Kosmosa mērķi

Satura rādītājs:

Kosmosa mērķi
Kosmosa mērķi

Video: Kosmosa mērķi

Video: Kosmosa mērķi
Video: Diskusija "Sociālā darba izglītības procesa pilnveide: risinājumi?" 22.02.2017. 2024, Maijs
Anonim
Attēls
Attēls

Kā zināms, laušana nav celtniecība. Tomēr šis tautas gudrības gabals nav universāla patiesība. Jebkurā gadījumā nav vieglāk atspējot kosmosa kuģi, nekā to uzbūvēt un palaist orbītā.

Tam, protams, vajadzēja salauzt ienaidnieka militāros pavadoņus, taču ir jāiznīcina savējais, kas ir zaudējis kontroli. Teorētiski ir daudz veidu, kā atspējot ienaidnieka kosmosa kuģi (SC), un, ja ir neierobežots budžets, daudzus no tiem var īstenot.

Aukstā kara laikā speciālisti abās dzelzs priekškara pusēs pētīja dažādus kosmosa kuģu iznīcināšanas līdzekļus gan ar tiešu, gan "attālu" triecienu. Piemēram, viņi eksperimentēja ar skābes, tintes pilienu mākoņiem, nelielām metāla skaidām, grafītu un pētīja optisko sensoru "apžilbināšanas" iespēju ar zemes lāzeru. Tomēr šīs metodes parasti ir noderīgas, lai sabojātu optiku. Bet visa šī tinte un lāzeri netraucēs radara vai sakaru satelīta darbībai. Netika apsvērta eksotiskā iespēja atspējot ienaidnieka transportlīdzekļus, izmantojot elektromagnētisko impulsu (EMP) kosmosa kodolsprādzienā, jo kodolsprādzieni kosmosā tika aizliegti 1963. gadā ar starptautisku vienošanos. Turklāt impulss ietekmē tikai kosmosa kuģu elektroniku zemās orbītās, kur zemes magnētiskā lauka stiprums ir pietiekams, lai radītu vajadzīgās jaudas impulsu. Jau virs radiācijas joslām (virs 3000 kilometriem virs Zemes) sīkumi (navigācijas pavadoņi, radioelektroniskās ierīces, sakari utt.) Faktiski iznāk no trieciena.

Ja budžets ir ierobežots, vienīgais pieņemamais veids, kā iznīcināt zemas orbītas transportlīdzekļus, ir kinētiskā pārtveršana - tiešs trieciens mērķa satelītam vai tā iznīcināšana postošo elementu mākonī. Tomēr pat pirms pusgadsimta šo metodi nevarēja īstenot, un dizaineri domāja tikai par to, kā vislabāk noorganizēt viena satelīta dueli ar otru.

Orbitālais duelis

Cilvēku lidojumu rītausmā OKB-1 S. P vadībā. Koroļovs apsprieda iespēju izveidot pilotējamus kaujas kuģus, kuriem vajadzēja pārbaudīt ienaidnieka pavadoņus un, ja nepieciešams, tos iznīcināt ar raķetēm. Tajā pašā laikā Spirālveida kosmosa projekta ietvaros OKB-155 A. I. Tika izstrādāts viena sēdekļa satelītu pārtvērējs Mikoyan. Iepriekš tā pati komanda apsvēra iespēju izveidot automātisku pārtveršanas satelītu. Tas beidzās ar faktu, ka 1978. gadā bezpilota iznīcinātāju pavadoņu sistēma (IS), ko ierosināja V. N. Čelomija. Viņa bija modrā līdz 1993. IS palaida orbītā ar nesējraķeti Cyclone-2, nodrošināja mērķa pārtveršanu jau otrajā vai turpmākajās orbītās un trāpīja ienaidnieka kosmosa kuģim ar virzošu triecienelementu plūsmu (sprādzienu).

Pretinieka transportlīdzekļu iznīcināšanai ar iznīcinātāju satelītu ir savi plusi un mīnusi. Faktiski šādas pārtveršanas organizēšana ir līdzīga klasiskajam tikšanās un dokstacijas uzdevumam, tāpēc tās galvenā priekšrocība nav augstākās prasības pārtvērēja izvietošanas precizitātei un borta datoru ātrumam. Nav jāgaida, kad ienaidnieka satelīts tuvojas “šaušanas diapazonam”: iznīcinātāju var palaist ērtā laikā (piemēram, no kosmodroma), nogādāt orbītā un pēc tam īstajā brīdī, izmantojot Motora koriģējošo impulsu secīgu izsniegšanu var precīzi ienest ienaidniekam. Teorētiski, izmantojot satveršanas satelītu, jūs varat iznīcināt ienaidnieka objektus patvaļīgi augstās orbītās.

Bet sistēmai ir arī savi trūkumi. Pārtveršana ir iespējama tikai tad, ja pārtvērēja un mērķa orbitālās plaknes sakrīt. Ir iespējams, protams, palaist cīnītāju noteiktā transfēra orbītā, taču šajā gadījumā tas "ielīdīs" mērķī diezgan ilgu laiku - no vairākām stundām līdz vairākām dienām. Un iespējamā (vai jau faktiskā) pretinieka priekšā. Nav slepenības un efektivitātes: vai nu mērķim ir laiks mainīt orbītu, vai arī pārtvērējs pārvērtīsies par mērķi. Īstermiņa konfliktu laikā šī satelītu medību metode nav īpaši efektīva. Visbeidzot, ar cīnītāju satelītu palīdzību īsā laikā ir iespējams iznīcināt ne vairāk kā duci ienaidnieka kosmosa kuģu. Bet ko tad, ja ienaidnieka grupējumu veido simtiem satelītu? Nesējraķete un orbītas pārtvērējs ir ļoti dārgi, un daudziem no šiem cīnītājiem resursu nepietiks.

Mēs šaujam no apakšas

No pretraķešu sistēmām izauga vēl viena kinētiska pārtveršana, suborbitāla. Šādas pārtveršanas grūtības ir acīmredzamas. "Nošaut raķeti ar raķeti ir kā trāpīt lodei ar lodi," - mēdza teikt "akadēmiķi vadības sistēmu jomā". Bet problēma tika izvirzīta un galu galā veiksmīgi atrisināta. Tiesa, 1960. gadu sākumā tieša trieciena uzdevums netika izvirzīts: tika uzskatīts, ka ienaidnieka kaujas galviņu var sadedzināt ar ne pārāk spēcīgu tuvu kodolsprādzienu vai apbērt ar pārsteidzoši sadrumstalotas kaujas galviņas elementiem, kas bija aprīkots ar pretraķeti.

Piemēram, padomju sistēmas "A" pārtveršanas raķetei B-1000 bija ļoti sarežģīta augstas sprādzienbīstamas kaujas galviņa. Sākotnēji tika uzskatīts, ka tieši pirms sanāksmes pārsteidzošie elementi (volframa kubi) jāizsmidzina mākonī plakanas pankūkas veidā ar vairāku desmitu metru diametru, "izliekot" to perpendikulāri trajektorijai. raķete. Kad notika pirmā īstā pārtveršana, izrādījās, ka vairākas apakš munīcijas faktiski caurdur ienaidnieka kaujas galviņas ķermeni, bet tas nesabrūk, bet turpina lidot tālāk! Tāpēc bija nepieciešams modificēt šo pārsteidzošo daļu - katra elementa iekšpusē tika ierīkota dobums ar sprāgstvielām, kas uzsprāga, kad trieciena elements sadūrās ar mērķi, un salīdzinoši lielu kubu (vai bumbiņu) pārvērta sīku fragmentu barā, kas visu sasita apkārt diezgan lielā attālumā. Pēc tam kaujas galviņas korpusu jau garantēja iznīcināt gaisa spiediens.

Bet sistēma nedarbojas pret satelītiem. Orbītā nav gaisa, kas nozīmē, ka satelīta sadursme ar vienu vai diviem pārsteidzošiem elementiem garantē, ka problēma netiek atrisināta, ir nepieciešams tiešs trieciens. Un tiešs trāpījums kļuva iespējams tikai tad, kad dators pārcēlās no Zemes virsmas uz pretpavadoņu raķetes manevrēšanas kaujas galviņu: iepriekš radiosignāla aizkavēšanās, pārraidot norādes parametrus, padarīja uzdevumu neatrisināmu. Tagad pretraķetei nevajadzētu nest sprāgstvielas kaujas galvgalī: iznīcināšana tiek panākta paša satelīta kinētiskās enerģijas dēļ. Kaut kāds orbitālais kung fu.

Bet bija vēl viena problēma: mērķa satelīta un pārtvērēja tuvošanās ātrums bija pārāk liels, un, lai pietiekama enerģijas daļa aizietu ierīces struktūras iznīcināšanai, bija jāveic īpaši pasākumi, jo lielākā daļa mūsdienu satelītiem ir diezgan "vaļīgs" dizains un brīvs izkārtojums. Mērķis vienkārši tiek caurdurts ar šāviņu - nav sprādziena, nav iznīcināšanas, pat nav fragmentu. Kopš pagājušā gadsimta piecdesmito gadu beigām ASV strādāja arī pret satelīta ieročiem. Jau 1964. gada oktobrī prezidents Lindons Džonsons paziņoja, ka uz Džonstonas atolu ir brīdināta Thor ballistisko raķešu sistēma. Diemžēl šie pārtvērēji nebija īpaši efektīvi: saskaņā ar neoficiālu informāciju, kas nonāca plašsaziņas līdzekļos, 16 izmēģinājuma palaišanas rezultātā tikai trīs raķetes sasniedza savu mērķi. Neskatoties uz to, Toras dežurēja līdz 1975. gadam.

Pēdējo gadu laikā tehnoloģijas nav apstājušās: raķetes, vadības sistēmas un kaujas izmantošanas metodes ir uzlabotas.

2008. gada 21. februārī, kad Maskavā vēl bija agrs rīts, Klusajā okeānā esošā ASV jūras kara flotes kreiseri Erie ezera pretgaisa raķešu sistēmas (Aegis) operators nospieda pogu "start", un raķete SM-3 uzkāpa … Tā mērķis bija amerikāņu izlūkošanas pavadonis USA-193, kurš zaudēja kontroli un kaut kur grasījās nogrimt zemē.

Pēc dažām minūtēm ierīci, kas atradās orbītā ar augstumu virs 200 kilometriem, trāpīja raķešu kaujas galviņa. Kinoteodolīts, kas sekoja SM-3 lidojumam, parādīja, kā ugunīga bulta caurdur satelītu un tas izkliedējas fragmentu mākonī. Lielākā daļa no tiem, kā solīja "raķešu satelīta ekstravagances" organizatori, drīz izdega atmosfērā. Tomēr daži gruveši ir pārvietoti uz augstākām orbītām. Šķiet, ka satelīta iznīcināšanā izšķiroša nozīme bija degvielas tvertnes detonācijai ar toksisku hidrazīnu, kura klātbūtne uz kuģa USA-193 un kalpoja kā oficiālais iemesls iespaidīgajai pārtveršanai.

Amerikas Savienotās Valstis iepriekš paziņoja pasaulei par plāniem iznīcināt ASV-193, kas, starp citu, labvēlīgi atšķīrās no Ķīnas negaidītās raķešu pārtveršanas tās vecajā meteoroloģiskajā satelītā 2007. gada 12. janvārī. Ķīnieši atzina izdarīto tikai 23. janvārī, protams, pievienojot savu paziņojumu ar apliecinājumiem par "eksperimenta mierīgo raksturu". Izslēgtais FY-1C satelīts riņķoja gandrīz apļveida orbītā, kuras augstums bija aptuveni 850 kilometri. Lai to pārtvertu, tika izmantota cietā propelenta ballistiskās raķetes modifikācija, kas tika palaista no Sichan kosmodroma. Šī "muskuļu saliekšana" pati ir izraisījusi pretreakciju no ASV, Japānas un Dienvidkorejas. Tomēr lielākais apgrūtinājums visām kosmosa lielvarām izrādījās neveiksmīgā meteoroloģiskā pavadoņa iznīcināšanas sekas (tomēr tas pats notika amerikāņu aparāta iznīcināšanas laikā). Incidenta laikā tika iegūti gandrīz 2600 lieli gruveši, aptuveni 150 000 vidēji 1 līdz 10 centimetrus lieli un vairāk nekā 2 miljoni mazu gružu līdz 1 centimetram. Šie fragmenti, kas izkaisīti dažādās orbītās un tagad, riņķojot ap Zemi lielā ātrumā, rada nopietnas briesmas aktīviem satelītiem, kuriem, kā likums, nav nekādas aizsardzības no kosmosa atkritumiem. Tieši šo iemeslu dēļ kinētiskā pārtveršana un ienaidnieka satelītu iznīcināšana ir pieļaujama tikai kara laikā, un jebkurā gadījumā šis ierocis ir ar abām pusēm.

Tika skaidri parādīta šāda veida pretraķešu aizsardzības un pretsatelītu sistēmu radniecība: Aegis galvenais mērķis ir cīnīties ar augstkalnu lidmašīnām un ballistiskajām raķetēm, kuru darbības rādiuss ir līdz 4000 kilometriem. Tagad mēs redzam, ka šī pretgaisa aizsardzības sistēma var pārtvert ne tikai ballistiskās, bet arī globālās raķetes, piemēram, Krievijas R-36orb. Globāla raķete būtiski atšķiras no ballistiskās - tās kaujas galviņa tiek ievietota orbītā, veic 1-2 orbītas un nokļūst atmosfērā noteiktā punktā, izmantojot savu vilces sistēmu. Priekšrocība ir ne tikai neierobežotā diapazonā, bet arī pilnā azimutā - globālās raķetes kaujas galviņa var "ielidot" no jebkura virziena, ne tikai no īsākā attāluma. Turklāt pārtverošās zenītraķetes SM-3 izmaksas gandrīz nepārsniedz 10 miljonus ASV dolāru (vidēja izlūkošanas satelīta palaišana orbītā ir daudz dārgāka).

Kuģis padara Aegis sistēmu ārkārtīgi mobilu. Ar šīs salīdzinoši lētās un ārkārtīgi efektīvās sistēmas palīdzību ir iespējams ļoti īsā laikā "apvērst" visus jebkura "potenciālā ienaidnieka" LEO, jo pat Krievijas satelītu zvaigznāji, nemaz nerunājot par citām kosmosa lielvarām, ir ārkārtīgi mazi salīdzinot ar SM-3 krājumiem. Bet ko darīt ar satelītiem, kuru orbītas ir augstākas nekā Aegis?

Jo augstāk, jo drošāk

Joprojām nav apmierinoša risinājuma. Jau pārtveršanai 6000 kilometru augstumā pārtvērēja raķetes enerģija (un līdz ar to arī starta masa un sagatavošanās laiks palaišanai) kļūst neatšķirama no parastās kosmiskās nesējraķetes enerģijas. Bet visinteresantākie mērķi, navigācijas pavadoņi, griežas orbītā, kuras augstums ir aptuveni 20 000 kilometru. Šeit ir piemēroti tikai attāli ietekmes līdzekļi. Acīmredzamākais ir uz zemes esošs vai labāks ķīmiskais lāzers uz gaisa bāzes. Aptuveni tas tagad tiek pārbaudīts kā daļa no kompleksa, kura pamatā ir lidmašīna Boeing-747. Tās jauda diez vai ir pietiekama, lai pārtvertu ballistiskās raķetes, taču tā ir diezgan spējīga atspējot satelītus vidēja augstuma orbītā. Fakts ir tāds, ka šādā orbītā satelīts pārvietojas daudz lēnāk - to var diezgan ilgi apgaismot ar lāzeru no Zemes un … pārkarst. Nededziniet, bet vienkārši pārkarsējiet, neļaujot radiatoriem izkliedēt siltumu - satelīts pats "sadedzinās". Tam pilnīgi pietiek ar ķīmisku lāzeru gaisā: lai gan tā stars ir izkliedēts pa ceļu (20 000 kilometru augstumā, staru diametrs jau būs 50 metri), enerģijas blīvums joprojām ir pietiekams, lai būtu lielāks nekā saules. Šo darbību var veikt slēpti, ja satelīts nav redzams zemes vadības un uzraudzības struktūrām. Tas ir, tas izlidos no redzamības zonas dzīvs, un, kad īpašnieki to atkal redzēs, tie būs kosmosa atkritumi, kas nereaģē uz signāliem.

Līdz ģeostacionārajai orbītā, kur darbojas lielākā daļa sakaru satelītu, un šis lāzers nebeidzas - attālums ir divreiz lielāks, izkliede ir četras reizes spēcīgāka, un releja satelīts ir nepārtraukti redzams zemes kontroles punktiem, tāpēc visas darbības pret to nekavējoties atzīmēs operators.

Ar kodolsūkni aprīkoti rentgena lāzeri triecas šādā attālumā, bet tiem ir daudz lielāka leņķa novirze, tas ir, tie prasa daudz vairāk enerģijas, un šādu ieroču darbība nepaliks nepamanīta, un tā jau ir pāreja uz atklātu karadarbību. Tātad ģeostacionārās orbītas satelītus parasti var uzskatīt par neaizskaramiem. Un neliela attāluma orbītu gadījumā var runāt tikai par atsevišķu kosmosa kuģu pārtveršanu un iznīcināšanu. Plāni visaptverošam kosmosa karam, piemēram, Stratēģiskās aizsardzības iniciatīva, joprojām ir nereāli.

Ieteicams: