США рассматривают космос как будущее поле боя. Нынешний министр обороны Рамсфельд ранее до занятия своего поста формулировал это так: «… космос может стать конфликтной зоной… США должны разработать средства удержать противника и защитить достояния в космосе против враждебных действий из космоса».
Примером служит обеспечение неподверженности спутниковой системы GPS для наведения управляемого оружия.
Милитаризация – все разведывательно-следящие и другие системы, включая оружие; военизация – кинетические, взрывчатые, лучевые или электронные средства поражения в космосе и по космосу.
В рамках NMD (Национальной Ракетной Обороны) датчики со спутниковой системы SBIRS будут нацеливать и вести перехват боеголовки кинетическими аппаратами, выводимыми ракетами.
Диапазон военизации – от наземных ASAT (антиспутников), до ракет на спутниках и лазерного, пучкового и радиочастотного оружия.
Космос глобальный, обеспечиваемый глобальным наблюдением и действием из космоса.
Космос экономичный, коммуникации с огромной скоростью и объемом передачи данных дают несравнимые возможности управления любой операцией (вооружениями).
Космос эффективный, позволяет за счет автоматизации и оптимизации сократить число боевой техники и персонала.
Неожиданность нападения исключается с современными средствами разведки. Это служит стабилизации.
1. Угрозы спутниковым системам.
Ввиду стратегической важности большого количества спутников (свыше 200 в 2001, около 500 в 2005) военные круги США планируют противокосмическое оружие для защиты своих спутниковых систем (а более нацеленное на закрытие спутников противника).
Малая отдача стоимостей, низкая эффективность и политическая провальность – лишь основные стороны космических вооружений. Россия, Китай ответят контрмерами и начнется гонка космических вооружений.
С одной стороны для сбивания спутников не нужно высокотехнологичных средств
(подходят ядерная детонация, ракета с аппаратом КЕ), с другой стороны все больший упор делается на электронное временное/постоянное воздействие на коммуникации.
Обобщить картину помогают Цели Амер. Космического Плана: 1) защитить космические средства, 2)препятствовать средствам противника, 3)быстро запускать спутники в космос.
1.1. Аппараты транспортировки на орбиту.
Рассмотрен аппарат QRLV быстрого, дешевого вывода в космос, для его запуска будут использовать толкательные ступени Минтитмен I,II. Этот аппарат будет в то же время использоваться как миссия испытания перехватчика Ракетной Обороны.
Что должна дать коммерциализация космоса?
1) Стоимость вооружений будет неприемлемой, пока цена выхода не снизится,
2) космос рассматривается мировой общественностью как мирная арена, оружие не приветствуется, 3) «оборонительный» космос косвенно допускается. Силы в аэрокосмической индустрии, Пентагоне и Конгрессе продвигают военизацию.
С увеличенной опорой на спутники навигации, связи, слежения, разведки постулируется необходимость их защиты. В экономической эффективности спутниковой
системы, как и ракетной системы определяющую роль играет
принцип Нитце: «для любой
ракетно-оборонительной системы чтобы быть стоимостно-эффективной каждое
увеличение в обороне должно стоить меньше, чем каждое увеличение в нападении».
Реальный возобновляемый аппарат доставки будет DSTO (двухступенчатый на орбиту). Пока для вывода всех спутников используются толкательные ступени ракет Атлас, Дельта, Минитмен. Стремятся по надежности в 99.9% довести стоимость вывода до $500/фунт. 4 современных ракетоплана дадут стоимость на полет $8 млн.
Есть 2 причины использования ступеней боевых ракет, 1- объясняют необходимостью доставки тяжелых грузов, 2- отсутствие конкуренции у монополистов Боинг, Локхид, TRW по получению правительственных заказов.
Легковесные возобновляемые структуры, достижения в компьютерах и авионике обеспечат экономичность и надежность DSTO. При частоте полетов 1/неделю стоимость снизится на 60%.
Программа низкостоимостного ракетоплана Скорпиус. Насчитывает варианты- стадии
Зонд. ракета 88 кг на 200 км за $95 тыс.
Либерти 880 кг на LEO за $1.7 млн
Средний 6,080 кг на LEO за $ 7.9 млн.
Такие параметры обеспечил дешевый базовый двигатель за $5,000 (их всего до 49 однотипных). При меньшем числе двигателей получаются стадии зондирующей ракеты и при большем вплоть до среднегрузоподъемного варианта. Взлет прямо с земли без пускового стола, экономия человеко-часов обслуживания.
Среднегрузоподъемный аппарат SCREMAR.
Самолет разгонщик обеспечивает TAV/орбитеру начальные скорость и высоту, с которых аппарат своим двигателем дотягивается до LEO (М=12, H=33 км). Для аппарата характерна гибкость, надежность, отзывчивость к запуску и малая стоимость.
Задачи аппарата: развертывание/возвращение спутников с LEO (3 x 400кг). Основная цель- обслуживание спутников обеспечивающих командование, управление, разведку, слежение. Может быть использован в функции ASAT с лазерной установкой чтобы повреждать спутники противника. Инфраструктура обслуживания и запуск базируются на существующей.
Рынок требует 25 –28 запусков на LEO, MEO, GEO (низкую, среднюю, высокую орбиты) в год.
2. Спутники в космосе, их военное использование, уязвимость.
Широкий набор спутников служит экономически и вкладывая в военную безопасность. От коммуникационных, GPS, погодных, до следящих, разведывательных фотоспутников. В стадии развертывания спутники непрерывного слежения за объектами SBIRS (2 на высокой и 2x12 на низкой орбите). Они будут иметь чувствительность даже по Полевым ракетам и «видеть» все происходящее на Земле в зоне любого конфликта. Новые эффективные микроспутники (60-100 кг) полезны в слежении за спутниками и могут выполнять задачи ASAT.
2а. Основные средства поражения космических объектов.
Трудно иметь пассивные обороны в космосе, есть много средств поражения космических объектов. Оборонительными средствами их можно назвать, если их цель защитить от атаки космические средства, но их трудно разграничить от наступательных. В результате военизации спутники будут постоянно под риском наступательного воздействия (как военные, так и гражданские).
Рассматриваемые вооружения в космосе и по космосу предполагаются для обеспечения доминирования США и безопасности их спутников.
Аппарат кинетической энергии.
Исторически его доставляла ракета с самолета F-15, аппарат выводимый ракетой разрушал спутник соударением. С конца 80-х программа была в технологической разработке. При более чем 10-кратном увеличении ее стоимости Конгресс закрыл эту программу.
ASAT кинетического поражения очень опасное оружие для спутников, т.к. оно создает облако осколков на орбите, остающееся там на годы.
В целом План Трасформации Полета Возд.Сил содержит следующие противоспутниковые системы:
- воздушную ASAT ракету,
- Наземный Лазер,
- Орбитальный Переходный Аппарат,
- Космически базированное Оружие Радиочастотной Энергии.
Радиочастотное воздействие на спутники новое направление космических, противокосмических вооружений. Радиосмешение это вид нарушения, глушения сигналов спутниковой коммуникации. Эффективнее на земле смешивать эти сигналы вблизи приемной станции. Однако спутники с мощными передатчиками могут вблизи целевого спутника подавить его коммуникационную способность.
В целом обратимые противокосмические действия могут быть политически и технически сообразнее, чем полное деградирование. Противоспутниковые воздействия по степени возрастания различают как – обман, нарушение, закрытие, деградация и разрушение.
Отмеченные микроспутники (Экспериментальный Космический Аппарат XSS-10,11) испытаны в космосе. Такой спутник может вблизи целевого сделать его фотографии, определить назначение, повреждение и атаковать. Микроспутники ASAT дают высокую точность захвата, локализации, слежения, различения объектов, могут использовать физическое или электронное поражение. Они весьма дестабилизирующие, т.к. сродни космическим минам, могут находиться неактивированными вблизи узловых спутников системы и трудны для выделения ввиду слабой радарной отметки.
2б. Оружие прямой энергии. Философия милитаризации космоса.
Мощные лазеры в наземном, воздушном и космическом вариантах могут быстрее, точнее и дешевле осуществить поражение спутника – прожечь его или ослепить датчики. В воздухе дальности поражения оцениваются в 100 км, в космосе 1000 км. При лишь одном лазере в космосе требуются дни/часы чтобы лазер оказался в точке поражения цели.
Основная проблема - совместить мощные лазерные установки с грузоподъемностью самолета, КА.
Ныне в разработке технологии наземного лазера и Воздушно-Базированного лазера. Космический лазер, хотя и пригоден для перехвата ракет в толкающей фазе, запланирован после 2015 г. И по стоимости лазерное поражение спутника составляет $100 млн на цель, а ракетой Томагавк- $600,000 тыс.
По ходу разработки выделено, что лазеры будут увеличенно использоваться в нацеливании и для повреждения спутниковых датчиков.
Пучковое оружие представляет собой высокоэнергетичный пучок из ускорителя (протоны или нейтроны), передающий энергию на цель.
Для летальности такого пучка требуется мегаваттные мощности и коллимация на выходе не хуже 1/1000 000 . Пучок, если и не прожигает оболочку спутника, то наводит высокие поверхностные токи, магнитные поля, которые «поджаривают» электронику спутника. Размеры установки (~250 м) не позволяют ныне какое-либо мобильное базирование.
Философия милитаризации космоса
1) Основной пользователь космоса для военных целей это США; поддержание действий воздушных и наземных сил, навигации, связи, командования, управления. США более других зависят от космических систем. Противокосмические вооружения (без космического сегмента) имеются и испытаны в России и США.
2) Отсутствие экономичного запуска, упор на полностью возобновляемый DSTO в будущем и ныне широко используемые ELV (расходуемые аппараты). Глобальное слежение (SBIRS), будущий космический лазер –предприятия высоких рисков и стоимостей.
3) Другие страны эксплуатируют коммерческие радарные и многодиапазонные спутниковые регистрирующие системы. Вооружения ASAT США, ставящие их под угрозу, поставят соответственно под угрозу весь спутниковый арсенал США.
4) Разведка-слежение поперек границ стабилизирует международное доверие. Угроза уничтожения/повреждения средств разведки подорвет его.
5) В условиях поддержки спутниками военных операций они нуждаются в обеспечении неподверженности, иначе действия против них будут шагом к войне.
Идея доминирования в космосе предполагает воздушное доминирование в объединении с ASAT на самолете F-15, а также лазера на Боинге 747. В содержание идеи входит преобладающее наличие спутниковых систем. Это доминирование попытка США установить космическое превосходство с противокосмосом как «путями и средствами» для этой цели, как стратегического приоритета для военных операций.
Основные направления доминирования трактуются как «орбитальный противокосмос» для уменьшения уязвимости; «наступательный противокосмос» чтобы закрыть доступ другим государствам; «быстрое направление энергии на Землю».
Сторонники военизации выделяются как А) Космические ястребы, которые полагают, что нужно военизировать космос по любой цене, и Б) Неизбежные военизаторы, которые полагают, что военизация космоса дело времени и США должны быть первыми.
2в. Меры защиты космических объектов.
Как перехватывать противоспутниковые угрозы?
Силовые методы – прямая атаки на вражеские силы, разрушение пускателей, командных пунктов, информационные действия – смешивание коммуникационных связей. Космические ASAT вооружения подтолкнут средства против них и гонку вооружений в космосе. В защиту спутников SBIRS, датчиков для NMD в космос будут выводиться реальные вооружения. Меры физической укрепленности спутников поведут его к защищенности от ASAT. Из эффективных пассивных мер перечислим следующие.
1) Для защиты спутник может быть переведен на более высокую орбиту, осуществить другой избегающий маневр.
2) Изменение профиля спутника на другой с низким радарным сечением сделает его трудновыделимым. Использование поглощающего радар материала.
3) Датчик радарного и/или лазерного облучения спутника позволит включить затворы и фильтры.
4) Для преодоления смешивания, которое более эффективно как смешивание вниз (по рабочей станции) GPS система будет использовать направленные антенны.
По смыслу эти меры следующие. Избыточность/Восстановление: когда спутник замены замещает поврежденный в сети. Укрепление/Экранирование: быстрого действия затворы против осколков и ослепления. Предупреждение/Маневренность: усиленная бдительность спутника, бортовое очувствление, объединенное со встроенной способностью маневра.
Компактный датчик среды на спутнике обеспечит предупреждение опасного космического окружения, чтобы позволить ввести затворы, осуществить выключение, экранировку систем.
Спектр защитных мер может удержать
потенциального противника от атаки спутниковой системы. Все защитные меры
удорожают и без того дорогие спутники.
3. Соотношение стоимость/прибыль по развертыванию космических вооружений.
Стоимостно-прибыльные сравнения могут быть выведены из перспектив национальной и международной безопасности. Все страны имеют доходы от космоса, подвержение риску их аппаратов неизбежно поднимет стоимости последних.
Вооружения для противокосмоса показывают огромные невозвратные стоимости (ASAT ракета, ABL лазер и др.). Стоимостно/прибыльное отношение возрастает и становится невыгодным. Развертывание США космических вооружений вызовет их развертывание другими странами. Более дешевые асимметричные пути – выведение космических мин или контейнера таблеток на целевой спутник ухудшает (увеличивает) стоимостно/прибыльное отношение, поскольку эти пути не приносят прибыли. Принцип Нитце справедлив и здесь: прибавление в обороне (спутников) будет стоить дороже, чем средства нападения. Значит военизация космоса стоимостно неэффективна.
Лишь невооружение космоса способно сохранить (уменьшить) стоимостно/прибыльное отношение. Такое невооружение может быть закреплено Договором. Его условия проверяемы национальными техническими средствами.
Основные нынешние затраты проваливающие отношение стоимость/прибыль по космосу это системы NMD и микроспутники для действия в автономной близости.
Финансирование осуществляется в 3-х миссиях по космосу 1) Продвижение силы и управление космосом, 2)Космические элементы NMD и 3) Космически базированное Командование, Управление, Разведка. Финансирование составляет $3 млрд на 04 ФГ и
$30 млрд на 04-09 ФГ. Только взаимный отказ от противокосмических вооружений может сохранить относительно прибыльное отношение по космосу.
4. Космические вооружения и их связь с Национальной Ракетной Обороной NMD.
Наиболее эффективный путь перехвата ICBM в толкающей фазе, он не может быть осуществлен с суши, с воздуха. Для этой цели имеются проекты противоракет, размещенных в космосе, а также космически базированного лазера с высокой орбиты. Эти системы представляют весьма эффективное средство против спутников.
Ограничения финансирования работают на сдерживание. В 1998 объявлена $20 млрд программа NMD, на декаду затраты на нее составят $60 млрд.
ABL лазер намечен как средство среднекурсового перехвата. Его компьютеризованное оборудование нацеливания и ведения ракеты позволит направлять луч и на спутник. Возд.Силы заявляют.«Управление космосом и всеми его возможностями растут экспоненциально. Можно видеть Возд.Силы, развертывающие системы, которые могут закрыть доступ к космическим возможностям нашим врагам». NMD вписана в более широкий план Буша по космосу. Планы NMD взаимно пересекаются с планами космического вооружения, хотя и не переналагаются полностью.
Предсказуемость траектории, большой радарный сигнал, хрупкость делают спутники уязвимыми к перехвату кинетическим аппаратом. Все зверья NMD подходят для противоспутниковых задач.
Наземные перехватчики.
Боевое ведение, командование, управление и коммуникации.
Рентгеновский радар.
Ранние ASAT средства использовали те же технологии, что NMD и ряд противоракетных вооружений может быть доработан продолжая эти технологии.
Цена вооружений космоса может превысить $100 млрд плюс к уже затраченному на программу Ракетной Обороны.
5. Договоры о запрещении оружия в космосе.
Договор Внешнего Космоса 1967 г –
международный космический закон. Космос должен быть использован в мирных целях
в интересах всего человечества (ст.I)… Внешний космос, включая Луну и планеты должен быть свободен в
разработке всеми государствами на базе равенства …государства будут
воздерживаться от размещения любых объектов, несущих ядерное или любое другое
оружие массового уничтожения. Ст. IV запрещает сооружение военных баз, испытание любых видов
оружия, маневры в космосе и на Луне.
Ст.VII. Каждое государство несет ответственность перед другим государством за повреждения от его запусков.
Назрела необходимость дополнений к этому Договору. Суть такого добавления – не размещать ударных вооружений любого вида на низко-земной (или другой) орбите, включая кинетических убийц и лазеров. Испытание и размещение ударных вооружений не согласуется с выгодой и интересами других государств.
Промежуточная невоенизация предусматривается должна включать:
1. Запрет испытания, развертывания и использования всех вооружений в космосе.
2. Запрет … наземно базированных ASAT.
3. Разработку кода поведения для неагрессивных использований космоса.
Государствам оставляется право атаковать через космос идущие ракеты с использованием на Земле базированных оборон.
Детализировано условие - не использовать вооружения/перехватчики выше 900 км. Это связано с опасностью постоянно живущих осколков. Допустить испытания на Земле и на низкой орбите (108-900 км) перехватчиков против ICBM с ограничением частоты на год/на страну, с подавлением осколков.
Военные действия на орбите способны создать оболочку осколков, делающих космос на годы опасным, если не вообще непригодным как для военных, так и гражданских миссий.
Противо-Ракетный Договор между США и СССР действовал 30 лет, поддерживая стабильность угрозой неизбежного удара возмездия по противнику. Он запрещал защиту территории от удара ICBM. Запрещалось установление базы против баллистических ракет. Запрещалась разработка, испытания, развертывание морского, воздушного, космического, или мобильно-наземного базирования противоракетных систем. Запрещалась доработка пускателей, запускающих несколько ракет или быстрого перезаряжания и др.
Договор разрешал – одну региональную оборону из 100 ракет; допускались 15 пускателей ракет-перехватчиков на опытной площадке. Предполагалось ненарушенное использование национальных средств для проверки положений Договора.
В 2002 Буш вышел из Договора для испытания, развертывания узлов Противо-Ракетной Обороны (ПРО).
Первое развертывание ПРО может толкнуть другие страны к непредсказуемым наступательным противокосмическим решениям (см. принцип Нитце).
В руководящих кругах США возобладало мнение, что сдерживание основанное на оборонительной и наступательной способности более сильное, чем только на угрозе ядерного возмездия. Логика современных и перспективных оборонительных и наступательных средств -вряд ли обосновывает такой рискованный вывод.
Заключение.
1. США имеют около 500 спутников, повышающих их способности в сфере военной деятельности. Космос глобальный. Космос экономичный. Космос эффективный.
1а. Стоимость доставки спутников на орбиту – 1/3 стоимости проекта. Проекты нового ракетоплана и системы DSTO направлены на 10-кратное снижение стоимости запуска.
Ракетоплан Скорпиус –стадированный проект по технологии сегодняшнего дня для дешевой, отзывчивой доставки грузов на орбиту.
SCREMAR – DSTO, композиция запуска с самолетом-разгонщиком, обеспечивающая дешевую транспортировку на орбиту среднего груза.
2. Антиспутниковое средство – ракета, запускаемая с самолета F-15 с кинетическим убийцей, который используя свой следитель и двигатели подруливания соударяется со спутником. Электронное смешение сигналов от спутника и к спутнику способно временно/постоянно нарушить его коммуникацию.
Микроспутники (до 100кг) могут приближаться к целевым спутникам, обследовать, фоторегистрировать их и электронно воздействовать на них.
2а. Для экономичного выведения вооружений в космос нужно снижение затрат запуска при отзывчивости и надежности пускателя.
Спутники уязвимы для кинетического перехватчика, к взрыву ядерного заряда на орбите, созданию облака помех, к электромагнитному импульсу.
Больший акцент делается на электронное смешение. По степени летальности механического или электронного воздействия на спутник это – обман, нарушение, закрытие, деградация, разрушение.
2б. Противокосмические лазеры- наземные, воздушные и космические. Для повреждения поверхности нужны мегаваттные мощности. Крупные установки не позволяют пока разместить их на самолете. Более эффективен лазер в функции ослепления датчиков спутников.
Стоимость спутника на орбите по программе для перехвата Полевых ракет (конец 1990-х) составит $2 млрд, нужно 20 спутников.
Пучок частиц окажет более летальное воздействие: если не прожжет обшивку то наведет поверхностные токи, магнитные поля, которые пережгут электронику. Философия милитаризации.
1) США основной пользователь военного космоса. При этом в США используются устаревшие дорогие пускатели, новые лишь в разработке.
2) Коммерческая съемка, ее многодиапазонные датчики сравнимы по эффективности с военными. Угроза таким спутникам 3-их стран с развертыванием вооружений по космосу/в космосе поставит взаимно под угрозу спутники США.
3) Разведывательные, следящие спутники обеспечивают прозрачность сквозь границы. Подвержение их интерференции или риску – прелюдия к войне.
4) Спутниковая навигация, связь, слежение – инфраструктура военных операций. Отклонение/разрушение таких спутников будет актом агрессии.
США пытаются контролировать космос с ракетой с F-15, Боингом 747 с ABL, включая весь спутниковый сегмент. Другие страны не потерпят этого и развернется гонка космических вооружений. Нужен Договор о недопущении оружия в космосе, ASAT систем как наземного, так и воздушного, космического базирования.
2в. Меры защиты спутников.
Любые меры защиты спутников повысят их стойкость, притом что они не гарантируют живучесть.
Эти меры внешние, внутренние и пассивные. Внешние-это сбивание противоспутниковой ракеты. Внутренние – это придание спутнику и агрегатам большей физической прочности.
Пассивные методы: 1) Перевод спутника на другую орбиту, 2)Изменение профиля спутника на другой с меньшим радарным сечением, 3) Затворное закрытие приемников, введение фильтров при облучении.
Восстановление поврежденных спутников запасными – эффективная мера спасти систему от обрушения.
3. Стоимость/прибыль по развертыванию космических вооружений.
Спутник дорогостоящий, его функционирование без интерференции также дает «прибыльность» в обеспечении его функций. Он критичен для военных операций (GPS, слежение-разведка и др.). Улучшит ли стоимостно/прибыльное отношение постановка этих спутников под риск деградации? Руководствуясь принципом Нитце ответ отрицательный. Стоимость ASAT вооружений и комплекса мер по защите спутников, как дающие увеличение отношения не будет скомпенсировано прибылью от действия спутников, которая еще и снизится в этих условиях. Т.е. стоимость увеличения в защите не будет дешевле чем стоимость средств поражения.
4. Космические вооружения и их связь с Национальной Ракетной Обороной.
Планы NMD связаны в том числе с возможностью поражать из космоса ракету в толкающей фазе. Все зверья NMD пригодны для обнаружения, слежения, сбивания спутников.
Наземные перехватчики
Система Боевого Ведения, Командования, Управления и Коммуникации.
Рентгеновский радар.
NMD подтолкнет наполнение космоса лазерными, радиочастотными и др. вооружениями.
5. Договоры о запрещении оружия в космосе.
Договор Внешнего Космоса закрепляет, что никакая страна не будет размещать на орбите Земли объектов, несущих WMD (оружие массового уничтожения).
Установлено, что использование космоса осуществляется во благо всех людей и всех стран. В космосе и на небесных телах запрещено строительство военных баз и укреплений.
Ныне сообществом ощущается необходимость добавления «не размещать ударных вооружений любого вида (кинетические аппараты, лазеры) на низко-земной орбите».
Договор по Противо-Ракетной Обороне мог бы ограничить военное использование космоса, но утратил силу с выходом из него США.
США полагают что Ограниченная Ракетная Оборона будет удерживающим от атаки средством, наряду с угрозой ядерного удара возмездия. Окажется ли это страхующим от угрозы войны (конфликта) покажет время.
По данным Интернет-сайтов А.Н.Михалев
1995-2005 гг. Физико-технический ин-т им.А.Ф.Иоффе