Космически цели

Съдържание:

Космически цели
Космически цели

Видео: Космически цели

Видео: Космически цели
Видео: Какие космические миссии запустят до 2030 года? 2024, Може
Anonim
Образ
Образ

Както знаете, разбиването не е изграждане. Това парче народна мъдрост обаче не е универсална истина. Във всеки случай не е по -лесно да деактивирате космически кораб, отколкото да го построите и изстреляте в орбита.

Трябваше, разбира се, да разбие вражеските военни спътници, но има нужда да унищожите собствените си, които са загубили контрол. На теория има много начини да деактивирате космическия кораб (SC) на противника и ако има неограничен бюджет, много от тях могат да бъдат приложени.

По време на Студената война специалисти от двете страни на Желязната завеса изучават различни средства за унищожаване на космически кораби, както чрез директно, така и „отдалечено“въздействие. Например, те експериментираха с облаци от капчици киселина, мастило, малки метални пили, графит и проучиха възможността за "заслепяване" на оптични сензори със заземен лазер. Тези методи обаче обикновено са полезни за увреждане на оптиката. Но всичко това мастило и лазери няма да попречат на работата на радар или комуникационен спътник. Екзотичният вариант за деактивиране на вражески превозни средства, използващи електромагнитен импулс (EMP) при космическа ядрена експлозия, не беше разгледан, тъй като ядрените експлозии в космоса бяха забранени през 1963 г. с международно споразумение. В допълнение, импулсът засяга електрониката само на космически кораби на ниски орбити, където силата на земното магнитно поле е достатъчна за генериране на импулс с необходимата мощност. Вече над радиационните пояси (над 3000 километра над Земята), фактите (навигационни спътници, радиоелектронни устройства, комуникации и т.н.) всъщност излизат от удара.

Ако бюджетът е ограничен, единственият приемлив начин за унищожаване на нискоорбитални превозни средства е кинетичното прихващане - директен удар върху сателитната мишена или унищожаването му от облак разрушителни елементи. Въпреки това дори преди половин век този метод не можеше да се приложи и дизайнерите мислеха само за това как най -добре да организират дуел на един сателит с друг.

Орбитален дуел

В зората на пилотирани полети в ОКБ-1 под ръководството на С. П. Королев обсъди възможността за създаване на пилотирани бойни кораби, които трябваше да инспектират вражески спътници и при необходимост да ги унищожат с ракети. В същото време, в рамките на космическия проект Spiral в OKB-155 под ръководството на A. I. Микоян, е разработен едноместен космически апарат за прехващане на спътници. По -рано същият екип обмисля възможността за създаване на автоматичен спътник за прихващане. Той завърши с факта, че през 1978 г. системата за безпилотни изтребителни спътници (IS), предложена от V. N. Челомей. Тя стоеше нащрек до 1993 г. ИС беше изстреляна в орбита от ракетата-носител „Циклон-2“, осигури прихващане на целта вече на втората или следващите орбити и удари вражеския космически кораб с насочен поток (експлозия) от поразителни елементи.

Унищожаването на вражески превозни средства от изтребител сателит има своите плюсове и минуси. Всъщност организацията на такова прихващане е подобна на класическата задача за среща и докинг, поради което основното му предимство не са най-високите изисквания за точността на разполагането на прехващача и за скоростта на бордовите компютри. Няма нужда да чакате вражески спътник да се приближи „в обсега на стрелба“: изтребител може да бъде изстрелян в удобно време (например от космодром), пуснат в орбита и след това в подходящия момент, използвайки последователното издаване на коригиращи импулси на двигателя може да бъде точно предадено на врага. На теория, използвайки спътник -прехващач, можете да унищожите вражески обекти на произволно високи орбити.

Но системата има и своите недостатъци. Прихващането е възможно само ако орбиталните равнини на прехващача и целта съвпадат. Възможно е, разбира се, да се изстреля изтребител в определена трансферна орбита, но в този случай той ще "пълзи" към целта за доста дълго време - от няколко часа до няколко дни. И то пред вероятен (или вече реален) противник. Без стелт и ефективност: или целта има време да промени орбитата си, или самият прехващач ще се превърне в цел. По време на краткосрочни конфликти този метод за търсене на сателити не е много ефективен. И накрая, с помощта на изтребителни спътници е възможно да се унищожат най -много десетина вражески космически кораби за кратко време. Но какво, ако групировката на врага се състои от стотици спътници? Ракетата -носител и орбиталният прехващач са много скъпи и няма да има достатъчно ресурси за много от тези изтребители.

Стреляме отдолу

Друго кинетично прихващане, суборбитално, израсна от противоракетните системи. Трудностите при такова прихващане са очевидни. „Да свалиш ракета с ракета е като да удариш куршум с куршум“, - казва се „академици в областта на системите за управление“. Но проблемът беше поставен и в крайна сметка успешно разрешен. Вярно е, че в началото на 60-те години на миналия век задачата за директен удар не беше поставена: вярваше се, че вражеска бойна глава може да бъде изпепелена от не много силна близка ядрена експлозия или осеяна с поразителни елементи на фугасна бойна глава, който беше оборудван с противоракет.

Например, ракетата-прехващач В-1000 от съветската „Система„ А “имаше много сложна осколочно-фугасна бойна глава. Първоначално се смяташе, че непосредствено преди срещата поразителните елементи (волфрамови кубчета) трябва да се напръскат в облак под формата на плоска палачинка с диаметър няколко десетки метра, като я „поставят“перпендикулярно на траекторията на ракетата. Когато се случи първото истинско прихващане, се оказа, че няколко субмуниции всъщност пробиват тялото на вражеската бойна глава, но тя не се срутва, а продължава да лети нататък! Следователно беше необходимо да се модифицира тази поразителна част - вътре във всеки елемент беше разположена кухина с експлозиви, която се взриви, когато ударилият елемент се сблъска с целта и превърна сравнително голям куб (или топка) в рояк от малки фрагменти, които разбиха всичко наоколо на доста голямо разстояние. След това тялото на бойната глава вече беше гарантирано унищожено от въздушното налягане.

Но системата не работи срещу спътници. Няма въздух в орбита, което означава, че сблъсъкът на сателит с един или два поразителни елемента гарантирано няма да реши проблема, необходимо е директно попадение. И директен удар стана възможен едва когато компютърът се премести от повърхността на Земята в маневрената бойна глава на антисателитна ракета: преди това забавянето на радиосигнала при предаване на параметри за насочване правеше задачата неразрешима. Сега противоракетната ракета не трябва да носи експлозиви в бойната глава: унищожаването се постига благодарение на собствената кинетична енергия на спътника. Един вид орбитално кунг -фу.

Но имаше и още един проблем: настъпващата скорост на целевия спътник и прехващача беше твърде висока и за да отиде достатъчна част от енергията, за да разруши структурата на устройството, трябваше да се вземат специални мерки, тъй като повечето съвременните спътници имат доста "хлабав" дизайн и свободно оформление. Целта просто се пробива с снаряд - без взрив, без разрушение, дори с фрагменти. От края на 50-те години на миналия век Съединените щати също работят по антисателитни оръжия. Още през октомври 1964 г. президентът Линдън Джонсън обяви, че система за балистични ракети „Тор“е била поставена нащрек на атола Джонстън. Уви, тези прехващачи не бяха особено ефективни: според неофициална информация, която попадна в медиите, в резултат на 16 тестови изстрела само три ракети достигнаха целта си. Независимо от това, Торите са били на служба до 1975 г.

През последните години технологиите не стоят на едно място: ракетите, системите за насочване и методите на бойно използване са подобрени.

На 21 февруари 2008 г., когато в Москва беше още рано сутринта, операторът на зенитно-ракетната система Aegis (SAM) на крайцера на ВМС на САЩ Lake Erie, разположен в Тихия океан, натисна бутона „старт“и ракетата SM-3 се изкачи … Нейната цел беше американският разузнавателен спътник USA-193, който загуби контрол и беше на път да се срути на земята на някое място.

Няколко минути по -късно устройството, което се намираше в орбита с надморска височина над 200 километра, беше ударено от ракетна бойна глава. Кинотеодолит след полета на SM-3 показа как огнена стрела пробива спътника и той се разпръсква в облак от фрагменти. Повечето от тях, както обещаха организаторите на „феерията с ракети-сателити“, скоро изгоряха в атмосферата. Някои отломки обаче са се преместили на по -високи орбити. Изглежда, че детонацията на резервоара за гориво с токсичен хидразин, чието присъствие на борда на САЩ-193 и служи като формална причина за грандиозното прихващане, е изиграла решаваща роля за унищожаването на спътника.

Съединените щати уведомиха света предварително за плановете си за унищожаване на САЩ-193, който между другото се различава благоприятно от неочакваното прихващане на Китай от ракетите на стария си метеорологичен спътник на 12 януари 2007 г. Китайците признаха какво са направили едва на 23 януари, разбира се, придружавайки изявлението си с уверения за „мирния характер на експеримента“. Излезлият от експлоатация спътник FY-1C е обикалял в почти кръгова орбита с височина приблизително 850 километра. За да го прихване, е използвана модификация на балистична ракета с твърдо гориво, която е изстреляна от космодрума Сичан. Това "мускулно огъване" само по себе си предизвика реакция от САЩ, Япония и Южна Корея. Най-голямата неприятност за всички космически сили обаче се оказаха последиците от унищожаването на злополучния метеорологичен спътник (същото се случи по време на унищожаването на американския апарат). Инцидентът е произвел близо 2600 големи отломки, приблизително 150 000 средно с размери от 1 до 10 сантиметра и над 2 милиона малки отломки с размер до 1 сантиметър. Тези фрагменти, разпръснати в различни орбити и сега, обикалящи около Земята с висока скорост, представляват сериозна опасност за активните спътници, които по правило нямат защита от космически отломки. Именно поради тези причини кинетичното прихващане и унищожаване на вражески спътници е приемливо само във военно време и във всеки случай това оръжие е с две остриета.

Роднинството на противоракетната отбрана и противосателитните системи от този тип беше ясно демонстрирано: основната цел на Aegis е да се бори с височинни самолети и балистични ракети с обсег до 4000 километра. Сега виждаме, че тази система за ПВО може да прихваща не само балистични, но и глобални ракети като руския R-36orb. Глобалната ракета е коренно различна от балистичната - нейната бойна глава е пусната в орбита, прави 1-2 орбити и навлиза в атмосферата в избрана точка, използвайки собствена задвижваща система. Предимството е не само в неограничен обхват, но и във всички азимути - бойната глава на глобална ракета може да „лети“от всяка посока, а не само от най -краткото разстояние. Освен това цената на прихващащата зенитна ракета SM-3 едва ли надвишава 10 милиона долара (изстрелването на среден разузнавателен спътник на орбита е много по-скъпо).

Корабът прави системата Aegis изключително мобилна. С помощта на тази сравнително евтина и изключително ефективна система е възможно да се „обърнат“всички LEO на всеки „потенциален враг“за много кратко време, тъй като дори руските спътникови съзвездия, да не говорим за другите космически сили, са изключително малки в сравнение със запаса на SM-3. Но какво да правим със спътници на орбити, по -високи от тези на Aegis?

Колкото по -високо, толкова по -безопасно

Все още няма задоволително решение. Вече за прихващане на височина от 6000 километра, енергията (а оттам и стартовата маса и времето за подготовка за изстрелване) на ракета -прехващач става неразличима от енергията на конвенционалната космическа ракета -носител. Но най -„интересните“цели, навигационните спътници, се въртят по орбити с височина около 20 000 километра. Тук са подходящи само отдалечени средства за влияние. Най-очевидният е наземен или по-добре въздушен химически лазер. Приблизително това сега се тества като част от комплекс, базиран на Boeing-747. Силата му едва ли е достатъчна за прихващане на балистични ракети, но е напълно способна да деактивира спътници на орбити със средна височина. Факт е, че на такава орбита спътникът се движи много по -бавно - може да се осветява с лазер от Земята за доста дълго време и … прегрява. Не изгаряйте, а просто прегрявайте, като предпазвате радиаторите от разсейване на топлината - спътникът сам ще "изгори". А химически лазер във въздуха е напълно достатъчен за това: въпреки че лъчът му е разпръснат по пътя (на височина от 20 000 километра, диаметърът на лъча вече ще бъде 50 метра), енергийната плътност остава достатъчна, за да бъде по -голяма от тази на слънцето. Тази операция може да се извърши скрито, когато сателитът не се вижда от наземните структури за контрол и наблюдение. Тоест той ще излети жив от зоната на видимост и когато собствениците го видят отново, това ще бъдат космически отломки, които не реагират на сигнали.

До геостационарната орбита, където работят повечето комуникационни спътници и този лазер не приключва - разстоянието е два пъти по -голямо, разсейването е четири пъти по -силно и релейният спътник е непрекъснато видим за контролните точки на земята, така че всякакви действия взетите срещу него ще бъдат незабавно маркирани от оператора.

Ядрено изпомпваните рентгенови лазери удрят на такова разстояние, но имат много по-голяма ъглова дивергенция, тоест изискват много повече енергия и действието на такива оръжия няма да остане незабелязано и това вече е преход към открити военни действия. Така че спътниците на геостационарна орбита могат условно да се считат за неуязвими. А в случай на орбити с малък обсег можем да говорим само за прихващане и унищожаване на единични космически кораби. Плановете за всеобхватна космическа война като Инициативата за стратегическа отбрана продължават да остават нереалистични.

Препоръчано: