Une méthode de détection nucléaire spatiale proposée par un chercheur du MIT

Le professeur Areg Danagoulian du Massachusetts Institute of Technology a proposé une approche scientifique pour détecter la présence d'armes nucléaires à bord de satellites artificiels en orbite terrestre. Dans un article publié dans la revue scientifique Nature, il décrit un système capteur embarqué capable de mesurer les neutrons émis lors de l'interaction de protons de haute énergie avec des matières radioactives. Cette recherche vise à fournir un mécanisme de vérification du Traité de l'espace de 1967, qui interdit le déploiement d'armes nucléaires en orbite mais qui, jusqu'à présent, ne disposait d'aucun outil pratique de contrôle.

Le système proposé par Danagoulian se présente sous la forme d'un bloc capteur compact, de la taille d'une encyclopédie volumineuse, qui pourrait être installé sur un satellite inspecteur. Ses calculs montrent qu'en se maintenant à moins de quatre mille mètres d'un satellite potentiellement dangereux pendant environ une semaine, la précision de détection atteint 99 pour cent. En réduisant la distance à un kilomètre, le temps de détection tombe à quelques heures, ce qui correspond à une seule révolution terrestre. L'utilisation de plusieurs capteurs permettrait de raccourcir encore davantage le délai d'obtention de résultats fiables.

La mise en œuvre technique repose sur le phénomène physique de la spallation, où chaque proton de haute énergie, en frappant des atomes d'uranium ou de plutonium, libère environ quarante neutrons. Le panneau capteur est composé de détecteurs neutroniques à pixels – des scintillateurs qui émettent de la lumière en interagissant avec le rayonnement – ainsi que d'éléments en diamant synthétique permettant de filtrer les protons et les électrons naturels pour ne retenir que les neutrons provenant des matières radioactives. La conception à deux panneaux permet de déterminer la direction de déplacement des neutrons et de les distinguer des particules atmosphériques, ce qui est essentiel pour éviter les fausses alertes dans l'environnement radiatif de l'orbite terrestre basse.

L'actualité de ces travaux a été renforcée par le lancement, en 2022, par la Russie du satellite « Kosmos-2553 », qui, selon les déclarations officielles russes, est destiné à l'observation et à la télédétection. L'orbite de cet engin traverse la ceinture de radiation interne de Van Allen, une zone caractérisée par un niveau élevé de radioactivité et habituellement évitée pour le positionnement des satellites. La Fédération de Russie est partie prenante du Traité de l'espace de 1967, au même titre que les États-Unis et la Chine. La méthode de vérification proposée pourrait devenir un instrument de renforcement de la confiance entre les États, car les données scientifiques, contrairement aux informations de renseignement, ne peuvent être falsifiées et fournissent une base objective pour évaluer le respect des engagements internationaux.

Danagoulian souligne que ses travaux constituent une étude de faisabilité technico-économique, et non un système technique définitivement opérationnel. Actuellement, la plupart des recherches sur la détection nucléaire restent classifiées, ce qui rend difficile l'évaluation des progrès réels dans les laboratoires nationaux. L'auteur espère que sa publication stimulera de nouveaux développements et attirera l'attention tant de la communauté scientifique que des cercles politiques sur le potentiel de cette technologie. Il collabore également avec des collègues du Centre pour la sécurité nucléaire et les politiques du MIT afin d'analyser les aspects politiques de l'introduction de tels systèmes de contrôle.

Le contexte historique illustre la gravité du problème : en 1962, une explosion thermonucléaire de 1,4 mégatonne, réalisée par les États-Unis dans l'espace, a entraîné des dommages involontaires sur de nombreux satellites de l'époque en raison de l'éjection d'un volume considérable d'électrons de haute énergie qui se sont piégés dans le champ magnétique terrestre. Une explosion nucléaire moderne en orbite basse pourrait désactiver les réseaux de télécommunications, le système mondial de positionnement et les systèmes Internet satellitaires, ce qui rend la prévention de tels scénarios extrêmement importante pour toutes les puissances spatiales.

La méthode développée ouvre la perspective d'un système de vérification objectif, capable d'exercer un effet dissuasif sur d'éventuels contrevenants aux accords internationaux. La possibilité d'établir de manière fiable la présence d'armes nucléaires en orbite renforce la responsabilité des États et crée des incitations à une observation transparente des engagements. Le soutien financier à ces travaux a été apporté par la National Nuclear Security Administration des États-Unis, la Fondation Carnegie et l'organisation Longview Philanthropy, ce qui témoigne de la reconnaissance de l'importance de ce domaine de recherche au plus haut niveau.