211service.com
Hvordan internationale monitorer opdager atomvåben og andre rumbling
Det ultimative mareridt for kritikere af Irans atomaftale, der diskuteres i Kongressen, er, at på trods af aftalen og alle dens indbyggede sikkerhedsforanstaltninger vil Iran stadig formår at designe og bygge et atomvåben og undslippe opdagelse, indtil en stor by er fortæret af atombrand.
Men at bygge et pålideligt operationelt våben kræver testning, og siden fuldførelsen af den omfattende traktat om forbud mod atomprøvesprængninger i 1996 er et sofistikeret globalt sensornetværk kommet online for at sikre, at ingen atomprøvesprængninger nogen steder i verden går ubemærket hen. Kendt som International Monitoring System (IMS), er det det første varslingssystem for nukleare overtrædelser, der anvender fire forskellige og komplementære teknikker til at opdage og lokalisere en atomisk detonation hvor som helst på jorden. Fireogtyve timer i døgnet strømmer omkring 26 gigabyte data fra IMS-stationer i 89 lande ind i et kontrolcenter i Wien, Østrig, gennem satellitnetværk og sikre jordforbindelser. Det kostede omkring 1 milliard dollars at bygge og blev finansieret af de næsten 200 medlemslande i 1996-traktaten.
Et af de mest afgørende sensorsystemer tilbyder radionukliddetektion. Firs overvågningsposter og 16 laboratorier i IMS er udstyret til at opsamle og analysere atmosfæriske spor af ædelgasser og radioaktive partikler, der giver et tydeligt rygende våbentegn på en hemmelig atomsprængning, såsom dem fra Nordkoreas atomprøvesprængninger. IMS-radionuklidnetværket fik en uventet, men livsvigtig træning i marts 2011, og målte og sporede den radioaktive fane, der blev frigivet af det beskadigede Fukushima-atomkraftværk.
Se også: Kort over verdens neutrinoer afslører nuklear aktivitet, uanset hvor det sker
En veldesignet underjordisk test vil muligvis ikke frigive nogen påviselige nukleare rester i atmosfæren. Det er her, netværkets yderligere teknologier kommer i spil. Med 50 primære og 120 hjælpestationer identificerer IMS seismiske net omkring 130 hændelser om dagen: jordskælv, mineeksplosioner eller noget, der svarer til et jordskælv med en styrke på 3,0, en næsten uopdagelig rumlen.
De seismiske stationer er ekstremt følsomme, siger Gerhard Graham, koordinator for International Data Centre, som drives af en international gruppe kaldet Preparatory Commission for the Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty Organisation. Da det seismiske net som helhed identificerer disse 130 hændelser om dagen, overvåger hver enkelt station i netværket næsten alt: Et seismometer kan måle nanometer af jordbevægelse, siger Graham. For geologer giver netværket en stadigt dybere basislinje af seismiske data, der muliggør mere nøjagtige vurderinger af farer i jordskælvsudsatte områder.
Det seismiske nets muligheder suppleres og udvides med 11 stationer, der lytter efter den akustiske undervandssignatur af en atomeksplosion. Fem af stationerne er på land og registrerer lydbølger, der rejser gennem vand og derefter skifter til seismiske bølger, når de rammer kystlinjen. De andre seks stationer er hydrofoner - undervandsmikrofoner fortøjet omkring en kilometer under overfladen for at detektere og bestemme retningen af akustiske bølgeformer. Fordi lyd rejser så effektivt under vand, kan 11 stationer dække hele verden, siger George Haralabus, leder af IMS hydroakustiksektion.
IMS-netværket fuldender infralydssensorer, der er i stand til at høre lyde ved ekstremt lave frekvenser, et godt stykke under den menneskelige hørelse. Jorden er aldrig stille i dette akustiske område, med infralyd genereret ikke blot af atomeksplosioner, men af atmosfærens bevægelser og jordskorpen, vulkaner, menneskelige aktiviteter af enhver art, og endda meteorer og rumskrot, der trænger ind i atmosfæren. 48 infralydstationer er i øjeblikket i drift ud af de planlagte 60, med rækker af mikrobarometre.
Men IMS-netværket bliver også brugt på måder, dets oprindelige designere aldrig havde forestillet sig. En af de vigtigste er som et tidligt varslingssystem for naturkatastrofer. Siden det ødelæggende jordskælv i Det Indiske Ocean og den resulterende tsunami i december 2004, har IMS knyttet sine betydelige ressourcer til tsunamivarslingsstationer verden over. Denne ordning gav pote i marts 2011, hvor IMS-data gav tilstrækkelig advarsel til japanske myndigheder om at flytte truede indbyggere til højere terræn under den samme katastrofe, som oversvømmede Fukushima. De seismiske stationer kan endda lokalisere nedstyrtningssteder for store fly på eller nær land. I mellemtiden er de andre videnskabelige muligheder i IMS kun begyndt at blive fuldt ud værdsat, fra overvågning af kollapsende ishylder ved polerne og dybe havtemperaturer for beviser på klimaændringer, til aflytning af hvalsange for at få ny indsigt i hvalers adfærd og migration mønstre.
Alle sensordata, der kommer ind i centret i Wien, bliver løbende behandlet, analyseret og videregivet til alle medlemslandene i 1996 testforbudstraktaten. Forudsat at der dukker noget mistænkeligt op, er næste trin en inspektion på stedet for beviser på traktatbrud.
Det vil i hvert fald være det næste skridt, når den omfattende traktat om forbud mod atomprøvesprængninger faktisk træder i kraft. Selvom verdens erklærede atommagter har observeret et frivilligt testmoratorium siden 1991, slæber flere af de 183 underskrivere (inklusive USA) hælene på ratificeringen, for det meste med henvisning til bekymringer om verifikation. Men de mennesker, der driver IMS, siger, at sådanne bekymringer er aktuelle nu. Graham siger, at teknologierne i systemet gør det næsten umuligt at undslippe opdagelse.