cele kosmiczne

1
Jak wiecie, złamać to nie budować. Jednak ten przykład mądrości ludowej nie jest prawdą uniwersalną. W każdym razie wyłączenie statku kosmicznego nie jest łatwiejsze niż zbudowanie go i umieszczenie go na orbicie.

Miał on oczywiście rozbić wrogie satelity wojskowe, ale istnieje potrzeba zniszczenia własnego, nad którym stracił kontrolę. Teoretycznie istnieje wiele sposobów na wyłączenie wrogiego statku kosmicznego (SC), a przy nieograniczonym budżecie wiele z nich można wdrożyć.

W latach zimnej wojny specjaliści po obu stronach żelaznej kurtyny badali różne sposoby niszczenia statków kosmicznych, zarówno poprzez bezpośrednie, jak i „zdalne” uderzenie. Na przykład eksperymentowali z chmurami kropelek kwasu, atramentu, małych metalowych opiłków, grafitu i badali możliwość „oślepiania” czujników optycznych za pomocą naziemnego lasera. Jednak te metody są generalnie odpowiednie do uszkodzenia optyki. Ale cały ten atrament i lasery nie będą zakłócać działania satelity radarowego lub satelity komunikacyjnego. Egzotyczna opcja wyłączania pojazdów wroga za pomocą impulsu elektromagnetycznego (EMP) podczas kosmicznej eksplozji nuklearnej nie była brana pod uwagę, ponieważ eksplozje nuklearne w kosmosie zostały zakazane w 1963 roku na mocy umowy międzynarodowej. Ponadto impuls oddziałuje na elektronikę statków kosmicznych tylko na niskich orbitach, gdzie siła ziemskiego pola magnetycznego jest wystarczająca do wygenerowania impulsu o wymaganej mocy. Już ponad pasami promieniowania (powyżej 3000 kilometrów nad Ziemią) większość ciekawostek (satelity nawigacyjne, REB, komunikacja itp.) W rzeczywistości nie ma strajku.

Jeśli budżet jest ograniczony, jedynym akceptowalnym sposobem niszczenia pojazdów niskoorbitalnych jest przechwycenie kinetyczne - bezpośrednie trafienie w docelowego satelitę lub jego zniszczenie przez chmurę szkodliwych elementów. Jednak pół wieku temu ta metoda nie mogła zostać wdrożona, a projektanci zastanawiali się tylko nad tym, jak najlepiej zorganizować pojedynek jednego satelity z drugim.

Pojedynek orbitalny

U zarania lotów załogowych w OKB-1 pod kierownictwem S.P. Królowa omówiła możliwość stworzenia załogowych myśliwców, które miały sprawdzać satelity wroga i w razie potrzeby niszczyć je pociskami. Jednocześnie w ramach projektu lotniczego „Spirala” w OKB-155 pod kierownictwem A.I. Mikojan, jednomiejscowy samolot przechwytujący satelity został opracowany. Nieco wcześniej ten sam zespół rozważał możliwość stworzenia automatycznego satelity przechwytującego. Sprawa zakończyła się tym, że w 1978 roku zaproponowany przez V.N. system bezzałogowych myśliwców satelitarnych (IS) Chelomey. Pełniła służbę bojową do 1993 roku. IS został wystrzelony na orbitę przez rakietę Cyclone-2, zapewnił przechwycenie celu już na drugiej lub kolejnych orbitach i uderzył w statek kosmiczny wroga ukierunkowanym strumieniem (wybuch) uderzających elementów.

Zniszczenie wrogich pojazdów przez satelitę myśliwskiego ma swoje wady i zalety. W rzeczywistości organizacja takiego przechwytywania jest zbliżona do klasycznego zadania spotkania i dokowania, dlatego jego główną zaletą nie są najwyższe wymagania dotyczące dokładności uruchomienia przechwytywacza i szybkości komputerów pokładowych. Nie trzeba czekać, aż wrogi satelita zbliży się „na odległość ostrzału”: myśliwiec można wystrzelić w dogodnym czasie (na przykład z kosmodromu), umieścić na orbicie, a następnie we właściwym czasie, korzystając z sekwencyjnego wydawanie korygujących impulsów silnika, dokładnie sprowadź go do wroga. Teoretycznie za pomocą satelity przechwytującego możliwe jest zniszczenie wrogich obiektów na dowolnie wysokich orbitach.

Ale system ma też swoje wady. Przechwycenie jest możliwe tylko wtedy, gdy płaszczyzny orbit obiektu przechwytującego i celu pokrywają się. Możliwe jest oczywiście umieszczenie myśliwca na jakiejś orbicie transferowej, ale w tym przypadku będzie on „podkradał się” do celu przez dość długi czas - od kilku godzin do kilku dni. Co więcej, przed prawdopodobnym (lub już rzeczywistym) wrogiem. Brak tajemnicy i skuteczności: albo cel będzie miał czas na zmianę orbity, albo sam przechwytujący zamieni się w cel. Podczas przelotnych konfliktów ta metoda polowania na satelity nie jest zbyt skuteczna. Wreszcie za pomocą satelitów myśliwskich można w krótkim czasie zniszczyć co najwyżej kilkanaście wrogich statków kosmicznych. A jeśli zgrupowanie wroga składa się z setek satelitów? Pojazd nośny i orbitalny myśliwiec są bardzo drogie, na wiele takich myśliwców nie starczy zasobów.

Strzelamy od dołu

Inny sposób przechwytywania kinetycznego, suborbitalny, wyrósł z systemów antyrakietowych. Trudności takiego przechwycenia są oczywiste. „Zestrzelenie rakiety rakietą jest jak trafienie kulą kulą”, zwykło się mawiać „naukowcy w dziedzinie systemów sterowania”. Ale problem został postawiony i ostatecznie pomyślnie rozwiązany. To prawda, że ​​​​na początku lat 1960. nie ustalono zadania bezpośredniego uderzenia: wierzono, że głowica wroga może zostać spalona przez niezbyt potężną bliską eksplozję nuklearną lub podziurawiona uderzającymi elementami głowicy odłamkowej o dużej eksplozji, który został wyposażony w antyrakietę.

Na przykład pocisk przechwytujący V-1000 z radzieckiego „Systemu A” miał bardzo złożoną głowicę odłamkowo-wybuchową. Początkowo uważano, że bezpośrednio przed spotkaniem trzeba rozpylić uderzające elementy (kostki wolframu) w chmurę w postaci płaskiego naleśnika o średnicy kilkudziesięciu metrów, „układając” go prostopadle do trajektoria rakiety. Kiedy nastąpiło pierwsze prawdziwe przechwycenie, okazało się, że kilka uderzających elementów naprawdę przebija się przez korpus wrogiej głowicy, ale nie zapada się ona, ale dalej leci! Dlatego ten element uderzeniowy musiał zostać zmodyfikowany - wewnątrz każdego elementu umieścili wnękę z materiałami wybuchowymi, które detonowały, gdy uderzający element zderzył się z celem i zamienił stosunkowo duży sześcian (lub kulę) w rój maleńkich fragmentów, które roztrzaskały wszystko wokół w dość dużej odległości. Po tym, korpus głowicy miał już zostać zniszczony przez ciśnienie powietrza.

Ale system nie działa przeciwko satelitom. Na orbicie nie ma powietrza, co oznacza, że ​​kolizja satelity z jednym lub dwoma uderzającymi elementami na pewno nie rozwiąże problemu, konieczne jest bezpośrednie trafienie. A bezpośrednie trafienie stało się możliwe dopiero wtedy, gdy komputer przeniósł się z powierzchni Ziemi na głowicę manewrującą pocisku antysatelitarnego: wcześniej opóźnienie sygnału radiowego w transmisji parametrów naprowadzania sprawiało, że zadanie było niewykonalne. Teraz antyrakieta nie powinna zawierać materiałów wybuchowych w głowicy: zniszczenie następuje dzięki własnej energii kinetycznej satelity. Rodzaj orbitalnego kung fu.

Ale był jeszcze jeden problem: prędkość zbliżającego się satelity docelowego i przechwytującego jest zbyt duża, a aby wystarczająca część energii mogła zniszczyć strukturę urządzenia, należy podjąć specjalne środki, ponieważ większość nowoczesne satelity mają raczej „luźną” konstrukcję i swobodny układ. Cel jest po prostu przebijany pociskiem - bez eksplozji, bez zniszczenia, nawet odłamków. Od końca lat 1950. Stany Zjednoczone również pracują nad antysatelitarnymi bronie. Już w październiku 1964 roku prezydent Lyndon Johnson ogłosił, że na atolu Johnston postawiono w stan pogotowia system oparty na pociskach balistycznych Thor. Niestety, te przechwytywacze nie były szczególnie skuteczne: według nieoficjalnych informacji, które dostały się do mediów, w wyniku 16 próbnych startów do celu dotarły tylko trzy pociski. Mimo to Tora była na służbie do 1975 roku.

W ciągu ostatnich lat technologia nie stała w miejscu: ulepszono pociski, systemy naprowadzania i metody użycia bojowego.

21 lutego 2008 r., gdy w Moskwie było jeszcze wcześnie rano, operator systemu rakiet przeciwlotniczych Aegis (SAM) krążownika US Navy Lake Erie, położonego na Oceanie Spokojnym, nacisnął przycisk start, a SM -3 rakieta poszła w górę. Jego celem był amerykański satelita rozpoznawczy USA-193, który stracił kontrolę i miał rozbić się w jakimś miejscu na ziemi.

Kilka minut później urządzenie, które znajdowało się na orbicie na wysokości ponad 200 kilometrów, zostało trafione przez głowicę rakietową. Filmowy teodolit śledzący lot SM-3 pokazał ognistą strzałę przebijającą satelitę i rozpada się na chmurę fragmentów. Większość z nich, jak obiecywali organizatorzy „rakietowo-satelitarnej ekstrawagancji”, szybko spłonęła w atmosferze. Jednak niektóre szczątki przeniosły się na wyższe orbity. Wydaje się, że decydującą rolę w zniszczeniu satelity odegrała detonacja zbiornika paliwa z toksyczną hydrazyną, której obecność na pokładzie USA-193 była formalną przyczyną skutecznego przechwycenia.

Stany Zjednoczone z wyprzedzeniem poinformowały świat o swoich planach zniszczenia USA-193, które, nawiasem mówiąc, korzystnie różniły się od nieoczekiwanego przechwycenia przez Chiny ich starego satelity pogodowego przez Chiny 12 stycznia 2007 r. Chińczycy przyznali się do tego, co zrobili dopiero 23 stycznia, oczywiście towarzysząc ich oświadczeniom o „pokojowym charakterze eksperymentu”. Wycofany z eksploatacji satelita FY-1C znajdował się na orbicie kołowej o wysokości około 850 kilometrów. Do jego przechwycenia wykorzystano modyfikację pocisku balistycznego na paliwo stałe, który został wystrzelony z kosmodromu Sichan. Już samo to „napinanie mięśni” wywołało negatywną reakcję ze strony Stanów Zjednoczonych, Japonii i Korei Południowej. Największą uciążliwością dla wszystkich potęg kosmicznych okazały się jednak konsekwencje zniszczenia niefortunnego satelity pogodowego (to samo stało się jednak ze zniszczeniem aparatu amerykańskiego). Po incydencie powstało prawie 2600 dużych kawałków gruzu, około 150 tysięcy średniej wielkości od 000 do 1 centymetrów oraz ponad 10 miliony małych kawałków do 2 centymetra. Fragmenty te leciały na różne orbity i teraz, okrążając Ziemię z dużą prędkością, stanowią poważne zagrożenie dla aktywnych satelitów, które z reguły nie mają ochrony przed śmieciami kosmicznymi. Z tych powodów przechwytywanie kinetyczne i niszczenie wrogich satelitów jest dopuszczalne tylko w czasie wojny, aw każdym razie jest to broń obosieczna.

Wyraźnie wykazano związek między obroną przeciwrakietową a tego typu systemami antysatelitarnymi: głównym celem Aegis jest zwalczanie samolotów wysokościowych i rakiet balistycznych o zasięgu do 4000 km. Teraz widzimy, że ten system obrony powietrznej może przechwytywać nie tylko balistyczne, ale także globalne pociski, takie jak rosyjska kula R-36. Rakieta globalna zasadniczo różni się od rakiety balistycznej – jej głowica wystrzeliwana jest na orbitę, wykonuje 1-2 orbity i za pomocą własnego układu napędowego wchodzi w atmosferę w wybranym punkcie. Zaletą jest nie tylko nieograniczony zasięg, ale także cały azymut – głowica pocisku globalnego może „latać” z dowolnego kierunku, a nie tylko na najkrótszą odległość. Co więcej, koszt przechwytującego pocisku przeciwlotniczego SM-3 nie przekracza 10 mln USD (wyniesienie na orbitę przeciętnego satelity rozpoznawczego jest znacznie droższe).

Oparty na statkach sprawia, że ​​system Aegis jest niezwykle mobilny. Za pomocą tego stosunkowo niedrogiego i niezwykle skutecznego systemu można w bardzo krótkim czasie „złapać” wszystkie pojazdy niskoorbitalne dowolnego „potencjalnego wroga”, ponieważ nawet rosyjskie konstelacje satelitarne, nie wspominając o innych potęgach kosmicznych, są niezwykle małe w porównaniu do zapasów SM-3. Ale co zrobić z satelitami na orbitach wyższych niż te dostępne dla Aegis?

Im wyżej tym bezpieczniej

Nadal nie ma zadowalającego rozwiązania. Już w przypadku przechwycenia na wysokości 6000 kilometrów energia (a tym samym masa startowa i czas przygotowania do startu) rakiety przechwytującej staje się nie do odróżnienia od energii konwencjonalnego kosmicznego pojazdu nośnego. Ale najbardziej „interesujące” cele, satelity nawigacyjne, krążą po orbitach o wysokości około 20 000 kilometrów. Tutaj nadają się tylko zdalne środki wpływu. Najbardziej oczywistym jest naziemny laser chemiczny, a najlepiej powietrzny. Coś takiego jest obecnie testowane w ramach kompleksu opartego na Boeingu 747. Jego moc nie wystarcza do przechwytywania pocisków balistycznych, ale jest całkiem zdolna do wyłączania satelitów na średnich orbitach. Faktem jest, że na takiej orbicie satelita porusza się znacznie wolniej – można go dość długo oświetlać laserem z Ziemi i… przegrzewać. Nie pal się, ale po prostu przegrzewaj, zapobiegając rozpraszaniu ciepła przez grzejniki - satelita sam się "spali". A do tego wystarczy powietrzny laser chemiczny: chociaż jego wiązka jest rozproszona po drodze (na wysokości 20 000 kilometrów, średnica wiązki będzie już wynosiła 50 metrów), ale gęstość energii pozostaje wystarczająca, aby być większa niż słoneczna . Operację tę można wykonać potajemnie, gdy satelita nie jest widoczny dla naziemnych struktur kontroli i monitorowania. Oznacza to, że wyleci ze strefy widoczności żywy, a gdy właściciele znów go zobaczą, będą to już śmieci kosmiczne, które nie reagują na sygnały.

Na orbitę geostacjonarną, gdzie pracuje większość satelitów komunikacyjnych, a ten laser się nie kończy - odległość jest dwa razy większa, rozproszenie czterokrotnie silniejsze, a satelita repeater jest stale widoczny dla naziemnych punktów kontrolnych, więc wszelkie podejmowane działania przeciwko niemu zostaną natychmiast oznaczone przez operatora.

Lasery rentgenowskie z pompą jądrową trafiają na taką odległość, ale mają znacznie większą rozbieżność kątową, to znaczy wymagają znacznie więcej energii, a działanie takiej broni nie pozostanie niezauważone, a to już przejście na otwarcie działania wojenne. Tak więc satelity na orbicie geostacjonarnej można warunkowo uznać za niezniszczalne. A w przypadku bliskich orbit póki co możemy mówić tylko o przechwyceniu i zniszczeniu pojedynczego statku kosmicznego. Plany totalnej wojny kosmicznej, takiej jak Inicjatywa Obrony Strategicznej, nadal są nierealne.
1 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. 0
    9 września 2012 12:27
    Jak trzeba udowodnić, wojna kosmiczna będzie nierealna w ciągu najbliższych 100 lat.