スターリンク衛星にまぎれた核を探す

1962年7月9日、スターフィッシュ・プライム実験で、1.4メガトンの熱核装置が地球の上空400キロメートルで爆発した。それは捕捉された電子の帯をつくり出し、当時軌道上にあった、あるいはその後数週間のうちに打ち上げられた24機の衛星のうち、少なくとも8機が損傷を受けた。5年後、1967年の宇宙条約は、締約国に「核兵器を運ぶ物体を地球を回る軌道に乗せない」ことを約束させた。しかし条約には検証条項がない。当時は宇宙で査察する技術がなく、地上での査察は秘密の偵察衛星計画とぶつかったのだ。

バージニア工科大学ニュートリノ物理学センターの物理学者パトリック・フーバー(Patrick Huber)は、この問題が再び浮上していると論じる。軌道上には現在、カタログに載った44,964個の物体のうち16,946個のペイロードがある。安価な衛星からなる大規模コンステレーションは、衛星を1機だけ破壊するミサイルにはびくともしないが、核爆発には弱いままだ。論文は、この禁止を再確認する国連安全保障理事会の決議にロシアが拒否権を行使し、中国が棄権したことを振り返る。検討されたシナリオは、巨大コンステレーションの衛星1機の内部に隠された、あるいは衛星に偽装された核弾頭だ。そして、そんなものはないと全員に納得させるにはどうすればよいか。

試験例としてのスターリンク

研究は、軌道上で最大のコンステレーションを現実の例として取り上げる。SpaceXのスターリンクだ。2026年3月25日のカタログでは、7,852機が定常運用されている。著者は、こうした査察は交渉で合意された協力的な取り決めのもとでしか行えないと強調する。

2026年3月25日のカタログにある定常運用中のスターリンク衛星7,852機を、高度と軌道傾斜角で示したもの。各円が一つのシェルで、衛星数が記されている。— 図6、Huber (2026), arXiv:2610.04016.

核燃料に語らせるビーム

この方法は**能動的探査(アクティブ・インテロゲーション)**と呼ばれる。物体に放射線を当て、その応答に耳を澄ますのだ。ここでは査察衛星が、16メガ電子ボルトの光子、つまり高エネルギーの光の、ごく細いビームを標的に撃ち込む。内部に核分裂性物質があれば、その原子核の一部が分裂し、中性子とガンマ線を放出する。それを査察機に載せた検出器がとらえる。

ビームは素粒子物理学のために開発された技術から生まれる。電子をおよそ10センチメートルほどで約1ギガ電子ボルトまで加速するレーザー・プラズマ加速器だ。その電子にレーザー光を当てて跳ね返らせ、高エネルギーの光子に変える。論文によれば、平均で必要な電力は数ワットにすぎず、短いピークは自動車のバッテリーでまかなえる範囲だ。検出器は、リチウム6を混ぜた分割型のプラスチック・シンチレーターで、最近のニュートリノ検出器の技術を借りている。

シミュレーションでは、本物の核弾頭は二つの点で正体を現す。中心部のまわりの物質で減速された中性子と、核分裂が連鎖的に増えるにつれて約1ミリ秒続くガンマ線の残光だ。一方、ただの劣化ウランの塊は、約10マイクロ秒で沈黙する。

衛星が傷つくことはない。各衛星が受ける線量は最大0.25グレイで、宇宙の自然放射線が5年間に与える量の**1%**に満たない。

査察機は何機必要か

著者は、核物理、宇宙の背景放射線、実際の軌道をシミュレーションした。地球の扁平な形が原因で軌道面がゆっくりと揺れ動く現象も含めた。査察機はこれを利用して、少ない燃料で軌道面から軌道面へと漂っていける。研究は3種類の査察機を定義する。標的に寄り添って数分間飛ぶものから、秒速約9.4キロメートルで一瞬だけすれ違うものまでだ。検出の要件は、1発の核弾頭を90%の確率で見つけ、誤警報は1,000回に1回とすること。

• 5年ですべての衛星を調べる場合：「追従型」の査察機が69機。1機あたり中央値で141機の衛星を調べる。あるいは、すれ違い型の受動的なプラットフォーム4機でコンステレーションの97%をカバーし、残りを16機の査察機で調べる。
• コンステレーションの無作為な10分の1の場合：すれ違い型の査察機1機で、785の標的のうち783をカバーできる。5発の核弾頭を隠した違反者は、**37%**の確率で見つかる危険を負うことになる。論文によれば、既存の核査察体制が頼っているのも、この種の抑止力だ。

太陽同期軌道のように、軌道面が互いにほとんど漂わない軌道には、たどり着くのに非常に大きなコストがかかる。著者は、そうした衛星はほかの手段、たとえば打ち上げ前の地上で調べることを提案している。

条約に必要なもの

必要な距離は0.55〜2.9キロメートルで、これまでの研究が想定していたより近い。著者は、重要なのは「政治的に受け入れられる」距離ではなく実際の衝突リスクであり、それは搭載された位置センサーによって無視できるほど小さくなると論じる。どんな合意にも、査察の割り当て数、接近と中止の規則、許容される線量、再検査の手続きが必要になる。ハードウェアで欠けている鍵は、宇宙での使用に耐える、マルチジュール級のファイバーレーザーだ。この論文は単独著者によるシミュレーション研究で、米国国家核安全保障局(NNSA)の資金を受けている。著者は、コード、文献検索、原稿の準備にAIアシスタントを使ったが、物理的な選択と結論は自分自身のものだと述べている。