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太空中是否隐藏着核武器？为什么 60 年的太空核武器禁令无法执行
核武器已被禁止进入太空近 60 年。一种新的检测方法可以帮助验证各国是否兑现了这一承诺。
来源:LiveScience1967 年，美国和苏联签署《外层空间条约》时，两国同意不在地球轨道上放置核武器或其他大规模杀伤性武器。具体来说，该条约第四条的目的是防止冷战时期的核军备竞赛延伸到太空——这是两个超级大国的共同目标。
过去和现在的问题是，双方都没有可靠的方法来确认对方是否遵守诺言。
经过近 60 年的不确定性，麻省理工学院物理学家 Areg Danagoulian 最近的一项可行性研究提出了一个可能的解决方案：一种基于卫星的传感器，可以使用地球磁场捕获的高能质子作为探测器，搜索另一艘航天器上核材料的特征。太空中弹头的明显迹象是科学家预计，当这些高能质子与弹头内的放射性元素（如铀）相互作用时，会产生大量中子。根据该研究的计算，大约百科全书大小并配备专门传感器的探测器经过大约一周的观察后，可以识别出从大约 2.5 英里（4 公里）外的可能弹头方向发出的中子。在更近的距离上，检测速度可能会更快。
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天基核爆炸的后果是可怕的。但专家告诉《生活科学》，探测系统是否能够防止太空中的核爆炸将取决于几个因素，其中一些因素是技术性的，但许多因素不是技术性的。
核爆炸在太空中会发生什么
在地球上，核武器试验留下了明显的信号，例如地震波、放射性碎片以及强烈的光和热爆发，科学家们花了几十年的时间来学习如何检测这些信号。然而，弹头可能隐藏在一颗看似普通的卫星内，可能长达数十年，而外部没有任何东西可以泄露它。如果这种武器爆炸，一次爆炸可能会危及数千颗商业、科学和军事卫星，并在轨道上散布危险的碎片。
1962 年海星 Prime 核试验的图像，该试验用诡异的红光照亮了磁层。
在《外层空间条约》历史的大部分时间里，缺失的核查机制一直是一个理论上的缺口，而不是一个紧迫的缺口——部分原因是世界已经看到了轨道上核爆炸的后果，并且在很大程度上避免了重蹈覆辙。
最明显的例子是“海星 Prime”，这是美国在 1958 年至 1962 年间进行的十几次高空核试验之一。1962 年 7 月 9 日，美国在太平洋上空约 250 英里（400 公里）处引爆了一枚 1.45 兆吨弹头。
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爆炸使无线电通信中断了几个小时，产生了从夏威夷可见的人造极光，并最终损坏或摧毁了当时在轨的 24 颗卫星中的 8 颗，其中包括 Telstar 1 和英国的 Ariel 1 卫星。爆炸产生的辐射在轨道上徘徊了大约五年，使得部分近地空间对航天器来说存在危险。根据当时目击者的描述，辐射还摧毁了檀香山大约 300 盏路灯，并在欧胡岛各地拉响了防盗警报。
苏联于 1961 年和 1962 年进行了自己的一系列高空核试验，称为 K 计划。这些爆炸也对地面造成了破坏性影响，包括对现在的哈萨克斯坦境内的电力和通讯造成破坏。
外交问题
“这是我们开始了解太空环境和陆地环境耦合方式的最早实例之一，”研究冷战时期太空活动对环境影响的天文学家约翰·巴伦丁 (John Barentine) 告诉《生活科学》。
显然，太空核爆炸的影响是巨大的，而这篇新论文通过提供一种检测太空武器的方法解决了一个长期存在的问题。
但是检测在实践中可能有效吗？专家表示，让一颗卫星距离足够近以观察另一颗卫星，并将其在那里停留一周，意味着卫星的距离要比平时更近。这可能会引起人们对被监视或攻击的怀疑。
“卫星运营商真的被吓坏了，”佐治亚理工学院助理教授托马斯·冈萨雷斯·罗伯茨（Thomas González Roberts）告诉《生活科学》，他研究太空大国如何参与外层空间治理。 “如果另一颗卫星在你身边花费太多时间，你可能会认为它们在监视你。”
航空航天公司太空政策与战略中心民事和商业政策主任布莱恩·威登 (Brian Weeden) 表示，任何此类可行的系统都需要卫星接受检查国家的合作，这引发了一系列关于何时以及如何进行此类检查的国际规范的单独问题。
“根据我的经验，政策问题总是比技术问题更大的挑战，”威登告诉《生活科学》。
太空中发生核破坏的例子很少，因为这显然是一个坏主意。如果你问我的话，这些武器并不是真正为使用而设计的。
寻找问题的解决方案？
还有一个问题是，这是否是寻找问题的解决方案。罗伯茨说，尽管进行了这些早期试验，但对卫星进行故意核损坏的情况仍然很少见，这是有充分理由的。他说，攻击者心里可能有一个目标，但“你要消灭的不仅仅是这个目标，而且你对哪些卫星受到影响的控制有限。”
这给任何航天国家带来了一个战略问题：任何有能力用核武器摧毁其他国家卫星的国家“本身也拥有相对较大的舰队”，罗伯茨说，这意味着攻击者也可能会损坏他们自己的航天器。
“太空中发生核破坏的例子很少，因为这显然是一个坏主意，”罗伯茨说。 “如果你问我的话，这些武器并不是真正为使用而设计的。”
赌注比以往任何时候都高
那么从理论上讲，理性的行为者应该避免在太空发射或引爆核武器。自 20 世纪 60 年代以来，没有任何国家在轨道上引爆过核武器，目前尚不清楚有多少核武器（如果有的话）驻扎在太空中未被发现。
但到了 2024 年，这种可能性变得更加难以消除，当时美国官员表示，他们有证据表明俄罗斯正在开发反卫星核武器——莫斯科否认了这一说法。美国国务院的马洛里·斯图尔特 (Mallory Stewart) 在 2024 年接受采访时表示，根据媒体报道，所谓的航天器是俄罗斯军用雷达卫星 Kosmos-2553，该卫星于 2022 年发射到大多数其他通信航天器都会避开的高辐射轨道。 。
“这对于像朝鲜这样的流氓国家来说最具吸引力，”他补充道。 “这对于像俄罗斯这样的航天国家来说没有吸引力。并不意味着他们不会这样做；只是这种类型的攻击有很多缺点。”
虽然俄罗斯表示此次任务的目的是加速测试机载电子设备如何处理辐射，但美国官员表示，该高度的辐射水平不足以进行此类测试。后来观察到这颗卫星翻滚并做出不稳定的运动。据《卫报》报道，美国太空司令部代表表示，鉴于俄罗斯“表现出瞄准美国及其盟国在轨物体的意愿”，这一行为引发了人们的怀疑，即该航天器可能正在向目标卫星移动，作为核武器引爆。
现在的风险比几十年前更高。接受本文采访的三位专家都一致认为，今天的太空核爆炸将是灾难性的——很大程度上是因为地球轨道混乱。 1962 年，由两个国家（美国和苏联）运营的 24 颗卫星在轨道上运行。根据天文学家乔纳森·麦克道尔 (Jonathan McDowell) 维护的跟踪器称，目前在太空中跟踪了 190 多个国家发射的 48,000 多个物体；它们共同支持当今世界运行的通信、导航、天气预报、地球观测和军事系统。
即使不在爆炸半径内的卫星也可能被轨道上的核爆炸损坏。威登说，现代卫星是用现成的低成本电子设备建造的，以满足商业需求，而且它们“可能无法抵御太空核爆炸所产生的辐射”。 “我认为这是最大的担忧。”
联邦政府的一项研究发现，一次高空核爆炸就可以在近地轨道上产生足够的辐射，足以在几周到几个月内使几乎所有未加固的卫星瘫痪，直接经济损失接近 5000 亿美元，总经济影响可能超过 3 万亿美元。随着卫星数量的激增以及世界对卫星的依赖程度的增加，潜在的损失只会增加。与此同时，发射成本的下降降低了太空飞行的准入门槛，向没有自己规模的卫星舰队的非国家行为者开放了轨道。罗伯茨说，这种动态使得这些行为体更容易利用大国对太空的经济和军事依赖。
威登说，最终，麻省理工学院研究提出的天基核武器探测方法是否有用是一个政策问题。
实施这样的探测系统“将引发一系列关于在轨检查以及相关国际规范的新讨论，”威登说。