Innovatives Funkverfahren: Atomwaffen-Überwachung mit Raum-Veränderungserkennung
Atomwaffen sind ein heikles Thema. Jeder will sicherstellen, dass andere Staaten ihre Abrüstungsverträge einhalten, aber keiner möchte ständig vor Ort sein und nachprüfen müssen. Nun hat ein internationales Forschungsteam eine Lösung gefunden: Überwachung mit Funkwellen!
Die Idee dahinter ist, dass Atomwaffenlager mit zwei Antennen ausgestattet werden, die einen „Funkfingerabdruck“ des Raums erstellen. Ein Signal wird von einer Antenne ausgesendet und von den Wänden und Gegenständen reflektiert. Das andere Antennen empfängt das reflektierte Signal und zeichnet es auf. Selbst kleine Veränderungen im Raum, wie zum Beispiel das Entfernen eines Nuklearsprengkopfes, würden den Funkfingerabdruck verändern. So kann man also größere Veränderungen erkennen.
Damit der Funkfingerabdruck genau dann gemessen wird, wenn er angefordert wird, wird zu Beginn eine Installation mit Spiegeln im Raum vorgenommen. Wenn sich die Position der Spiegel verändert, ändert sich auch der Funkfingerabdruck. Bei einem Vor-Ort-Termin würden die Funkfingerabdrücke für verschiedene Spiegelstellungen gemessen und in einer Datenbank gespeichert. Zu bestimmten Zeitabständen könnte dann aus der Ferne der Funkfingerabdruck für eine spezifische Spiegelstellung abgefragt werden und mit den Aufzeichnungen in der Datenbank verglichen werden. Wenn die Daten nicht übereinstimmen, hat sich etwas im Raum verändert.
Das Forschungsteam hat diese Idee anhand eines Versuchsaufbaus getestet und konnte zeigen, dass sich die Funkfingerabdrücke für verschiedene Spiegelstellungen zuverlässig reproduzieren lassen. Sogar eine Verschiebung von nur wenigen Millimetern eines Fasses im Container war im Funkfingerabdruck erkennbar. Zusätzlich haben die Forscher untersucht, ob es mittels maschinellem Lernen möglich ist, den Zusammenhang zwischen Spiegelstellungen und Funkfingerabdrücken zu entschlüsseln. Dabei stellten sie fest, dass Algorithmen in der Lage sind, Funkfingerabdrücke vorherzusagen, wenn sie eine Reihe von Spiegelstellungen und die zugehörigen Funksignale kennen.
Die Forscher betonen, dass ihre Technologie eine neue Verbindung zwischen cyber-physischer Sicherheitsbewertung und Physik herstellt und dadurch neue Vertrauensniveaus ermöglicht. Sie sehen ihr Forschungsprojekt als Beispiel dafür, wie Technologien an der Schnittstelle von Sicherheit und Funk dazu beitragen können, Probleme von großer gesellschaftlicher Bedeutung zu lösen.
Und das ist auch dringend nötig, denn in einer Zeit, in der geopolitische Spannungen zunehmen und die Gefahr eines neuen nuklearen Wettrüstens besteht, brauchen wir innovative Lösungen, um sicherzustellen, dass Abrüstungsverträge eingehalten werden.
Finanzielle Unterstützung für das Projekt kam übrigens vom U.S. Department of Energy/National Nuclear Security Administration, der Carnegie Corporation of New York, der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der National Science Foundation, der Defense Advanced Research Projects Agency, dem Department of Energy und dem Air Force Office of Scientific Research. Das zeigt, dass auch die Regierungen das Potenzial dieser Technologie sehen und unterstützen.
Schlagwörter: Atomwaffenüberwachung + Funkwellen + Spiegelpositionen
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