Según un nuevo estudio, una constelación de cubesats equipados con detectores especiales podría detectar armas nucleares ocultas en satélites lanzados por naciones adversarias.
En 2024, comenzaron a circular rumores en los círculos militares de que Rusia podría estar desarrollando un arma nuclear espacial. En ese momento, dos años después de la guerra en Ucrania, Rusia era muy consciente de cuán importante había sido para los ucranianos la constelación de banda ancha Starlink de SpaceX. Starlink no sólo ha proporcionado conectividad a ciudades devastadas y tropas de primera línea, sino que también ha ayudado a los ucranianos a contraatacar a los invasores rusos de forma más eficaz.
Los drones equipados con terminales Starlink podrían alcanzar objetivos mucho más distantes que los controlados mediante enlaces de radio convencionales. Como la señal de Starlink es casi imposible de interrumpir mediante interferencias, la idea de que Rusia pudiera considerar eliminar la megaconstelación por fuerza bruta no parecía imposible.
Los investigadores saben que una detonación nuclear en órbita inundaría el espacio alrededor de la Tierra con electrones rápidos y energéticos. Estas partículas destruirían la mayoría de los satélites no reforzados dentro del alcance, que se extenderían a órbitas incluso a cientos de kilómetros de distancia de la explosión.
“Haría que la órbita terrestre baja y la órbita terrestre muy baja, donde están los satélites Starlink, donde están muchos satélites de reconocimiento y comunicaciones, y donde está la Estación Espacial Internacional, sean inhabitables durante un largo período de tiempo”, dijo a Space.com Areg Danagoulian, profesor asociado de ciencia e ingeniería nuclear en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y autor del nuevo artículo que describe el método de detección propuesto.
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“Básicamente, no sólo perderíamos los satélites en esas órbitas, sino que perderíamos esas órbitas durante algunos años”, añadió.
La humanidad ya ha visto los efectos de una explosión nuclear en el espacio. En 1962, Estados Unidos detonó una bomba de hidrógeno de 1,4 megatones a una altitud de 400 kilómetros (240 millas) sobre el Océano Pacífico. La radiación de la explosión, conocida como prueba Starfish Prime, destruyó un tercio de todos los satélites en órbita en ese momento. Es cierto que no había tantos allí arriba (menos de 100), pero el impacto fue de gran alcance.
Hoy en día, una detonación nuclear en el espacio sería una catástrofe. Eliminaría constelaciones que transmiten Internet como Starlink y Amazon Leo, así como cientos de satélites de observación de la Tierra que vigilan la actividad de las naciones adversarias, el clima cambiante y las áreas afectadas por desastres naturales.
Actualmente no existe ninguna forma fiable de detectar y desactivar una bomba nuclear en el espacio. Danagoulian propone una constelación de pequeños cubesats “9U”, cada uno del tamaño de una gran caja de zapatos y cada uno de ellos con un detector especial capaz de detectar la radiación emitida por bombas nucleares sin explotar.
Explora un escenario en el que Rusia lanza una supuesta bomba nuclear espacial a una órbita con una altitud de 1.200 millas (2.000 km). Ese número no es aleatorio. En 2022, el satélite ruso Kosmos 2553, que orbitaba a esa altitud exacta, generó sospechas de que podría estar probando componentes para una futura arma nuclear orbital.
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Rusia afirma que el satélite sólo observa la Tierra. A esa altitud, el satélite atraviesa el cinturón de Van Allen, una región de intensa radiación cósmica atrapada por el campo magnético de la Tierra. La mayor parte del cinturón se extiende entre altitudes de alrededor de 600 millas (1.000 km) a decenas de miles de millas, pero en algunas áreas la radiación puede llegar mucho más cerca de la superficie de la Tierra.
La interacción entre el material fisible dentro de la bomba nuclear y las partículas energéticas del cinturón de radiación crearía firmas distintas, dijo Danagoulian, lo que podría ayudar a confirmar si un satélite sospechoso porta una bomba nuclear o no.
“El arma termonuclear contendría una cantidad significativa de uranio”, afirmó Danagoulian. “Los protones de alta energía [in the uranium] se rompería cuando entrara otro protón y destrozaría los núcleos. Eso eliminaría una gran cantidad de neutrones. Esta interacción convierte ese dispositivo en una fuente de neutrones muy intensa que de otro modo no estaría allí”.
El proceso se conoce como espalación de neutrones inducida por protones, que esencialmente significa la expulsión de fragmentos de material provocada por impactos de protones.
El satélite detector que propone Danagoulian tendría que poder acercarse bastante a la nave espacial sospechosa, unos pocos kilómetros. La nave inspectora llevaría un sensor que combinaría dos tipos de detectores. En el corazón del dispositivo hay un centelleador de neutrones, que detecta todos los neutrones y protones entrantes. A su alrededor hay un detector de “jaula de diamantes” que detecta sólo neutrones, no protones. Esta configuración ayuda a filtrar las partículas presentes en el medio ambiente de forma natural, afirmó Danagoulian. Además, mediante el uso de dos “planos de detectores de neutrones”, el sensor puede determinar la dirección de donde llegaron los neutrones.
“Si el detector de diamantes externo se activa y emite una señal, se puede ignorar la partícula, porque lo más probable es que sea un protón y no un neutrón”, dijo Danagoulian. “Una vez que identificas esos neutrones, al tener esas dos detecciones, puedes retroproyectar y descubrir de dónde vino el neutrón”.
Danagoulian dice que un detector de armas nucleares de este tipo tendría que ser lanzado a una órbita alineada con la del satélite sospechoso y acercarse hasta 4 kilómetros (2,5 millas) de él. Luego tomaría alrededor de una semana reunir suficientes mediciones para confirmar si el objeto esconde una bomba nuclear o no. Una constelación de 10 satélites de este tipo podría reducir el proceso a apenas unas horas, afirmó Danagoulian.
Si se detectara una bomba nuclear, los militares podrían intentar bloquear el enlace de comunicaciones del satélite desde tierra, haciendo imposible que el adversario detone la bomba de forma remota. Actualmente no existe ninguna tecnología disponible para desactivar de forma segura un arma nuclear en el espacio.
El Tratado de las Naciones Unidas sobre el Espacio Ultraterrestre, que proporciona la base jurídica para el uso del espacio ultraterrestre por parte de la humanidad, prohíbe el uso de armas nucleares en órbita. Sin embargo, el tratado no tiene medios para garantizar su cumplimiento.
Se han explorado otros enfoques para la detección de armas nucleares en el espacio, incluidos satélites de rayos X maniobrables, pero serían bastante más complejos y costosos.
Danagoulian también sugiere que el endurecimiento por radiación de alto grado podría mejorar las posibilidades de los satélites de sobrevivir a un invierno nuclear en el espacio.
El artículo fue publicado en línea en la revista Nature hoy (8 de julio).