Технологии спутниковой войны, или Как уничтожить объект на орбите

Применение спутников дает государствам преимущество не только непосредственно на поле боя, но и в стратегическом противостоянии. Поэтому за последние несколько десятилетий ученые приложили много усилий для разработки противоспутникового оружия. Сюда входят ракеты, средства радиоэлектронной борьбы, хакерство и даже космические буксиры.

Спутниковая война
Так выглядит спутниковая война в представлении большинства людей. Источник: www.scientificamerican.com

Причины спутниковых войн

Спутники, способные поражать живую силу и технику противника прямо на поверхности Земли — это  фантастика. Инженеры неоднократно предлагали военным боевые лазеры, бомбы орбитального базирования или просто тяжелые предметы на орбите, которые при падении способны наносить ущерб своей кинетической энергией, но еще ни один проект так и не был претворен в жизнь.

Однако аппараты на орбите Земли могут существенно повлиять на ход военных конфликтов на ее поверхности. Способность наблюдать за театром военных действий, обеспечивать связь и точное позиционирование даже в автоматическом режиме дают государству, размещающему в космосе свои спутники, большое преимущество.

Именно на этом, в частности, базировалась способность США проводить эффективные военные операции в разных концах света: бывшей Югославии, Ираке, Афганистане. Кроме того, страна, у которой есть сателлиты наблюдения, просто знает, что происходит в любой точке Земли. А вторжение россии в Украину показало, что даже государство с меньшим количеством ресурсов, чем у врага, способно ему сопротивляться.

Нахождение вражеской техники — главное оружие спутников в современной войне
Спутниковое изображение российских войск в Украине. Источник: Space.com

Поэтому неудивительно, что космические страны параллельно с созданием сателлитов начали разрабатывать оружие против них.

Огнестрельное оружие в космосе

Самый простой способ уничтожить спутник на орбите — это физически разрушить его. Ведь космические аппараты легко уязвимы. Их никто не защищает броней, потому что это увеличивает их вес и соответственно делает запуск дороже. Итак, для поражения сателлита достаточно огнестрельного оружия. 

Конечно, таким оружием невозможно сбить спутник с Земли. Его нужно устанавливать на другом космическом аппарате, который должен приблизиться к цели на расстояние в несколько километров, что при современном уровне технологий вполне реально. Порох же вещество, которое может взрываться и при отсутствии кислорода, поэтому никаких препятствий для выстрела нет.

В истории космоса уже был опыт использования огнестрельного оружия в невесомости. На советской станции «Салют-3» разработчики установили и опробовали автоматическую пушку калибра 14,5 мм.

Пушка со станции «Салют-3»
Пушка, установленная на станции «Салют-3». Источник: Аlchetron.com

Использование огнестрельного оружия на орбите имеет два больших недостатка. Первый — близкое расстояние к цели. Ведь хотя горизонта в космосе нет, эффективно целиться по мишени размером с человека на большом расстоянии невозможно.

Второй — отдача. По закону сохранения импульса, при выстреле она оттолкнет космический аппарат в противоположном от цели направлении. При этом в вакууме отсутствуют силы трения и тяжести, которые могли бы компенсировать ускорение от выстрела. Потому или носитель для пушки должен быть очень большим, или нужно тратить дополнительное топливо на гашение отдачи.

Ракеты как противоспутниковое оружие

Еще один способ уничтожения спутников на орбите — ракеты. Он интересен тем, что позволяет уничтожать как вражеские космические аппараты, так и боевые блоки баллистических ракет противника при единичных запусках. Это оружие либо просто таранит сателлит, либо взрывается рядом с ним, разрушая аппарат своими обломками. 

Соединенные Штаты Америки начали разрабатывать противоспутниковые ракеты еще в 50-х. Первыми образцами этого оружия стали модифицированные баллистические ракеты. Запускать их можно было только с борта стратегических бомбардировщиков или с поверхности Земли. Но уже в начале 80-х США создали противоспутниковую ракету ASM-135 ASAT, которую мог поднять в небо простой истребитель.

Запуск ASM- 135 ASAT
Первый запуск противоспутниковой ракеты с истребителя. Источник: Википедия

Именно она 20 августа 1985 года впервые поразила космический аппарат на орбите. После чего к разработке подобного оружия приступили и другие государства. Сейчас она есть у Китая, россии, Индии и, возможно, Израиля.

Синдром Кесслера

Самым большим недостатком использования оружия в космосе является образование обломков. Ведь они нигде не оседают, а распыляются по многочисленным случайным орбитам и продолжают кружить вокруг Земли, сохраняя кинетическую энергию. 

Эти фрагменты могут повредить любой объект на орбите — от МКС и вражеских спутников до собственной космической инфраструктуры. Хуже всего, что чем больше столкновений, тем больше обломков и выше угроза новых повреждений. Такой неконтролируемый рост количества мусора может на время сделать полеты на орбиту невозможными.

Эту цепную реакцию назвали «синдром Кесслера» в честь сотрудника NASA, первым описавшего проблему неконтролируемого роста количества обломков на орбите. Именно из-за угрозы засорения США не проводят испытаний противоспутникового оружия и призывают к этому другие государства. 

Лазерное оружие

Есть и более технологичный способ вывести вражеский спутник из строя — использование лазеров. Лазер — это сфокусированный поток когерентного излучения. Соответственно, он не режет цель и не разрывает ее в клочья. Основное действие этого оружия термическое. Оборудование и элементы конструкции вражеского сателлита просто выходят из строя из-за перегрева, постепенно плавятся и частично улетучиваются.

Хотя применение лазерного оружия не приводит к образованию большого количества обломков, это преимущество полностью теряется из-за большой энергозатратности и необходимости поразить цель на очень большом расстоянии.

Из этого следует первая проблема лазерного оружия — потребность точной фокусировки луча на цели для создания необходимой концентрации энергии. Это можно сравнить с попыткой поджечь бумажку с помощью увеличительного стекла на расстоянии нескольких километров.

Лазерная пушка
Лазерное оружие ВМФ США. Источник: Newscientist.com

Вторая проблема — большая энергозатратность. Именно поэтому единственный реальный проект лазерной пушки стационарно расположен на Земле. Военным США пришлось подсоединить ее к электростанции. И эта установка показала свою эффективность. Правда, уничтожить с ее помощью удалось пока только ракету в атмосфере. Спутники все еще остаются недосягаемыми для нее.

В 1980-е военные США и СССР разрабатывали проект размещения лазеров на спутниках. Питать их должны были атомные силовые установки. Советский Союз даже запускал макет одного из таких аппаратов в космос. Но в целом все эти усилия были бесполезны.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine