Космічні війни. Не фантастика
В 1957 р. на орбіті Землі з'явився перший об'єкт штучного походження. Супутник став справжнім проривом інженерно-технічної думки. Сьогодні супутники повсюдно використовуються для зв'язку, вивчення космосу, наукових експериментів.
Вночі 12 січня 2007 р. в навколоземному просторі сталося інше, не менш унікальна подія. Більшість спостерігачів вважає, що китайський супутник на висоті 865 км був збитий китайській балістичної ракетою, запущеною з поверхні Землі. Тобто Китай фактично вступив в гонці космічних озброєнь. Вважається, що балістична ракета середнього радіусу дії була запущена з мобільної пускової установки космодрому Сичан в провінції Сичуань і перехопила супутник на зустрічному курсі. Метеорологічний супутник Feng Yun 1C вивели на орбіту в 1999 р. і на момент знищення він давно не використовувався. Китай досі не підтвердив факт поразки супутника балістичної ракетою, однак реакція інших країн не змусила себе чекати.
Офіційний представник Ради національної безпеки США Гордон Джондро засудив дії китайської сторони, назвавши успішне випробування противоспутниковой ракети несумісні з духом співробітництва у мирному освоєнні космічного простору. Японія направила китайським владі офіційний запит з вимогою пояснень. При цьому головний секретар японського кабінету міністрів Ясухиза Сиодзаки зазначив, що його країна в першу чергу хвилюється за мирний розвиток використання космосу, в тому числі і в контексті національної безпеки. Випробування китайської противоспутниковой системи стали серйозною темою для обговорення в уряді Великобританії, міністр закордонних справ Австралії Олександр Даунер також заявив, що його країна не хотіла б бачити гонку озброєнь у космічному просторі.
І тільки в міністерстві оборони Росії повідомлення про випробування китайських ракет назвали "сильно перебільшеними чутками". Тим не менш і там підкреслили, що Росія виступала і виступатиме проти мілітаризації космічного простору.
У відповідь китайська сторона заявила, що підтвердженої інформації про запуск ракети і збитий супутнику немає. Китай не має наміру розв'язувати гонку озброєнь у космосі і закликає не сприймати космічні експерименти як привід для занепокоєння.
При цьому утворилося величезну хмару уламків різних розмірів. Наземні та космічні системи спостереження зафіксували 4,5 тис. фрагментів космічного сміття розміром від декількох сантиметрів. Більш дрібні уламки відстежити неможливо. Близько 3 тис. уламків досі знаходяться на орбіті, а решта увійшли в щільні шари атмосфери і згоріли.
В очікуванні космічного двірника
Космічний сміття являє собою серйозну загрозу для штучних супутників землі і космічних станцій. Супутники літають у космосі на величезних швидкостях — орбітальні швидкості деяких з них досягають 10 км/сек., це 36 тис. км на годину. Зіткнення навіть з невеликою металевою кулькою на такій швидкості аналогічно прямому попаданню протитанкового снаряда. Зустріч зі сміттям може вивести з ладу або повністю знищити супутник вартістю в сотні мільйонів доларів. Не кажучи вже про небезпеку для життя астронавтів на МКС та інших пілотованих космічних кораблях.
Кількість сміття, яке людство залишає на навколоземній орбіті протягом усього періоду освоєння космосу, постійно збільшується. Це і виведені з експлуатації супутники, і відпрацьовані ступені ракет, і тисячі уламків від випадкових зіткнень. На сьогодні майже 90% космічних об'єктів штучного походження на орбіті Землі по суті є сміттям.
І все частіше зіткнення з ним стає причиною аварій і відмов техніки. Відстеження космічного сміття — одна з головних проблем у сучасному розвитку космосу. Так, в 2013 р. каталог Стратегічного командування США містив 16 600 об'єктів розміром більше 10 див. Велика частина цих об'єктів була "створена" в результаті активного освоєння навколоземного простору самими космічними країнами — СРСР, США і Китаєм. Причому ефективних способів захистити супутники або космічні станції від об'єктів розміром більше 1 см в поперечнику на сьогоднішній день не існує.
Консультант НАСА Дональд Кесслер описав цілком реальний сценарій, який став відомий як "Синдром Кесслера". Суть його зводиться до того, що космічне сміття, що з'являється в результаті постійних запусків штучних супутників і їх експлуатації, поступово призведе ближній космос до повної непридатності для практичного використання.
Історія зоряних воєн
На сьогодні навколо Землі сьогодні обертається близько 1300 космічних апаратів. Завдяки їм ми можемо користуватися глобальної супутникової зв'язком, інтернетом у віддалених куточках землі, дивитися супутникове ТБ, дізнаватися оперативні зведення погоди і використовувати GPS-навігацію. Супутники оточили нашу планету щільним кільцем, але у багатьох з них зовсім не мирне призначення. "Нічийне" навколоземний простір — останнє вільне місце, де армії різних країн можуть змагатися за оспорювані території. Адже навіть якщо супутник не має наступального або оборонного зброї в прямому сенсі цього слова, його положення на орбіті є прекрасною точкою для розміщення радара, а значить, і спостережного пункту для оперативного контролю.
Розмови про передбачуваній війні в космосі почали письменники-фантасти. Реальні розробки в цьому напрямку почалися з моменту запуску Радянським Союзом першого штучного супутника Землі в 1957 р. Холодна війна накладала військове або подвійне призначення практично на всі космічні програми. СРСР "натякав" про можливість запуску ракет з ядерною зброєю прямо з космічної орбіти. США у відповідь почали випробування противоспутниковых ракет.
У серпні 1958 р. США навіть провели кілька випробувань ядерних бомб в космосі. Секретна операція "Аргус", яка проходила на півдні Атлантики, включала в себе три ядерні вибухи з метою перевірки наслідків для електроніки та систем зв'язку, супутників і балістичних ракет. Третій був зроблений на висоті 467 км — це найбільший висотний з космічних ядерних вибухів за всю недовгу історію таких експериментів. Випробування пройшли успішно: було доведено, що електромагнітний імпульс ядерного вибуху в космосі може не тільки викликати серйозні перебої зі зв'язком, але і пошкодити апаратуру. Пізніше газета "Нью-Йорк Таймс" назвала операцію "Аргус" "наймасштабнішим науковим експериментом в історії".
В рамках операції Starfish Ргіме (липень 1962 р.) запущена за допомогою ракети "Тор" ядерна боєголовка з зарядом W49 потужністю 1,45 мегатонни була приведена в дію на висоті 400 кілометрів над атолом Джонстон у Тихому океані. На Гаваях, в 1500 км від місця вибуху, було зафіксовано повне відключення електрики. Масово вийшла з ладу електроніка, пропав телефонний зв'язок. 2200 км від точки вибуху, на острові Уейк, кілька хвилин спостерігали ядерне заграва. Було видно його і в 2600 км від місця події на атолі Кваджалейн і навіть в 7000 км в Новій Зеландії. У наступні дні жителі планети спостерігали полярні сяйва в незвично низьких широтах. В ході випробувань три космічних супутника були моментально виведені з ладу електромагнітним імпульсом. Ще у семи супутників почалася дуже швидка деградація сонячних батарей і електроніки. Вибух вивів з ладу в цілому третина космічних апаратів на низьких навколоземних орбітах.
Якби подібні випробування в космосі відбулися зараз, людство позбулося б 90% сучасних низькоорбітальних супутників.
Дані по американській операції "Аргус" були розсекречені в 1982 р., а Starfish Prime і зовсім проходила під пильним наглядом журналістів і громадськості. А от радянський відповідь американцям — "Операція К", яка проводилася в 1961-62 рр.,— засекречений досі. Виходячи з версій експертів, якщо США підривали ядерні бомби з метою вивчення наслідків вибухів на навколоземний простір, то СРСР відпрацьовував систему протиракетної оборони в умовах ядерної війни. За різними даними, один з вибухів був зроблений на висоті 300 км, другий — 150 км, ще два запуску були невдалими.
Враження очевидців від вибухів відбулися: яскрава беззвучна спалах в небі і відсутність будь радіозв'язку. Радіолокатори системи протиракетної оборони перестали нормально працювати на відстані близько 1000 км від місця вибуху. Також був виведений з ладу підземний силовий кабель "Целіноград—Алма-Ата", який був прокладений на глибині майже метр. Крім того, було пошкоджено підземний телефонний кабель довжиною 570 км Потужний електромагнітний імпульс викликав пожежі, в тому числі і на Карагандинської ТЕЦ-3.
У серпні 1963 р. між СРСР, США і Великобританією було підписано "Договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі та під водою". У 1967-му з'явився "Договір про принципи діяльності держав по дослідженню і використанню космічного простору, включаючи Місяць та інші небесні тіла". Його також підписали СРСР, США і Великобританія. У документі міститься заборона на розміщення ядерної зброї або будь-якого іншого зброї масового знищення на орбіті Землі, на Місяці або іншому небесному тілі, або на космічній станції. Крім того, договір про космос обмежує використання Місяця та інших небесних тіл тільки в мирних цілях і прямо забороняє їх використання для випробування будь-якого роду зброї, проведення військових маневрів або створення військових баз, споруд та укріплень.
Після підписання цього документа головним завданням військових супутників стало космічне спостереження. На орбіті з'явилися супутники-шпигуни. Крім виконання завдань оптичного та радіотехнічного спостереження військові супутники стали елементом складної системи раннього виявлення запуску і відстеження розміщення ядерних ракет. До того ж договір про космос не заважав СРСР розробляти і випробовувати "космічні міни" — самовзрывающиеся космічні апарати, здатні знаходити супутники-шпигуни противника, вражаючи їх шрапнеллю.
Новий виток космічної гонки озброєнь почався в 1983 р., коли президент США Рональд Рейган оголосив про створення Стратегічної оборонної ініціативи. Основною її метою була розробка широкомасштабної системи протиракетної оборони з елементами космічного базування. Іншими словами, передбачалося створити протиракетний щит, який надійно прикриє територію США і буде здатний перехоплювати і знищувати балістичні ракети противника на всіх етапах польоту.
Роком раніше, в 1982 р. в США була почата програма розробки високомобільної противоспутниковой ракети нового покоління. Це була відповідь на інформацію про те, що СРСР вже вдалося створити ефективне протисупутникова зброя у вигляді супутників-перехоплювачів. Нова ракета отримала назву ASM-135 ASAT, в якості носія використовувався американський винищувач четвертого покоління McDonnell Douglas F-15 Eagle. Противоспутниковая ракета мала інфрачервону головку наведення (з охолодженням рідким гелієм) і не оснащувалася вибуховою речовиною — поразка мети здійснювалося прямим попаданням.
13 вересня 1985-го винищувач F-15, що вилетів з авіабази "Едвардс" ВПС США, піднявся на висоту 24 км і зробив пуск ракети ASM-135 ASAT по виведеному з експлуатації науковому астрофизическому супутнику Solwind P78-1. Мета була успішно знищено на висоті 555 км, а пілот винищувача Уилберт Пірсон став першим пілотом в світі, який збив космічний апарат. Проте в 1988 р. програму закрили.
Незважаючи на обмін "люб'язностями", ні повномасштабної гонки озброєнь, ні прямих конфліктів в космосі досі не сталося. Вся справа в вразливості супутників, особливо тих, які розташовані на геостаціонарних орбітах (на висоті 35 тис. км). Вони "зависають" над однією і тією ж точкою Землі і являють собою легку здобич. Будь-яка ворожа операція проти них могла б запросто спровокувати відповідні дії, включаючи й обмін ядерними ударами на землі. Крім того, втрата декількох супутників значно знижує рівень безпеки держави. Супердержави утримуються від конфліктів, побоюючись за збереження власних супутників.
Сьогодні освоюють космос 60 країн, на навколоземних орбітах знаходяться тисячі космічних апаратів. Ведеться активна комерційна та наукова діяльність. Однак далеко не всі країни — члени активно розширюється "космічного клубу" готові грати за мирним правилами.
Як збити суперника з орбіти
7 липня 1995 р. ракета-носій Ariane 4 вивела на орбіту військовий розвідувальний супутник Cerise. Супутник використовувався французькими спецслужбами, але через рік після початку експлуатації він раптово став втрачати висоту. Аналіз даних показав, що супутник врізався фрагмент третьої ступені ракети-носія Ariane-1, запущеної в 1986 р. Простіше кажучи, Cerise зіткнувся зі старою версією ракети, що вивела його на орбіту. Через деякий час Cerise вийшов з ладу. Це був перший випадок, коли функціонує космічний апарат був пошкоджений на орбіті космічним сміттям.
Перший випадок зіткнення двох штучних супутників стався в 2009 р. Виведений з експлуатації в 1999-му російський "Космос-2251" зіткнувся з одним з 72 супутників американського оператора супутникового зв'язку Iridium. Зіткнення сталося на висоті 790 км, над Таймырским півостровом в Сибіру, в результаті супутники перетворилися в гору сміття з більш ніж 2 тис. фрагментів. Вже через місяць уламки відстежувалися на висотах від 198 до 1689 км. Частина цих фрагментів досі знаходиться в космосі. Орбіта Міжнародної космічної станції знаходиться на висоті 350 км, а супутники зіткнулися значно вище. Однак 13 січня 2012 р. МКС спеціально провела маневр ухилення від уламка супутника Iridium 33. За час експлуатації станції це був вже 13-й подібний маневр.
У 2009-му почав свою роботу на орбіті російський калібрувальний наносупутник BLITS (Ball Lens In The Space) . Космічний апарат масою всього 8 кг призначався для налаштування систем супутникового лазерного позиціонування. Вже в 2013-м, значно раніше передбачуваного завершення експлуатації, вчені помітили раптове зміна орбіти наносупутника. Космічний апарат раптово знизився, почав частіше обертатися і перестав реагувати на сигнали. Виявилося, що супутник BLITS зіткнувся з осколками китайського метеосупутника Feng Yun 1C. Того самого, який був знищений китайською ракетою в 2007 р. в порядку експерименту. Причому, на думку деяких аналітиків, BLITS пошкодив об'єкт масою усього лише 0,08 гр.
Іскандери більше не сміються
Через рік після успішних випробувань китайської противоспутниковой системи в 2007 р. США розкрили противоспутниковый потенціал бойової інформаційно-керуючої системи Aegis.
Aegis — це інтегрована система протиракетної оборони морського базування. Вона об'єднує засоби виявлення, управління і поразки. Aegis дозволяє приймати і обробляти інформацію з датчиків і радарів інших кораблів і літальних апаратів і видавати цілевказівки на пускові установки. У 2008 р. ракета RIM-161 Standard Missile 3 (SM-3), випущена з ракетного крейсера USS Lake Erie (CG-70) в Тихому океані, вразила американський розвідувальний супутник на висоті 247 км. Для експерименту використовували виведений з експлуатації військовий супутник USA-193, який задовго до експерименту вийшов на нерасчетную низьку орбіту. Таким чином з'ясувалося, що Aegis за допомогою ракет SM-3 може вражати супутники на орбітах висотою до 250 км.
У лютому 2013 р. експеримент ускладнили. Все той же ракетний крейсер USS Lake Erie успішно знищив балістичну мета ракета SM-3. Але при цьому радар самого крейсера був відключений, а дані про цілі надходили з супутника SSST-D. Aegis успішно вирахувала траєкторію цілі і справила перехоплення. У соцмережах це подія позначили як "Іскандери більше не сміються".
Все в тому ж 2013-му чергове випробування противоспутникового наземного зброї виробили в Китаї. На цей раз супутники не знищували, але аналітики відзначили, що метою експерименту могло бути гіпотетичне знищення ворожого космічного апарату. Китайська ракета досягла висоти 30 тис. км над поверхнею землі. Це зона безпеки стратегічних геосинхронних супутників. Китайські влади і на цей раз стверджували, що єдина мета подібних експериментів — безневинна протиракетна оборона і наукові експерименти.
Якщо в 1980-х йшлося про можливості знищувати супутники противника на низьких навколоземних орбітах, то сучасна реальність — знищення набагато більш далеких геостаціонарних супутників ракетами прямо з поверхні Землі. Для контролю над об'єктами на геостаціонарних орбітах США створили систему GSSAP. У неї входять чотири супутники, здатні наближатися до інших супутниках для вивчення. США розсекретили систему GSSAP після випробувань китайської противоспутниковой ракети в 2013-му, немов кажучи: "Якщо ви затіваєте щось на геостаціонарній орбіті або поблизу неї, ми це побачимо". Адже в сучасному світі вважається загрозою навіть просто наблизитися до супутника противника.
Поки уряд Китаю невтомно стверджує, що їх військові протисупутникові системи є всього лише мирними науковими експериментами, уряд Росії дії своєї країни в космосі не коментує зовсім. За останні кілька років російські супутники, зазвичай запускаються з комерційною метою, багато разів вилітали разом із загадковим додатковим вантажем. Після кожного такого виводу на орбіту далеко від стартової ракети з'являвся додатковий об'єкт. Через деякий час його траєкторія змінювалася, і він переміщався в зворотному напрямку. Є думка, що подібні об'єкти під назвами "Космос-2491", "Космос-2499" і "Космос-2504" просто є частиною простенької програми по розробці систем для обслуговування і дозаправки старих супутників. Однак не виключено, що наблизитися до іншого супутника можна не тільки для дозаправки, але і для перехоплення сигналу, вивчення, або навіть знищення.
Так, представники Пентагону солідарні з астрономами-аматорами в тому, що російський військовий супутник "Космос-2504" зробив щонайменше 11 маневрів по зближенню з розгінним блоком, який виводив його на орбіту. За деякими оцінками, "такі можливості маневрування можуть говорити про антиспутниковом зброю". Вільно подорожує по орбітальним позиціях і інший російський супутник. Космічний апарат "Промінь" у 2015 р. не на жарт стривожив керівництво Intelsat - найбільшої супутникової компанії в світі. Тоді він несподівано зайняв позицію між супутниками "Intelsat-7" і "Intelsat-901", а потім вчинив новий маневр і зайняв позицію поруч із супутником "Intelsat-905". У певний момент "Промінь" підійшов до одного з американських супутників на відстань 10 км - за космічними мірками дуже близько. Американський експерт Брайан Уиден вважає, що використовувати назву "Промінь", як це роблять в російських державних ЗМІ, неправильно. Назва "Промінь" використовується для класу російських супутників-ретрансляторів, які знаходяться на низькій орбіті, а загадкові маневри цього супутника відбувалися на значно більш високою геостаціонарній орбіті. Деякі аналітики вважають, що подібне "поведінка" характерно для спроб перехоплення та аналізу інформації. Представники Intelsat назвали маневри "безвідповідальними" та намагалися зв'язатися з власником російського супутника як безпосередньо, так і через Пентагон. Безрезультатно.
У Роскосмосі повідомлення про маневри "Променя" коментувати відмовилися. Однак в американській пресі російські супутники "Космос-2499" і "Космос-2504" називають прототипами супутників-інспекторів і супутників-перехоплювачів.
Прекрасне далеко
У 2010 р. адміністрація президента Барака Обами опублікувала свою нову доктрину дій у космосі під назвою "Національна космічна політика США" (National space policy of the USA). У документі йдеться про рішучість Білого дому дати новий поштовх лідерства США в космосі, щоб він став стабільної та продуктивної середовищем для мирного використання всіма країнами. Хоча в цілому в новій доктрині і декларується виключно мирне використання космічного простору всіма країнами, в одному з її розділів наголошується, що США як і раніше будуть експлуатувати і створювати космічні системи і засоби в інтересах забезпечення своєї національної безпеки. Через рік Пентагон вперше опублікував відкриту частину "Національної стратегії безпеки космосу". Після дій Китаю Пентагон дав зрозуміти, що у відповідь на загрози в космосі буде використовувати не дипломатію, а силу. Недавні зміни в американській політиці нацбезпеки вказують на створення швидше наступального, ніж оборонного потенціалу в космосі. Для нейтралізації загрози супутники в майбутньому зможуть наносити попереджувальні удари. Можливі методи для нанесення таких ударів можуть бути самими різноманітними: це і мікрохвильові системи, що створюють перешкоди, і сліпучі лазери, які виведуть з ладу чутливі датчики, і навіть обстріл з кінетичного зброї.
Втім, для того щоб паралізувати космічну інфраструктуру планети, не потрібні бомби. Самий простий і самий "нечесний" спосіб — просто запустити в космос що-небудь, що стане на шляху ворожого супутника. Зіткнення моментально створить тисячі фрагментів ще більш небезпечного космічного сміття. Який, у свою чергу, може викликати ланцюгову реакцію і перетворити космос місце для перегонів на знищення всіх без розбору. Глава Стратегічного командування ЗС США, чотиризірковий генерал Джон Хайтен одного разу заявив: "Сподіваюся, що ми ніколи не будемо вести війну в космосі. Кінетичне (протисупутникова) зброя — це катастрофа для світу із-за загрози для супутників, яку являє собою космічне сміття. Але якщо війна все-таки розшириться до космосу, ми повинні будемо мати наступальна та оборонна зброя для відповіді, і Конгрес доручив нам з'ясувати, якою має бути ця зброя. Що стосується мене, одним із стримуючих чинників є відсутність космічного сміття. І що б ви не робили, не створюйте космічне сміття".
Китайський маніпулятор налякав Пентагон
У липні 2016-го з космодрому Тайюань стартувала ракета-носій "Великий похід-4С". Апарат вивів на орбіту супутники "Чуансинь-3" ("Інновація-3"), "Шиян-7" ("Експеримент-7") і "Шицзянь-15" ("Практика-15"). "Ці супутники будуть використовуватися для спостереження за уламками і проведення наукових експериментів у сфері ремонтних робіт у відкритому космосі, наприклад, операцій з використанням механізованого маніпулятора", - зазначали в космічному відомстві Китаю.
Саме наявність на супутнику механізованого маніпулятора змусило встревожиться Пентагон. На думку американського військового відомства, головне завдання таких супутників - знищення апаратів супротивників. Вважається, що в кінці вересня 2016-го Китай провів випробувальні маневри одного з трьох апаратів, хоча вони не були офіційно підтверджені. Американські експерти підозрюють, що мова йде про "Шиян-7". Апарат з механізованої рукою-маніпулятором представляє серйозну загрозу для супутників, які використовуються і в мирних, і у військових цілях. Аналітики стверджують: китайські супутники є частиною зоряної програми противоспутникового озброєння Китаю. І судячи з активності, з якою Китай освоює космос, успіхи у цієї програми можуть бути дуже непоганими.
Серія вдалих пусків ракет і виведення людини в космос підняли Китай до рівня космічних супердержав. У 2016-му Піднебесна запустила супутники для тестування квантових комунікацій і пошуку темної матерії, побудувала найбільший у світі радіотелескоп і запустила нову космічну станцію на орбіту. В цьому році Пекін вперше випередить і США, і Росію за кількістю запусків. Голова КНР Сі Цзіньпін зазначає, що мета Китаю через 10 років обігнати конкурентів і до 2025-му стати країною номер один у космосі. При цьому офіційне фінансування китайської космічної програми за різними оцінками майже втричі нижче, ніж NASA (близько $2 млрд проти $5,8 млрд у 2016-2020 рр.).