Obiettivi spaziali

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Anonim
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Come sai, rompere non è costruire. Tuttavia, questo pezzo di saggezza popolare non è una verità universale. In ogni caso, non è più facile disabilitare un veicolo spaziale che costruirlo e lanciarlo in orbita.

Doveva rompere, ovviamente, i satelliti militari nemici, ma è necessario distruggere il proprio, che ha perso il controllo. In teoria, ci sono molti modi per disabilitare la navicella spaziale nemica (SC), e se c'è un budget illimitato, molti di loro possono essere implementati.

Durante la Guerra Fredda, gli specialisti di entrambi i lati della cortina di ferro hanno studiato vari mezzi per distruggere i veicoli spaziali, sia per impatto diretto che "remoto". Ad esempio, hanno sperimentato nuvole di goccioline di acido, inchiostro, piccole limature metalliche, grafite e studiato la possibilità di "accecare" i sensori ottici con un laser a terra. Tuttavia, questi metodi sono generalmente utili per danneggiare l'ottica. Ma tutto quell'inchiostro e quel laser non interferiranno con il funzionamento di un radar o di un satellite per comunicazioni. L'opzione esotica di disabilitare i veicoli nemici usando un impulso elettromagnetico (EMP) in un'esplosione nucleare spaziale non è stata presa in considerazione, poiché le esplosioni nucleari nello spazio sono state vietate nel 1963 da un accordo internazionale. Inoltre, l'impulso colpisce l'elettronica della sola navicella spaziale in orbite basse, dove l'intensità del campo magnetico terrestre è sufficiente per generare un impulso della potenza richiesta. Già al di sopra delle cinture di radiazione (oltre 3000 chilometri sopra la Terra), le curiosità (satelliti di navigazione, dispositivi radio elettronici, comunicazioni, ecc.) Escono effettivamente dal colpo.

Se il budget è limitato, l'unico modo accettabile per distruggere i veicoli a bassa orbita è l'intercettazione cinetica: un colpo diretto sul satellite bersaglio o la sua distruzione da parte di una nuvola di elementi distruttivi. Tuttavia, anche mezzo secolo fa, questo metodo non poteva essere implementato e i progettisti pensavano solo a come organizzare al meglio un duello di un satellite con un altro.

duello orbitale

All'alba dei voli con equipaggio in OKB-1 sotto la guida di S. P. Korolev ha discusso la possibilità di creare navi da combattimento con equipaggio, che avrebbero dovuto ispezionare i satelliti nemici e, se necessario, distruggerli con i missili. Allo stesso tempo, nell'ambito del progetto aerospaziale Spiral in OKB-155 sotto la guida di A. I. È stato sviluppato Mikoyan, un intercettore di satelliti per veicoli spaziali monoposto. In precedenza, la stessa squadra ha considerato la possibilità di creare un satellite intercettore automatico. Si è conclusa con il fatto che nel 1978 il sistema di satelliti da combattimento senza pilota (IS), proposto da V. N. Chelomey. Rimase in allerta fino al 1993. L'IS è stato lanciato in orbita dal razzo vettore Cyclone-2, ha fornito l'intercettazione del bersaglio già nella seconda o nelle successive orbite e ha colpito il veicolo spaziale nemico con un flusso diretto (esplosione) di elementi che colpiscono.

La distruzione di veicoli nemici da parte di un satellite da combattimento ha i suoi pro e i suoi contro. In effetti, l'organizzazione di tale intercettazione è simile al classico compito di riunione e attracco, quindi il suo principale vantaggio non sono i requisiti più elevati per l'accuratezza dello spiegamento dell'intercettore e per la velocità dei computer di bordo. Non c'è bisogno di aspettare che un satellite nemico si avvicini "entro il raggio di tiro": un caccia può essere lanciato in un momento conveniente (ad esempio da un cosmodromo), messo in orbita, e poi al momento giusto, usando il l'emissione sequenziale di impulsi correttivi del motore, può essere accuratamente portata al nemico. In teoria, usando un satellite intercettore, puoi distruggere oggetti nemici in orbite arbitrariamente alte.

Ma il sistema ha anche i suoi svantaggi. L'intercettazione è possibile solo se i piani orbitali dell'intercettore e del bersaglio coincidono. È possibile, ovviamente, lanciare un caccia in una certa orbita di trasferimento, ma in questo caso "striscerà" verso l'obiettivo per un tempo piuttosto lungo, da diverse ore a diversi giorni. E di fronte a un probabile (o già effettivo) avversario. Nessuna furtività ed efficienza: o il bersaglio ha il tempo di cambiare orbita, o l'intercettore stesso si trasformerà in un bersaglio. Durante i conflitti a breve termine, questo metodo di caccia ai satelliti non è molto efficace. Infine, con l'aiuto di satelliti da combattimento, è possibile distruggere al massimo una dozzina di veicoli spaziali nemici in breve tempo. Ma cosa succede se il raggruppamento del nemico è composto da centinaia di satelliti? Il veicolo di lancio e l'intercettore orbitale sono molto costosi e non ci saranno risorse sufficienti per molti di questi caccia.

Riprendiamo dal basso

Un'altra intercettazione cinetica, suborbitale, è nata dai sistemi antimissile. Le difficoltà di tale intercettazione sono evidenti. "Abbassare un razzo con un razzo è come colpire un proiettile con un proiettile", dicevano "accademici nel campo dei sistemi di controllo". Ma il problema è stato posto e alla fine risolto con successo. È vero, quindi, all'inizio degli anni '60, il compito di un colpo diretto non era impostato: si credeva che una testata nemica potesse essere incenerita da un'esplosione nucleare ravvicinata non molto potente o crivellata di elementi sorprendenti di una testata a frammentazione altamente esplosiva, che era dotato di un antimissile.

Ad esempio, il missile intercettore B-1000 del "Sistema" A sovietico "aveva una testata a frammentazione ad alto potenziale esplosivo molto complessa. Inizialmente, si credeva che immediatamente prima dell'incontro, gli elementi che colpivano (cubi di tungsteno) dovessero essere spruzzati in una nuvola a forma di frittella piatta con un diametro di diverse decine di metri, "disponendola" perpendicolarmente alla traiettoria di il razzo. Quando è avvenuta la prima vera intercettazione, si è scoperto che diverse submunizioni in realtà perforano il corpo della testata nemica, ma non crolla, ma continua a volare! Pertanto, è stato necessario modificare questa parte che colpisce: all'interno di ciascun elemento è stata disposta una cavità con esplosivo, che è esploso quando l'elemento che colpisce si è scontrato con il bersaglio e ha trasformato un cubo (o una palla) relativamente grande in uno sciame di minuscoli frammenti che ha distrutto tutto intorno a una distanza abbastanza grande. Dopodiché, era già garantito che il corpo della testata fosse distrutto dalla pressione dell'aria.

Ma il sistema non funziona contro i satelliti. Non c'è aria in orbita, il che significa che una collisione di un satellite con uno o due elementi che colpisce è garantito per non risolvere il problema, è necessario un colpo diretto. E un colpo diretto è diventato possibile solo quando il computer si è spostato dalla superficie della Terra nella testata di manovra di un missile anti-satellite: prima, il ritardo nel segnale radio durante la trasmissione dei parametri di guida rendeva il compito irrisolvibile. Ora l'antimissile non dovrebbe trasportare esplosivi nella testata: la distruzione è ottenuta grazie all'energia cinetica del satellite. Una sorta di kung fu orbitale.

Ma c'era un altro problema: la velocità in arrivo del satellite bersaglio e dell'intercettore era troppo alta, e affinché una parte sufficiente dell'energia andasse a distruggere la struttura del dispositivo, dovevano essere prese misure speciali, perché la maggior parte i satelliti moderni hanno un design piuttosto "sciolto" e un layout libero. Il bersaglio viene semplicemente trafitto con un proiettile: nessuna esplosione, nessuna distruzione, nemmeno frammenti. Dalla fine degli anni '50, gli Stati Uniti hanno lavorato anche sulle armi anti-satellite. Già nell'ottobre del 1964, il presidente Lyndon Johnson annunciò che un sistema missilistico balistico Thor era stato messo in allerta sull'atollo di Johnston. Purtroppo, questi intercettori non erano particolarmente efficaci: secondo informazioni non ufficiali che sono arrivate ai media, a seguito di 16 lanci di prova, solo tre missili hanno raggiunto il loro obiettivo. Tuttavia, i Torah rimasero in servizio fino al 1975.

Negli ultimi anni, le tecnologie non si sono fermate: sono stati migliorati missili, sistemi di guida e metodi di utilizzo in combattimento.

Il 21 febbraio 2008, quando era ancora mattina presto a Mosca, l'operatore del sistema missilistico antiaereo Aegis (SAM) dell'incrociatore della Marina statunitense Lake Erie, situato nell'Oceano Pacifico, premette il pulsante "start" e il razzo SM-3 è salito … Il suo obiettivo era il satellite da ricognizione americano USA-193, che ha perso il controllo e stava per crollare al suolo in qualche punto.

Pochi minuti dopo, il dispositivo, che si trovava in un'orbita con un'altitudine di oltre 200 chilometri, è stato colpito da una testata missilistica. Un chinoteodolite in seguito al volo di SM-3 ha mostrato come una freccia infuocata trafigge il satellite e si disperde in una nuvola di frammenti. La maggior parte di loro, come promesso dagli organizzatori della "stravaganza razzo-satellite", si è presto bruciata nell'atmosfera. Tuttavia, alcuni detriti si sono spostati su orbite più alte. Sembra che la detonazione del serbatoio del carburante con idrazina tossica, la cui presenza a bordo di USA-193 e servita come motivo formale per l'intercettazione spettacolare, abbia avuto un ruolo decisivo nella distruzione del satellite.

Gli Stati Uniti hanno notificato al mondo in anticipo i loro piani per distruggere USA-193, che, tra l'altro, differivano favorevolmente dall'inaspettata intercettazione missilistica della Cina del suo vecchio satellite meteorologico il 12 gennaio 2007. I cinesi hanno confessato ciò che avevano fatto solo il 23 gennaio, ovviamente, accompagnando la loro dichiarazione con l'assicurazione della "natura pacifica dell'esperimento". Il satellite FY-1C dismesso orbitava in un'orbita quasi circolare con un'altitudine di circa 850 chilometri. Per intercettarlo è stata utilizzata una modifica di un missile balistico a propellente solido, lanciato dal cosmodromo di Sichan. Questa stessa "flessione muscolare" ha generato contraccolpi da Stati Uniti, Giappone e Corea del Sud. Tuttavia, il più grande fastidio per tutte le potenze spaziali si sono rivelate le conseguenze della distruzione dello sfortunato satellite meteorologico (lo stesso è avvenuto però durante la distruzione dell'apparato americano). L'incidente ha prodotto quasi 2.600 detriti di grandi dimensioni, circa 150.000 di dimensioni medie da 1 a 10 centimetri e oltre 2 milioni di piccoli detriti fino a 1 centimetro di dimensione. Questi frammenti sparsi in orbite diverse e ora, orbitando intorno alla Terra ad alta velocità, rappresentano un serio pericolo per i satelliti attivi, che, di regola, non hanno protezione dai detriti spaziali. È per questi motivi che l'intercettazione cinetica e la distruzione dei satelliti nemici è accettabile solo in tempo di guerra e, in ogni caso, quest'arma è a doppio taglio.

L'affinità tra difesa missilistica e sistemi anti-satellite di questo tipo è stata chiaramente dimostrata: lo scopo principale dell'Aegis è combattere aerei ad alta quota e missili balistici con una gittata fino a 4.000 chilometri. Ora vediamo che questo sistema di difesa aerea può intercettare non solo missili balistici, ma anche globali come il russo R-36orb. Un razzo globale è fondamentalmente diverso da uno balistico: la sua testata viene messa in orbita, compie 1-2 orbite ed entra nell'atmosfera in un punto selezionato utilizzando il proprio sistema di propulsione. Il vantaggio non è solo in un raggio illimitato, ma anche in tutto l'azimut: la testata di un missile globale può "volare dentro" da qualsiasi direzione, non solo dalla distanza più breve. Inoltre, il costo del missile antiaereo intercettante SM-3 difficilmente supera i 10 milioni di dollari (il lancio in orbita di un satellite medio da ricognizione è molto più costoso).

Il trasporto a bordo rende il sistema Aegis estremamente mobile. Con l'aiuto di questo sistema relativamente economico ed estremamente efficace, è possibile "capovolgere" tutti i LEO di qualsiasi "potenziale nemico" in brevissimo tempo, perché anche le costellazioni satellitari della Russia, per non parlare delle altre potenze spaziali, sono estremamente piccole rispetto allo stock di SM-3. Ma cosa fare con i satelliti in orbite più alte di quelle a disposizione di Aegis?

Più alto è più sicuro

Non c'è ancora una soluzione soddisfacente. Già per l'intercettazione a un'altitudine di 6.000 chilometri, l'energia (e quindi la massa di lancio e il tempo di preparazione per il lancio) di un razzo intercettore diventa indistinguibile dall'energia di un veicolo di lancio spaziale convenzionale. Ma gli obiettivi più "interessanti", i satelliti di navigazione, ruotano in orbite con un'altitudine di circa 20.000 chilometri. Qui sono adatti solo mezzi di influenza a distanza. Il più ovvio è un laser chimico a base di terra, o meglio, a base di aria. Approssimativamente questo è ora in fase di test come parte di un complesso basato sul Boeing-747. La sua potenza è appena sufficiente per intercettare i missili balistici, ma è abbastanza in grado di disabilitare i satelliti in orbite di media altitudine. Il fatto è che in una tale orbita il satellite si muove molto più lentamente: può essere illuminato con un laser dalla Terra per un periodo piuttosto lungo e … surriscaldato. Non bruciare, ma semplicemente surriscaldarsi, impedendo ai radiatori di dissipare il calore: il satellite si "brucerà" da solo. E un laser chimico aereo è abbastanza per questo: sebbene il suo raggio sia sparso lungo la strada (a un'altitudine di 20.000 chilometri, il diametro del raggio sarà già di 50 metri), la densità di energia rimane sufficiente per essere maggiore di quella del sole. Questa operazione può essere eseguita di nascosto, dove il satellite non è visibile alle strutture di controllo e monitoraggio a terra. Cioè, volerà fuori dalla zona di visibilità e quando i proprietari lo vedranno di nuovo, saranno detriti spaziali che non rispondono ai segnali.

Fino all'orbita geostazionaria, dove opera la maggior parte dei satelliti di comunicazione, e questo laser non finisce: la distanza è doppia, la diffusione è quattro volte più forte e il satellite relè è continuamente visibile ai punti di controllo a terra, quindi qualsiasi azione presa contro di essa sarà immediatamente contrassegnata dall'operatore.

I laser a raggi X a pompa nucleare colpiscono a una tale distanza, ma hanno una divergenza angolare molto maggiore, cioè richiedono molta più energia e il funzionamento di tali armi non passerà inosservato, e questa è già una transizione per aprire le ostilità. Quindi i satelliti in orbita geostazionaria possono essere convenzionalmente considerati invulnerabili. E nel caso delle orbite a corto raggio, si può parlare solo dell'intercettazione e della distruzione di singole navicelle spaziali. I piani per una guerra spaziale totale come l'Iniziativa di difesa strategica continuano a rimanere irrealistici.

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