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物理学日本語公開済み

低軌道における核爆発で人工放射線帯が生成、ほぼ全衛星が数週間で停止する可能性が判明

2026年11月12日arXiv: 2611.09827v1

1. 研究者は、低軌道(約500 km)で1メガトンの核爆発が放射線帯を作り、衛星を何度も高レベルの放射線に曝すことを示した。これにより衛星が機能不全に陥る。

2. 解析では、初期のX‑線バーストと放射性核分裂産物が放出する電子を地球磁場に捕捉し、人工放射線帯を形成すると同時に衛星の損傷、衝突、低下をモデル化した。1Mtの爆発を南大西洋上空500 kmで起こした場合、計13,306個の衛星のうち約98 %が1週間以内に機能停止する。

3. Table S2(可視化)では、40 krad(Si)での失敗しきい値を設定したときのデータを示している。20° S、35° Wの地点で2 mmアルミニウムシールドを仮定すると、 - 7日目:97.8 % - 15日目:99.4 % - 30日目:99.8 % の衛星が停止する。120 krad(Si)にしきい値を上げても、30日目までに99 %を超える停止が観測される。

Table S2は、1 Mt核爆発で生成される人工放射線帯により、20° S、35° W上空500 kmで2 mmアルミニウム被覆を仮定した場合の、40 krad(Si)と120 krad(Si)の失敗閾値で30日以内に停止する衛星比率を示す。
ToleranceElectronsDay 7Day 15Day 30t90%
[krad(Si)]per fission[%][%]
[%]
[days]
400.40467.296.899.210.38
401.28997.899.499.84.12
405.20799.299.899.92.12
1200.40411.537.490.030.00
1201.28971.897.299.39.88
1205.20798.299.499.84.00
Table S2. Table S2は、1 Mt核爆発で生成される人工放射線帯により、20° S、35° W上空500 kmで2 mmアルミニウム被覆を仮定した場合の、40 krad(Si)と120 krad(Si)の失敗閾値で30日以内に停止する衛星比率を示す。Petersen, Zachary, Qin, Hong, Thiele, Sarah, Philippe, Sébastien · arXiv:2611.09827v1 · Table S2: · CC BY 4.0

4. この現象の主な不確実性は、放射性残骸イオンが大気外に残る時間とそれが電子放出を続ける期間にある。研究では短期~長期の3つの放出期間を想定し、いずれも衛星損傷が広範囲に及ぶことを示した。

5. これらの結果は、低軌道の衛星構成が核爆発による人工放射線帯に非常に脆弱であることを強調し、国際的な防衛策と緩和戦略の必要性を示唆している。

元論文

Effects of a Nuclear Detonation in Low Earth Orbit

物理学astro-ph.EP天体物理の計測と手法
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