Satelliten-Scanner soll Atomwaffen im Orbit finden

Seit vielen Jahren hält sich die weltweite Sorge, dass Nationen - allen voran Russland - Atomwaffen im Weltraum stationieren könnten. Zuletzt warnte der US-Geheimdienst 2024 davor, Russland entwickle eine Antisatellitenwaffe, deren Detonation im Erdorbit ganze Satellitennetzwerke, und damit Kommunikation und Navigation, ausschalten könnte. 

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Darauf hat der MIT-Forscher Areg Danagoulian jetzt eine Antwort gefunden. In seiner neuen Nature-Studie schlägt er vor, Scanner ins All zu schicken, die verdächtige Satelliten analysieren. Die Scanner bestehen aus Sensoren, die nach einer bestimmten Art Neutronen suchen. Diese entstehen, wenn in solchen Atomwaffen hochenergetische Protonen auf radioaktives Material treffen - und zwar in großen Mengen. Normale Satelliten würden nie solche Massen an Neutronen produzieren. 

Detektoren suchen Satelliten nach Neutronen ab

Damit sie von natürlich im Orbit vorkommenden Teilchen unterschieden werden können, sollen 2 Szintillator-Detektorpaneele zum Einsatz kommen. Das Material emittiert Licht, blitzt also auf, wenn es mit radioaktiver Strahlung oder Neutronen in Kontakt kommt.

Die Paneele sind zwischen künstlichen Diamantkristallen eingebettet, die dann zwischen Neutronen von Atomwaffen und Teilchen aus kosmischer Hintergrundstrahlung unterscheiden können. Sie können die ungefähre Richtung der Neutronen bestimmen, was ihnen verrät, ob sie von einem verdächtigen Satelliten stammen oder natürlich vorkommen. 

Damit diese Neutronen gefunden werden, müsste sich das Sensorsystem für ca. eine Woche dem verdächtigen Objekt im Erdorbit auf 4.000 Meter nähern. Dann erwartet Danagoulian eine Genauigkeit von 99 Prozent beim Erkennen von Atomwaffen.

Bewegt man sich näher heran, reduziert sich diese Zeit. Mit einem Abstand von nur einem Kilometer könnte der Scanner innerhalb von einer Stunde zu einem Ergebnis kommen. Ein Kilometer hört sich nach viel an, ist im Weltraum aber extrem nah und würde möglicherweise schneller entdeckt werden, als 4 Kilometer entfernte Sensoren. Allerdings würden sich solche Scanner-Satelliten wohl ebenfalls verdächtig machen, wenn sie Satelliten anderer Länder eine Woche lang verfolgen. Von Vorteil ist, dass das Sensorsystem klein genug ist, um auf einen CubeSat zu passen, also einen Mini-Satelliten.

Russische Kosmos-Satelliten könnten Atomwaffen tragen

Ein verdächtiger Satellit ist der 2022 gestartete russische Kosmos 2553, dessen Orbit laut Danagoulian extrem strahlungsintensiv ist. Russland gibt an, es handle sich um einen Aufklärungssatelliten, daran bestehen aber berechtigte Zweifel.

Ein Grund dafür ist, weil diese Umlaufbahn für reguläre Aufklärung wenig sinnvoll sei. Für die Detonation einer Atomwaffe sei sie aber besonders gut geeignet, da so US-Aufklärungssatelliten sowie internationale Kommunikationsnetzwerke, wie Starlink, zerstört werden könnten. Was den Verdacht weiter bestärkt ist, dass bereits ein anderer Satellit der Reihe, Kosmos 2543, 2020 unter starkem Verdacht stand, einen Atomwaffentest durchgeführt zu haben. 

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Atomwaffe setzt Elektronen frei

„Wenn man im All eine Atomwaffe zündet, wird im Grunde der ganze Sprengkörper ionisiert und fast jedes Elektron der Waffe wird freigesetzt“, sagt Danagoulian. Diese gelangen dann in den unteren Van-Allen-Strahlungsgürtel, wo sie alles treffen, was sich dort befindet. Dadurch werden Objekte dort ionisiert und erleiden Strahlungsschäden.

1962 zündeten die USA einen 1,4 Megatonnen-Atomsprengkopf im All und zerstörten damit frühe Satelliten. Dieses Ereignis war einer der Treiber für den Weltraumvertrag (Outer Space Treaty) von 1967. Dieser wurde auf Initiative der Vereinten Nationen verfasst. Zum aktuellen Stand haben ihn 118 Nationen unterzeichnet, darunter die USA, China und Russland (damals als Sowjetunion).

Dieser legt in Artikel IV unmissverständlich fest: „Die Vertragsstaaten verpflichten sich, Objekte, die Kernwaffen oder sonstige Massenvernichtungswaffen tragen, nicht in eine Umlaufbahn um die Erde zu bringen, derartige Waffen nicht auf Himmelskörpern zu installieren und solche Waffen nicht auf irgendeine andere Weise im Weltraum zu stationieren.“

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Keine Möglichkeit, Weltraumvertrag durchzusetzen

Allerdings gibt es zum jetzigen Zeitpunkt keine öffentlich bekannten Methoden, um das zu überprüfen und damit das Weltraumrecht durchzusetzen. „Wenn wir irgendwann einen Verifikations-Mechanismus für den Weltraumvertrag haben, wird das Druck auf die Staaten ausüben, diesen auch einzuhalten oder offenzulegen, was sie im All tun. Sie wissen dann, dass wir es herausfinden werden“, sagt Danagoulian in einem Statement: „Man kann Geheimdienstberichte fälschen, aber nicht die Physik.“ 

Er hofft, dass sein Konzept umgesetzt wird. Der Forscher regt daher an, dass staatliche Labore sich solchen Systemen jetzt annehmen und Prototypen entwickeln. Er hofft, dass dadurch Entscheidungsträger in der Politik die Relevanz der Technologie für die Sicherheit erkennen.