Snímek oblasti exploze testu Starfish Prime. Kredit: US Air Force.

Když USA 9. července 1962 uskutečnily jaderný test Starfish Prime a odpálily 1,4 megatunovou jadernou bombu zhruba ve výšce 400 kilometrů, čili v kosmickém prostoru, tak si všichni mysleli, že tehdejší satelity, kterých bylo pár, jsou v bezpečí. Při explozi byly satelity v pohodě a výbuch je nijak nezasáhl. V následujících měsících ale začaly satelity odcházet, jeden po druhém. Potkalo to i první komunikační satelit světa Telstar.

Van Allenovy radiační pásmy. Kredit: Booyabazooka / Wikimedia Commons.

Nejdřív to byla záhada. Pak vyšlo najevo, že v tom mají prsty vysokoenergetické elektrony, které pocházely z jaderné výhně Starfish Prima. Nejprve je polapilo magnetické pole Země, a pak ožehly elektroniku a solární panely nešťastných satelitů. Dneska můžeme nad testem Starfish Prima i podobnými sovětskými testy mávnout rukou s tím, že takové nehody se za Studené války stávaly. Žádná současná jaderná mocnost by neměla mít zájem zaneřádit oběžnou dráhu vysokoenergetickými částicemi, protože tam mají i svoje vlastní satelity, které nutně potřebují pro komunikační, navigační a průzkumné systémy.

Američtí vojenští odborníci ale upozorňují, že to může být komplikované. Existuje totiž Severní Korea, která zřejmě vlastní nějaké jaderné zbraně, ale na oběžné dráze nemá žádný funkční satelit. Proto by mohla dostat nápad, že uskuteční překvapivý jaderný výbuch na oběžné dráze, který by se mohl pro USA stát orbitálním Pearl Harborem. Ve skutečnosti je velmi nepravděpodobné, že by komunistický skanzen něco takového zvládl. Zároveň by ale podobný útok mohla spáchat i jiná země, pokud by si nějak rafinovaně ochránila své satelity anebo by se obešla bez nich.

Satelit DSX. Kredit: Air Force Research Laboratory (AFRL).

Experti proto v tichosti hledají možná řešená. Již naplánovali 3 experimenty, z nichž jeden právě běží a dva další by měly proběhnout v roce 2021. Testují technologie pro „vyčištění“ oběžné dráhy od vysokoenergetických elektronů polapených magnetickým polem Země v radiačních pásech. Tento proces, jemuž přezdívají léčba radiačního pásu (RBR, anglicky radiation belt remediation), vlastně probíhá i přirozenou cestou, když rádiové vlny přilétající z vesmíru anebo třeba záření vytvářené údery blesků „vykopnou“ elektrony z Van Allenových radiačních pásů do horních vrstev atmosféry, kde spouštějí polární záře a rychle přicházejí o energii. Problém je v tom, že v radiačních pásech „nabitých“ jadernou explozí mohou být proudy vysokoenergetických elektronů milionkrát větší, nežli za běžné situace ve Van Allenových pásech.

Tři zmíněné experimenty by měly testovat umělou léčbu radiačního pásu tím, že do vysokoenergetických elektronů pustí rádiové vlny. Prvním z nich je satelit US Air Force DSX (Demonstration and Science Experiments), který 25. června 2019 vynesla do vesmíru ikonická raketa SpaceX Falcon Heavy. DSX má anténu o velikosti téměř fotbalového hřiště, s jejíž pomocí vysílá do Van Allenových pásů velmi dlouhé rádiové vlny a sleduje, co se bude dít. Na jaře a v létě 2021 by měly proběhnout dva obdobné experimenty „Beam Plasma Interactions Experiment“ a „Space Measurements of a Rocket-Released Turbulence“, které poletí na palubě suborbitálních raket. První z nich je založený na miniaturním urychlovači elektronů, který generuje velmi dlouhé vlny, zatímco ten druhý vypustí 1,5 kg atomů barya, které by po ionizaci slunečním záření měly vytvořit prstenec plazmatu, vyzařující rádiové vlny, jako orbitální verze mikrovlnky.

Technologie léčby radiačního pásu RBR by mohla být schopná operačního nasazení tak za pár let a nejspíš bude fungovat. Zároveň ale zřejmě není bez rizika. Pořádné vyčištění orbity od vysokoenergetických elektronů po jaderné explozi by prý mohlo napumpovat do svrchních vrstev atmosféry tolik energie, jako geomagnetické bouře rozpoutané Sluncem. Mohlo by to narušit navigaci letadel a komunikaci, a také ohrozit ozonovou vrstvu kvůli produkci molekul, které s ozonem reagují a ničí ho. Zatím není jasné, jak velké riziko to vlastně je. Technologie RBR by zároveň mohla mít i civilní využití a vysílače velmi dlouhých vln by mohly chránit kosmické lodě před energetickými částicemi a kosmickým zářením.

Video
SpaceX Falcon Heavy STP-2 Launch and Booster Landing - FULL VIDEO


Literatura
Science News 26. 12. 2019.