Een nieuw ontwikkeld systeem kan de aanwezigheid en het aantal kernwapens in een geheime opslagplaats checken, zonder dat er informatie over het ontwerp of de inhoud van de wapens wordt gedeeld.
Kernwapens zijn een van de grootste bedreigingen voor de mensheid. Een nucleaire oorlog zou miljoenen levens kunnen kosten en onherstelbare schade aanrichten aan het milieu. Daarom is het belangrijk dat er internationale verdragen zijn die het bezit, de verspreiding en het gebruik van kernwapens beperken en controleren. Maar hoe weet je of een land zich aan deze verdragen houdt? Hoe kun je controleren of een land niet stiekem meer kernwapens heeft dan het beweert? En hoe kun je dat doen zonder de nationale veiligheid of de privacy van dat land te schenden?
“Zo’n zeventig procent van de wereldwijde kernwapens wordt in opslag gehouden voor militaire reserve of in afwachting van ontmanteling,” vertelt Sebastien Philippe. “Hoeveel dat er precies zijn, is lastig te zien via satellietbeelden of andere methoden waarmee je niet in de opslagkluizen kunt kijken.” Omdat het exacte aantal dus lastig te controleren is, worden veel kernwapens niet meegerekend onder bestaande nucleaire ontwapeningsverdragen. Om daar verandering in te brengen, heeft een internationaal team van onderzoekers een nieuwe techniek ontwikkeld: een systeem dat gebruik maakt van radiofrequenties om de aanwezigheid en het aantal kernwapens in een opslagplaats te bepalen.
Heen en weer sturen
Het systeem werkt als volgt: een inspecteur (staat A) stuurt een radiosignaal naar een opslagplaats (staat B) waarvan hij wil weten of er kernwapens zijn. Het radiosignaal wordt gereflecteerd door de muren, het plafond, de vloer en eventuele objecten in de ruimte, waaronder kernwapens. Het gereflecteerde signaal wordt opgevangen door twee antennes die een soort ‘radiovingerafdruk’ van de ruimte maken. Deze radiovingerafdruk wordt versleuteld met behulp van een wiskundige functie en teruggestuurd naar staat A. Staat A kan deze radiovingerafdruk vervolgens vergelijken met een vingerafdruk die eerder is gemaakt, toen er geen kernwapens in de ruimte waren. Als er een verschil is tussen de twee vingerafdrukken, betekent dit dat er iets is veranderd in de ruimte, bijvoorbeeld dat er kernwapens zijn toegevoegd. Staat A kan dan ook inschatten hoeveel kernwapens er zijn, door te kijken naar de grootte en de vorm van het verschil.
Spiegels
In theorie zou de te controleren tegenstander de signalen kunnen omzeilen, beredeneerden de wetenschappers. Dat kan door actief een soort opname van de ruimte terug te sturen, in plaats van het gemeten signaal. “Dat zou zijn alsof iemand een foto voor een bewakingscamera plakt,” vertelt hoofdauteur Johannes Tobisch.” Om dat te voorkomen wordt het radiosignaal daarom niet rechtstreeks gestuurd, maar via een reeks spiegels die willekeurig worden aangestuurd, waarbij elke spiegel het radiosignaal wat verdraait. Omdat de zender weet hoe elke spiegel is ingesteld kan deze partij het teruggestuurde radiosignaal reconstrueren.
De ontvanger kan alleen maar raden hoe elke spiegel is ingesteld, en zal daardoor te weinig tijd hebben om als omzeiling neppe informatie terug te sturen. “Als je bijvoorbeeld twintig spiegels gebruikt om het signaal te vervormen, dan zou het zo’n acht weken duren om de onderliggende wiskundige functie te ontcijferen”, legt Tobisch uit. “Hoe meer spiegels je toevoegt, hoe moeilijker het voor de tegenstander wordt om te ontcijferen, en hoe veiliger de methode is.”
Om de techniek te testen, bootste het team met behulp van metalen cilinders in een laboratorium kernwapens na. Daaruit bleek dat het systeem werkt, en dat het geen informatie lekt over het ontwerp of de precieze inhoud van de wapens. Op die manier wordt de privacy van het land niet geschaad, “wat nieuwe niveaus van vertrouwen mogelijk maakt”, aldus de onderzoekers. De hoop is dat de nieuwe verificatietechnologie bij kan dragen aan verdragen die streven naar het beperken van alle soorten kernwapens. “In een tijd van verhoogde geopolitieke spanningen en met een nieuwe nucleaire wapenwedloop in de maak, is dit werk bijzonder actueel en relevant,” concludeert Philippe.
