наблюдаван от Хонолулу. Източник: Правителство на САЩ / Wikimedia Commons / Public Domain.

До края на третия ден делът им би достигнал 78%.

След седмица вече 98% от спътниците биха престанали да функционират, а до петнадесетия ден този дял би нараснал до 99,4%.

Дори ако космическите апарати разполагат с допълнителна защита срещу радиация, според модела 99,3% от тях биха били извадени от строя в рамките на 30 дни.

Изследователите разглеждат и друг сценарий, при който ядрената бойна глава е значително по-слаба, с мощност едва 100 килотона.

В този случай, според изчисленията им, ще бъде необходима около година, за да бъдат извадени от строя 99% от спътниците.

Сблъсъци и хиляди нови космически отпадъци

Радиацията обаче далеч не е единствената заплаха.

След като първите спътници бъдат извадени от строя и загубят способността си да променят орбитите си, рискът от сблъсъци между тях ще нарасне значително.

Според изследователите през първите две години след експлозията могат да възникнат приблизително 20 сблъсъка между космически обекти.

А след десет години броят на новообразуваните отломки в околоземното пространство би достигнал около 3900.

Това би задълбочило и бездруго сериозния проблем с космическите отпадъци. Понякога дори разграничаването на естествените небесни тела от изкуствените обекти се оказва предизвикателство, както показва случаят с минилуна на Земята, първоначално объркана с космически боклук.

„Очаква се сблъсъците между обектите, които остават продължително време в орбита, да продължат да създават нови отломки и след края на разглеждания десетгодишен период. Възможно е те да се натрупват постепенно, докато в рамките на столетия този процес не започне да се самоускорява и да излезе извън контрол“, пишат учените.

Те предупреждават, че при подобно развитие на събитията дори изстрелването на нови спътници би било рисковано.

Възстановяването може да отнеме години

„За да бъдат възстановени услугите, осигурявани от спътниците, няма да е достатъчно просто да се изстрелят нови космически апарати на мястото на изгубените. Те ще трябва да издържат както на остатъчната радиация, така и на опасностите, породени от космическите отпадъци“, посочват авторите.

„Възможността космическата инфраструктура да бъде унищожена за кратко време, а последствията да продължат с години, подчертава колко важно е да не се допуска разполагането и използването на ядрени оръжия в Космоса.“

Или както обобщава изследователят на ядрената политика Джеймс Маккиън в публикация в интернет:

„Накратко: ще бъде лошо. Много лошо. Много, много лошо. Трябва да направим всичко възможно това никога да не се случи.“

Изследването е публикувано като предварителна научна статия в платформата arXiv.