211service.com
Jak międzynarodowe monitory wykrywają bomby atomowe i inne dudnienia?
Ostatecznym koszmarem dla krytyków omawianej w Kongresie umowy nuklearnej z Iranem jest to, że w jakiś sposób, pomimo porozumienia i wszystkich jego wbudowanych zabezpieczeń, Iranowi uda się zaprojektować i zbudować broń nuklearną, unikając wykrycia, dopóki duże miasto nie zostanie pochłonięte przez ogień nuklearny.
Jednak zbudowanie niezawodnej broni operacyjnej wymaga testów, a od czasu zakończenia traktatu o całkowitym zakazie prób jądrowych w 1996 roku, zaawansowana globalna sieć wykrywania została uruchomiona, aby zapewnić, że żadna próba jądrowa nigdzie na świecie nie pozostanie niezauważona. Znany jako Międzynarodowy System Monitorowania (IMS), jest to pierwszy system ostrzegania o wykroczeniach nuklearnych, wykorzystujący cztery odrębne i uzupełniające się techniki wykrywania i wskazywania detonacji atomowej w dowolnym miejscu na Ziemi. Dwadzieścia cztery godziny dziennie około 26 gigabajtów danych ze stacji IMS w 89 krajach przepływa do centrum kontroli w Wiedniu w Austrii za pośrednictwem sieci satelitarnych i bezpiecznych łączy naziemnych. Jego budowa kosztowała około 1 miliarda dolarów i została sfinansowana przez prawie 200 państw członkowskich traktatu z 1996 roku.
Jeden z najważniejszych systemów wykrywania oferuje wykrywanie radionuklidów. Osiemdziesiąt posterunków monitorujących i 16 laboratoriów w IMS jest wyposażonych do zbierania i analizowania śladów atmosferycznych gazów szlachetnych i cząstek radioaktywnych, które są wyraźnym znakiem dymiącym tajnym wybuchem nuklearnym, takim jak te z testów nuklearnych Korei Północnej. Sieć radionuklidów IMS przeszła nieoczekiwany, ale ważny krok w marcu 2011 r., mierząc i śledząc smugę radioaktywną uwolnioną przez uszkodzoną elektrownię jądrową Fukushima.
Zobacz też: Mapa światowych neutrin ujawnia aktywność jądrową, gdziekolwiek się dzieje
Dobrze zaprojektowany podziemny test może nie uwolnić żadnych wykrywalnych pozostałości jądrowych do atmosfery. W tym miejscu w grę wchodzą dodatkowe technologie sieciowe. Sieć sejsmiczna IMS z 50 stacjami głównymi i 120 stacjami pomocniczymi identyfikuje około 130 zdarzeń dziennie: wstrząsy ziemi, wybuchy w kopalniach lub cokolwiek o sile równoważnej trzęsieniu o sile 3,0 stopnia, czyli niemal niewykrywalne dudnienie.
Stacje sejsmiczne są niezwykle wrażliwe, mówi Gerhard Graham, koordynator Międzynarodowego Centrum Danych, obsługiwanego przez międzynarodową grupę o nazwie Komisja Przygotowawcza Organizacji Traktatu o Całkowitym Zakazie Prób Jądrowych. Ponieważ sieć sejsmiczna jako całość identyfikuje te 130 zdarzeń dziennie, każda pojedyncza stacja w sieci monitoruje prawie wszystko: sejsmometr może mierzyć ruch gruntu w nanometrach, mówi Graham. Geologom sieć zapewnia coraz głębszą bazę danych sejsmicznych, umożliwiając dokładniejszą ocenę zagrożeń w regionach podatnych na trzęsienia.
Możliwości sieci sejsmicznej są uzupełniane i rozszerzane o 11 stacji nasłuchujących akustycznego podwodnego sygnatury wybuchu jądrowego. Pięć stacji znajduje się na brzegu, wykrywając fale dźwiękowe przemieszczające się przez wodę, a następnie zmieniające się w fale sejsmiczne po uderzeniu w linię brzegową. Pozostałe sześć stacji to hydrofony — podwodne mikrofony zacumowane około kilometra pod powierzchnią w celu wykrywania i określania kierunku fal akustycznych. Ponieważ dźwięk rozchodzi się pod wodą tak wydajnie, 11 stacji może pokryć cały świat, mówi George Haralabus, szef sekcji hydroakustyki IMS.
Uzupełnieniem sieci IMS są czujniki infradźwiękowe zdolne do słyszenia dźwięków o bardzo niskich częstotliwościach, znacznie poniżej zakresu słyszalności człowieka. Ziemia nigdy nie jest cicha w tej akustycznej sferze, z infradźwiękami generowanymi nie tylko przez eksplozje nuklearne, ale przez ruchy atmosfery i skorupy ziemskiej, wulkany, wszelkiego rodzaju działalność człowieka, a nawet meteory i śmieci kosmiczne przenikające do atmosfery. Obecnie działa czterdzieści osiem stacji infradźwiękowych z planowanych 60, wyposażonych w układy mikrobarometrów.
Ale sieć IMS jest również wykorzystywana w sposób, którego jej pierwotni projektanci nigdy sobie nie wyobrażali. Jednym z najważniejszych jest system wczesnego ostrzegania o klęskach żywiołowych. Od czasu niszczycielskiego trzęsienia ziemi na Oceanie Indyjskim i związanego z nim tsunami w grudniu 2004 r. IMS połączył swoje znaczne zasoby ze stacjami ostrzegania przed tsunami na całym świecie. Porozumienie to opłaciło się w marcu 2011 r., a dane IMS dostarczyły władzom japońskim wystarczającego ostrzeżenia, aby przenieść zagrożonych mieszkańców na wyższy poziom podczas tej samej katastrofy, która zalała Fukushimę. Stacje sejsmiczne mogą nawet wskazać miejsca katastrofy dużych samolotów na lądzie lub w jego pobliżu. Tymczasem inne naukowe możliwości IMS dopiero zaczynają być w pełni doceniane, od monitorowania zapadających się szelfów lodowych na biegunach i temperatur głębokich oceanów w poszukiwaniu dowodów na zmiany klimatu, po podsłuchiwanie śpiewów wielorybów w celu uzyskania nowych informacji na temat ich zachowania i migracji wzory.
Wszystkie dane z czujników, które docierają do centrum w Wiedniu, są stale przetwarzane, analizowane i przekazywane do wszystkich państw członkowskich traktatu o zakazie testów z 1996 roku. Zakładając, że pojawi się coś podejrzanego, następnym krokiem jest inspekcja na miejscu pod kątem dowodów naruszeń traktatu.
Przynajmniej będzie to kolejny krok, gdy Traktat o całkowitym zakazie prób jądrowych faktycznie wejdzie w życie. Chociaż deklarowane światowe mocarstwa nuklearne przestrzegały moratorium na dobrowolne testy od 1991 roku, kilku ze 183 sygnatariuszy (w tym USA) ociąga się z ratyfikacją, głównie powołując się na obawy związane z weryfikacją. Ale ludzie, którzy kierują IMS, twierdzą, że takie obawy są teraz dyskusyjne. Graham mówi, że technologie w systemie sprawiają, że prawie niemożliwe jest uniknięcie wykrycia.