Soupçons contre la RussieUn nouveau détecteur vise à détecter les armes nucléaires en orbite
L’explosion d’une bombe nucléaire en orbite terrestre aurait des conséquences catastrophiques pour la civilisation moderne. Un scientifique américain présente aujourd’hui une méthode permettant de détecter les ogives illégales. Un petit satellite compagnon suffirait pour cela.
L’explosion d’une bombe nucléaire en orbite terrestre pourrait avoir des conséquences catastrophiques pour l’humanité d’aujourd’hui : dès 1962, l’essai d’armes nucléaires américain Starfish Prime à environ 400 kilomètres au-dessus du Pacifique a rendu inopérants un grand nombre de satellites, alors encore très gérables. Aujourd’hui, l’explosion d’une bombe nucléaire en orbite pourrait mettre de nombreux satellites hors service, parfois pendant des mois – et saboter le GPS, les télécommunications et l’Internet spatial.
Depuis 1967, le Traité sur l’espace extra-atmosphérique (OST) réglemente l’utilisation de l’espace par la communauté internationale. À ce jour, 118 pays ont adhéré à l’accord, qui prévoit l’interdiction des armes nucléaires dans l’espace, parmi lesquels les États-Unis, la Russie et la Chine. Mais est-ce également respecté ?
Ce qui a suscité la méfiance, c’est que peu avant l’attaque contre l’Ukraine en février 2022, la Russie a placé le satellite Kosmos 2553 sur une orbite à environ 2 000 kilomètres d’altitude, où circulent un nombre particulièrement important de particules de haute énergie. « Les Russes ont placé ce satellite sur une orbite très étrange et inhabituelle qui traverse l’environnement le plus hostile de la planète », explique Areg Danagoulian du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge.
Le détecteur est censé détecter les neutrons
En raison de la forte radioactivité, personne n’y placerait de satellite – à moins de vouloir capturer des électrons pour faire exploser une arme thermonucléaire, a expliqué le chercheur du MIT. Des mécanismes de vérification fiables du Traité sur l’espace extra-atmosphérique pourraient garantir que les pays ne tentent pas de violer le traité en premier lieu, a poursuivi Danagoulian.
Le physicien nucléaire présente aujourd’hui dans la revue « Nature » une méthode permettant de contrôler les satellites suspects pour voir s’ils contiennent à leur bord des matières fissiles destinées à une explosion nucléaire – en l’occurrence 95 kilogrammes d’uranium à une altitude d’environ 2 000 kilomètres. Sa méthode est basée sur un processus qui affecte les matériaux d’armes nucléaires tels que l’uranium dans la magnétosphère – c’est-à-dire la zone d’influence du champ magnétique terrestre : lorsque des protons de haute énergie frappent des atomes d’uranium ou de plutonium, environ 40 neutrons sont expulsés du noyau atomique.
Le système nouvellement développé est destiné à détecter ces neutrons à l’aide d’un capteur spécial, appelé scintillateur. Mais ce n’est pas anodin, comme le souligne l’auteur dans « Nature » : « Le scintillateur à neutrons EJ-276 choisi détecte en principe les neutrons par le recul des protons et est donc essentiellement un détecteur de protons. »
Unité de détection de la taille d’un livre
Des dispositifs sont donc nécessaires pour distinguer les différentes particules et leurs sources respectives. Danagoulian suggère d’ajouter de fines couches de diamant en haut et en bas de chaque pixel du scintillateur. Ceux-ci génèrent un signal électrique lors de l’impact des protons, mais pas lors de l’impact des neutrons. Les électrons et les photons pourraient être distingués des neutrons par la forme de leur impulsion
De plus, les pixels du scintillateur sont disposés dans deux plans afin de pouvoir déterminer l’angle de diffusion et la direction d’incidence des neutrons entrants. Cela permettrait également de trier les neutrons qui ne proviennent pas du satellite suspect.
Mais comment contrôler concrètement un satellite suspect ? Selon l’auteur, un petit satellite doté d’une unité de détection de la taille d’un livre épais serait suffisant. Il estime qu’une distance de quatre kilomètres de l’objet suspect ne poserait pas de problèmes diplomatiques.
Aide à la décision pour les futures mesures politiques
Cependant : dans ce cas, le « satellite de détection » devrait mesurer pendant environ une semaine pour détecter des matières nucléaires avec une probabilité de plus de 99 pour cent. Avec dix satellites, le temps de mesure pourrait être réduit à 15 heures. Et si vous deviez placer cette constellation à seulement un kilomètre du satellite suspect, cela prendrait moins d’une heure.
Dans un commentaire de « Nature », Angela Di Fulvio de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign écrit que l’étude de Danagoulian fournit une base technique pour la détection passive et pourrait servir d’aide à la décision pour de futures mesures politiques. « D’un point de vue politique, les analyses futures devraient également examiner comment le concept fonctionne dans des conditions loin d’être idéales », souligne-t-elle. À titre d’exemple, elle cite d’éventuelles manœuvres d’évasion de satellites suspects ou la présence d’autres matériaux non fissiles qui pourraient produire des signatures neutroniques similaires, comme l’uranium.