भौतिकशास्त्रप्रीप्रिंटसिम्युलेशनवाचनासाठी ३ मिनिटे

स्टारलिंक उपग्रहांमध्ये लपलेल्या अण्वस्त्रांचा शोध

9 जुलै 1962 रोजी, स्टारफिश प्राइम चाचणीदरम्यान, 1.4 मेगाटनचे एक औष्णिक-अणु उपकरण पृथ्वीपासून 400 किलोमीटर उंचीवर फुटले. त्याने अडकलेल्या इलेक्ट्रॉनचा एक पट्टा तयार केला, आणि त्या वेळी कक्षेत असलेल्या किंवा पुढच्या आठवड्यांत प्रक्षेपित झालेल्या 24 उपग्रहांपैकी किमान आठ उपग्रहांचे नुकसान झाले. पाच वर्षांनी, 1967 च्या बाह्य अवकाश कराराने (Outer Space Treaty) सदस्य राष्ट्रांना “पृथ्वीभोवतीच्या कक्षेत अण्वस्त्रे वाहून नेणारी कोणतीही वस्तू न ठेवण्याचे” बंधन घातले. पण त्यात कोणतीही पडताळणी-तरतूद नाही: त्या काळी अवकाशात तपासणी करण्याचे तंत्रज्ञान नव्हते, आणि जमिनीवरील तपासण्या गुप्त हेर-उपग्रह कार्यक्रमांच्या आड येत होत्या.

व्हर्जिनिया टेकच्या सेंटर फॉर न्यूट्रिनो फिजिक्समधील भौतिकशास्त्रज्ञ पॅट्रिक ह्युबर (Patrick Huber) यांचा युक्तिवाद आहे की हा प्रश्न पुन्हा समोर आला आहे. कक्षेत आता सूचीबद्ध 44,964 वस्तूंपैकी 16,946 पेलोड आहेत. स्वस्त उपग्रहांचे मोठे समूह (constellations) एकच उपग्रह नष्ट करणाऱ्या क्षेपणास्त्राला जुमानत नाहीत, पण अणुस्फोटापुढे असुरक्षित राहतात. शोधनिबंध आठवण करून देतो की बंदीला पुन्हा दुजोरा देणाऱ्या संयुक्त राष्ट्रांच्या सुरक्षा परिषदेच्या ठरावावर रशियाने नकाराधिकार वापरला, तर चीन तटस्थ राहिला. अभ्यासलेली परिस्थिती: एका प्रचंड समूहातील एका उपग्रहाच्या आत लपवलेले, किंवा उपग्रहाच्या वेशातील अण्वस्त्र-शीर्ष — आणि असे काहीही नाही याची सर्वांना खात्री कशी पटवायची.

चाचणी-उदाहरण म्हणून स्टारलिंक

अभ्यास कक्षेतील सर्वात मोठ्या समूहाला वास्तविक उदाहरण म्हणून घेतो: SpaceX चा स्टारलिंक, 25 मार्च 2026 च्या सूचीत स्थिरपणे कार्यरत असलेल्या 7,852 उपग्रहांसह. लेखक भर देतो की अशा तपासण्या फक्त वाटाघाटीने ठरलेल्या, सहकार्यावर आधारित कराराच्या चौकटीतच होऊ शकतात.

उंची आणि कक्षीय कलानुसार स्टारलिंक उपग्रहांचा नकाशा, 340 ते 575 किमीदरम्यान काही डझनांपासून सुमारे 2,500 उपग्रहांच्या कवचांमध्ये गटबद्ध.

25 मार्च 2026 च्या सूचीतील स्थिरपणे कार्यरत 7,852 स्टारलिंक उपग्रह, उंची आणि कलानुसार; प्रत्येक चकती म्हणजे एक कवच, त्यातील उपग्रहांच्या संख्येसह. — आकृती 6, Huber (2026), arXiv:2610.04016.

अणुइंधनाला बोलते करणारा झोत

या पद्धतीला सक्रिय चौकशी (active interrogation) म्हणतात: एखाद्या वस्तूवर प्रारण टाका आणि तिचे उत्तर ऐका. इथे, निरीक्षक उपग्रह लक्ष्यावर 16 मेगाइलेक्ट्रॉनव्होल्ट फोटॉनचा — उच्च-ऊर्जा प्रकाशाचा — अतिशय अरुंद झोत सोडतो. आत विखंडनक्षम द्रव्य असेल, तर त्याच्या काही केंद्रकांचे विखंडन होते, आणि न्यूट्रॉन व गॅमा किरण बाहेर पडतात, जे निरीक्षकावरील एक शोधक टिपतो.

हा झोत कणभौतिकीसाठी विकसित केलेल्या तंत्रज्ञानातून येईल: एक लेसर-प्लाझ्मा त्वरक, जो इलेक्ट्रॉनना सुमारे दहा सेंटिमीटरमध्ये सुमारे एक गिगाइलेक्ट्रॉनव्होल्टपर्यंत ढकलतो, आणि मग त्यांच्यावर लेसर प्रकाश परावर्तित करून त्याचे ऊर्जावान फोटॉनमध्ये रूपांतर करतो. सरासरी विजेची गरज फक्त काही वॅट आहे; शोधनिबंधानुसार, अल्पकालीन शिखरे मोटारींच्या बॅटऱ्यांच्या आवाक्यात आहेत. शोधक, म्हणजे लिथियम-6 मिसळलेला विभागलेला प्लॅस्टिक सिंटिलेटर, अलीकडच्या न्यूट्रिनो शोधकांपासून प्रेरित आहे.

सिम्युलेशनमध्ये खरे अण्वस्त्र-शीर्ष दोन प्रकारे स्वतःला उघड करते: गाभ्याभोवतीच्या द्रव्यामुळे मंदावलेले न्यूट्रॉन, आणि विखंडने वाढत जाताना सुमारे एक मिलिसेकंद टिकणारी गॅमा चमक — तर निव्वळ क्षीणित युरेनियमचा गोळा सुमारे दहा मायक्रोसेकंदांनंतर शांत होतो.

उपग्रहांना इजा होत नाही: प्रत्येकाला जास्तीत जास्त 0.25 ग्रे मात्रा मिळते, जी अवकाशातील नैसर्गिक प्रारण पाच वर्षांत त्याला देते त्याच्या 1 टक्क्याहून कमी आहे.

किती निरीक्षक लागतील?

लेखकाने अणुभौतिकी, अवकाशातील पार्श्वभूमी प्रारण आणि प्रत्यक्ष कक्षा यांचे सिम्युलेशन केले, ज्यात पृथ्वीच्या चपट्या आकारामुळे कक्षीय प्रतलांचे होणारे सावकाश डोलणेही समाविष्ट आहे — ज्याचा वापर करून निरीक्षक कमी इंधनात एका प्रतलातून दुसऱ्या प्रतलात सरकू शकतात. अभ्यास तीन प्रकारचे निरीक्षक परिभाषित करतो, लक्ष्याच्या बरोबरीने काही मिनिटे उडणाऱ्यापासून ते सेकंदाला सुमारे 9.4 किलोमीटर वेगाने, सेकंदाच्या एका अंशासाठी, नुसते जवळून जाणाऱ्यापर्यंत. शोधासाठी अट: एकच अण्वस्त्र-शीर्ष शोधण्याची 90 टक्के शक्यता, आणि हजारात एक खोटा इशारा.

  • पाच वर्षांत प्रत्येक उपग्रह: 69 “पाठलाग करणारे” निरीक्षक, प्रत्येक जण मध्यगा (median) 141 उपग्रह तपासणारा — किंवा समूहाचा 97 टक्के भाग व्यापणारे 4 निष्क्रिय, जवळून जाणारे मंच, आणि उरलेल्यांसाठी 16 निरीक्षक.
  • समूहाचा यादृच्छिक एक दशांश भाग: एकच जवळून जाणारा निरीक्षक 785 पैकी 783 लक्ष्ये व्यापतो. 5 अण्वस्त्र-शीर्ष लपवलेल्या फसवणूकदाराला मग पकडले जाण्याचा 37 टक्के धोका असेल — शोधनिबंध नमूद करतो की विद्यमान अणु-तपासणी व्यवस्था अशाच प्रकारच्या प्रतिबंधावर आधीपासून अवलंबून आहेत.

काही कक्षा, जसे की सूर्य-समकालिक कक्षा ज्यांची प्रतले एकमेकांच्या सापेक्ष जवळजवळ सरकत नाहीत, गाठणे खूप खर्चिक आहे; लेखक अशा उपग्रहांची तपासणी इतर मार्गांनी, उदाहरणार्थ प्रक्षेपणापूर्वी जमिनीवर, करण्याचे सुचवतो.

करारासाठी काय लागेल

आवश्यक अंतरे — 0.55 ते 2.9 किलोमीटर — पूर्वीच्या अभ्यासांनी गृहीत धरलेल्यापेक्षा जवळची आहेत. लेखकाचा युक्तिवाद आहे की महत्त्वाचा आहे तो टकरीचा प्रत्यक्ष धोका, जो यानावरील स्थान-संवेदकांमुळे नगण्य होतो, “राजकीयदृष्ट्या स्वीकारार्ह” अंतर नव्हे. कोणत्याही करारासाठी तपासण्यांचा कोटा, जवळ जाण्याचे आणि माघार घेण्याचे नियम, परवानगीयोग्य मात्रा, आणि दुसऱ्या तपासणीची प्रक्रिया लागेल. हार्डवेअरमधील कळीचा हरवलेला तुकडा म्हणजे अवकाशात वापरण्यास पात्र, अनेक-ज्यूल क्षमतेचा फायबर लेसर. शोधनिबंध हा एकाच लेखकाचा सिम्युलेशन अभ्यास आहे, ज्याला अमेरिकेच्या नॅशनल न्यूक्लियर सिक्युरिटी ॲडमिनिस्ट्रेशनने निधी दिला आहे, आणि त्याचा लेखक नमूद करतो की कोड, साहित्यशोध आणि हस्तलिखिताच्या तयारीसाठी AI सहायक वापरले गेले, तर भौतिकीतील निवडी आणि निष्कर्ष लेखकाचे स्वतःचे आहेत.

Legal notice