Энциклопедия Кольера - военно-космическая деятельность
Военно-космическая деятельность
Ракетное Оружие;
Ракета;
Космические Полеты Пилотируемые. В конце 1950-х годов ВВС стали основной военно-космической службой США. Их план запуска спутников, разработанный в 1956, предусматривал выполнение как разведывательных функций (наблюдение из космоса за объектами возможного противника), так и дальнего обнаружения баллистических ракет. Спутники, снабженные фотооборудованием и ИК-датчиками, предполагалось выводить на полярные орбиты, чтобы обеспечить непрерывное глобальное наблюдение. Формирование военно-космической программы США в период холодной войны имело важнейшее значение для сбора разведывательной информации о Советском Союзе. Ведущую роль в сборе такого рода разведданных играло, конечно, ЦРУ, которое с 1956 проводило полеты разведывательных самолетов U-2 над территорией СССР. В августе 1960 президент Д.Эйзенхауэр создал управление ракетных и спутниковых систем, которое позже было переименовано в Национальное разведывательное управление НРУ. Ему были переданы соответствующие задачи ЦРУ, ВВС и ВМС. К началу 1961 на него была возложена ответственность за национальные программы как оперативной, так и стратегической разведки, а ВВС было поручено отвечать за "полуоткрытые" программы в военной области, к которым относятся связь, метеорология, навигация и дальнее обнаружение.
Оперативная разведка. Возвращение пленки на Землю. Полеты самолетов-разведчиков над территорией Советского Союза пришли к обескураживающему финалу 1 мая 1960, когда был сбит пилотировавшийся Ф.Пауэрсом U-2. Это привлекло интерес к спутниковым системам. Программа возвращения экспонированной пленки со спутников на Землю (кодовое название CORONA) выполнялась под "крышей" программы "Дискаверер" в условиях наивысшей секретности. Первое успешное возвращение отснятой пленки на Землю было выполнено со спутника "Дискаверер-14", выведенного на орбиту 18 августа 1960. После того как возвращаемая капсула была выпущена со спутника на 17-м витке его полета, транспортный самолет C-130 поймал ее в воздухе с третьего захода при помощи специального трала.
ПЕРВАЯ АМЕРИКАНСКАЯ ПРОГРАММА возвращения фотопленок с разведывательных спутников (Corona). Самолет C-130 ВВС США с тралом и лебедками для захвата возвращаемой капсулы с пленкой.
ВЫСОТНЫЙ РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНЫЙ САМОЛЕТ U-2.В период с августа 1960 по май 1972 по программе CORONA были успешно выведены на орбиту и работали 145 спутников, которые собрали множество фотоизображений, представляющих интерес для стратегической разведки и картографии. Первые спутники KH-1 обеспечивали разрешение наземных объектов ок. 12 м (KH сокращение от кодового названия KEYHOLE замочная скважина). Затем появилось несколько более совершенных вариантов спутников серии KH, последние из которых давали разрешение 1,5 м. В программу CORONA были включены также система картографирования KH-5 (семь спутников) и система повышенного разрешения KH-6 (один спутник). Все эти спутники относились к категории платформ для широкозахватной обзорной съемки, так как разрешение их фотокамер позволяло получать на каждом снимке изображение территории размером 20x190 км. Такие фотоснимки оказались исключительно важными для определения состояния стратегических вооружений в СССР. См. также Война Ядерная. С июля 1963 началась эксплуатация первой серии спутников, оснащенных аппаратурой для съемки крупным планом. Спутники KH-7 давали снимки с разрешением 0,46 м. Они существовали до 1967, когда на смену им пришли KH-8, эксплуатировавшиеся до 1984 и позволявшие получать снимки с разрешением 0,3 м. Спутник KH-9 был впервые запущен в 1971 и сделал снимки обширной территории с разрешением 0,6 м. Он имел размеры с железнодорожный вагон и массу более 9000 кг. Съемочная камера этого спутника разрабатывалась для пилотируемой орбитальной лаборатории MOL.
См. также Космическая Станция. Электронная передача в режиме реального времени. Хотя эти первые космические системы обеспечивали получение ценной информации, они имели несколько недостатков, связанных со способом передачи информации на Землю. Самым существенным из них был большой промежуток времени от съемки до доставки фотоинформации специалистам. Вдобавок после отделения капсулы с возвращаемой пленкой от спутника остававшееся на нем дорогостоящее оборудование становилось бесполезным. Обе проблемы были частично решены оснащением спутников, начиная с KH-4B, несколькими капсулами с пленкой. Кардинальным решением проблемы стала разработка системы электронной передачи данных в режиме реального времени. С 1976 до начала 1990-х годов, когда эта программа была завершена, США запустили восемь спутников серии KH-11 с такой системой передачи данных.
См. также Электронные Средства Связи. В конце 1980-х годов начали эксплуатироваться усовершенствованные спутники серии KH-11 (массой ок. 14 т), работающие в ИК-области спектра. Оснащенные главным зеркалом, имевшим диаметр 2 м, эти спутники давали разрешение ок. 15 см. Вспомогательное зеркало меньшего размера фокусировало изображение на прибор с зарядовой связью, который преобразовывал его в электрические импульсы. Эти импульсы могли затем посылаться наземным станциям или портативным терминалам непосредственно либо с ретрансляцией через спутники связи SDS, находящиеся на сильно наклоненных к плоскости экватора эллиптических орбитах. Большой запас топлива на этих спутниках позволила им работать в космосе не менее пяти лет.
Радиолокация. В конце 1980-х годов НРУ эксплуатировало спутник "Лакросс", на котором был установлен радиолокатор с синтезируемой апертурой. "Лакросс" обеспечивал разрешение 0,9 м и обладал способностью "видеть" сквозь облака.
Радиотехническая разведка. В 1960-х годах ВВС США при содействии НРУ запустили несколько спутников, предназначенных для сбора информации об электронных сигналах, излучаемых с территории Советского Союза. Эти спутники, летавшие на низких околоземных орбитах, делились на две категории: 1) аппараты радиотехнической разведки, т.е. малые спутники, запускаемые обычно вместе со спутниками фоторазведки и предназначенные для сбора данных об излучениях радиолокационных станций, и 2) крупные спутники электронной стратегической разведки "Элинтс", предназначавшиеся в основном для сбора данных о работе средств связи. Спутники "Кэньон", нацеленные на прослушивание советских систем связи, начали эксплуатироваться в 1968. Они выводились на орбиты, близкие к геостационарной. В конце 1970-х годов они были постепенно заменены спутниками "Чейлет" и затем "Вортекс". Спутники "Райолит" и "Аквакейд" работали на геостационарной орбите и предназначались для отслеживания данных телеметрии советских баллистических ракет. Эксплуатация этих спутников началась в 1970-х годах, а в 1980-х они были заменены спутниками "Магнум" и "Орион", запускавшимися с многоразового транспортного космического корабля (см. КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ "ШАТТЛ"). По третьей программе, названной "Джампсит", спутники запускались на сильно вытянутые и сильно наклоненные орбиты, обеспечивавшие им длительное нахождение над северными широтами, где действовала значительная часть советского флота. В 1994 все три программы были завершены, уступив место новым и гораздо более крупным спутникам. Спутники радиотехнической стратегической разведки относятся к числу наиболее секретных систем военного ведомства. Собранные ими разведданные анализируются Агентством национальной безопасности (АНБ), которое использует мощные суперкомпьютеры для расшифровки информации, передаваемой по линиям связи, и данных телеметрии ракет. Спутники, о которых идет речь, достигали в размахе 100 м, и в 1990-х годах их чувствительность позволяла принимать на геостационарной орбите передачи портативных раций типа "уоки-токи".
См. Рация Для Персональной И Служебной Радиосвязи. В дополнение к этим системам ВМС США в середине 1970-х годов начали вводить в действие систему "Уайт Клауд", представлявшую собой серию небольших спутников, предназначенных для приема излучения средств связи и радиолокационных станций советских военных кораблей. Зная положение спутников и время приема излучений, находящиеся на земле операторы могли с высокой точностью определять координаты кораблей.
ДАННЫЕ С ВОЕННОГО СПУТНИКА принимаются на командном центре.Дальнее обнаружение. Спутниковая система оповещения о запуске баллистических ракет и их обнаружении "Мидас" позволила увеличить почти в два раза время предупреждения об атаке баллистических ракет противника и, кроме того, предоставила в распоряжение военных ряд других преимуществ. Спутник системы "Мидас", оснащенный датчиком инфракрасного излучения для обнаружения факела при запуске ракеты, дает возможность определить ее траекторию и конечную цель. Система "Мидас" использовалась с 1960 по 1966 и включала в себя по меньшей мере 20 спутников, запускавшихся на маловысотные околоземные орбиты. В ноябре 1970 был выведен на орбиту первый геостационарный спутник по программе DSP, на котором имелся большой ИК-телескоп. Спутник вращался со скоростью 6 об/мин, что позволяло телескопу сканировать поверхность Земли. Спутники этой системы, размещенные один у восточного побережья Бразилии, второй близ берегов Габона (запад экваториальной Африки), третий над Индийским океаном и четвертый над западной акваторией Тихого океана, а также еще один на резервной орбите (над восточной частью Индийского океана), оказались очень полезными во время войны в Персидском заливе 1991, предупреждая об атаках иракских ракет "Скад" (хотя они и не предназначались первоначально для обнаружения сравнительно небольшого теплового излучения тактических баллистических ракет). В конце 1980-х годов усовершенствованные спутники серии DSP средний срок службы имели около 6 лет.
Связь. В июне 1966 ракета-носитель "Титан-3C" вывела на орбиту, близкую к геостационарной, семь связных военных спутников по программе IDCSP. Эта ограниченная по своим возможностям система в ноябре 1971 была заменена системой геостационарных спутников второго поколения DSCS II. Спутники DSCS II могли использовать наземные терминалы меньшего размера. См. также СПУТНИК СВЯЗИ. На протяжении 1970-х и 1980-х годов количество военных спутников связи США быстро росло. Многие из этих спутников связи оставались на орбите до 10 лет. С 1994 ВВС США начали выводить на орбиту спутники серии "Милстар", работающие в диапазоне крайне высоких частот (EHF). На таких частотах обеспечивается более высокая устойчивость к создаваемым противником помехам и к перехвату. Спутники "Милстар" первоначально предназначались для использования во время ядерного нападения. Однако когда они наконец стали вводиться в эксплуатацию, холодная война закончилась.
Метеорология. Чтобы обеспечить своевременное получение данных о погоде для американских вооруженных сил и баз, размещенных по всему миру, военное руководство Соединенных Штатов использует множество разнообразных метеорологических спутников различных гражданских служб. Все эти спутники работают на геостационарных орбитах, кроме спутников "Тайрос" национального управления по исследованию океанов и атмосферы (NOAA), которые находятся на полярных орбитах. Вооруженные силы США во время войны в Персидском заливе пользовались также информацией с российских спутников "Meтeoр".
См. также Метеорология И Климатология. Одним из первых заданий военных метеорологических спутников DMSP было определение толщины облачного покрова над возможными целями для спутников, выполнявших фоторазведку. Спутники серии DMSP, использовавшиеся в середине 1990-х годов, хотя и имели некоторую секретную аппаратуру, в основном были такими же, как спутники NOAA. В 1994 NOAA и министерство обороны США договорились объединить свои системыдля уменьшения расходов и пригласили европейскую организацию по метеорологическим спутникам EUMETSAT принять участие в программе.
Навигация. ВМС США, которым необходимо было иметь надежную навигационную информацию для подводных лодок, вооруженных баллистическими ракетами "Поларис", занимали в первые годы космической эры ведущее положение в разработке спутниковых навигационных систем. В ранних вариантах спутников ВМС "Транзит" использовалась аппаратура, использовавшая эффект Доплера. Каждый спутник передавал в эфир радиосигнал, который принимали наземные приемники. Зная точное время прохождения сигнала, земную проекцию траектории спутника и высоту расположения приемной антенны, штурман судна мог вычислить координаты своего приемника с точностью 14-23 м. Несмотря на разработку улучшенного варианта, получившего название "Нова", и широкое использование этой системы гражданскими судами всего мира, в 1990-х годах она прекратила свое существование. Система оказалась недостаточно точной для сухопутной и воздушной навигации, не имела защиты от шумовых помех, а навигационные данные можно было получать только тогда, когда спутник оказывался в зените.
См. также Аэронавигация. С начала 1970-х годов велась разработка глобальной спутниковой системы определения местонахождения GPS. В 1994 эта система, состоящая из 24 средневысотных спутников, была полностью введена в эксплуатацию. На каждом из спутников есть атомные часы. Из любой точки земного шара в любое время можно видеть не менее трех спутников этой системы. GPS обеспечивает сигналы двух уровней точности. Код "грубого захвата" C/A, передаваемый на частоте 1575,42 МГц, дает точность ок. 30 м и предназначен для гражданских пользователей. Прецизионный P-код, излучаемый на частоте 1227,6 МГц, обеспечивает точность определения координат 16 м и предназначается для государственных и некоторых других организаций. P-код обычно зашифровывают, чтобы предотвратить доступ к этим данным потенциальному противнику.
См. также Навигация; Геодезия. Дифференциальная спутниковая система DGPS позволила еще больше увеличить точность определения местонахождения, доведя погрешность до 0,9 м или еще меньше. В DGPS используется наземный передатчик, координаты которого точно известны, и это позволяет приемнику автоматически исключать ошибки, присущие системе GPS. Обнаружение ядерных взрывов. В период с 1963 по 1970 ВВС США запустили на очень высокие круговые орбиты (111 тыс. км) 12 спутников "Вела" для обнаружения ядерных взрывов из космоса. С начала 1970-х годов спутники дальнего обнаружения DSP оснащались оборудованием для обнаружения ядерных взрывов на земле и в атмосфере; позднее на спутниках устанавливали датчики для обнаружения взрывов также и в космическом пространстве. С 1980-х годов такие датчики стали устанавливать на навигационных спутниках GPS.
Противоспутниковое оружие. В 1960-х годах Соединенные Штаты создали противоспутниковую ракетно-ядерную систему ASAT. Однако эта система имела ограниченные возможности, поскольку начинала работать, лишь когда цель оказывалась в пределах досягаемости. В 1980-х годах ВВС США приступили к разработке ракеты ASAT, которую можно было бы запускать с самолета-истребителя F-15 практически в любой точке земного шара. Эта ракета была снабжена устройством самонаведения по инфракрасному излучению мишени.
Другие программы. Рода войск США также осуществляли многочисленные работы в космосе, но их результаты были гораздо менее убедительными. С середины 1980-х годов организация стратегической оборонной инициативы осуществляла запуски малых спутников для испытаний различных систем обнаружения и уничтожения баллистических ракет во время их полета. См. также ВОЙНЫ ЗВЕЗДНЫЕ. СОВЕТСКИЙ СОЮЗ/РОССИЯОперативная разведка. Несмотря на ранние успехи в выведении на орбиту больших полезных нагрузок, по темпам развития и разнообразию военной космической программы Советский Союз уступал Соединенным Штатам. Спутник "Космос-4", который должен был стать первым советским разведывательным спутником, был запущен 26 апреля 1961 с помощью космического корабля "Восток-Д", такого же, как корабль, на котором летал Юрий Гагарин
(см. Гагарин Юрий Алексеевич).
В отличие от американских спутников, на которых предусматривалось возвращение пленки на землю, на спутниках серии "Восток-Д" для возвращения в атмосферу использовалась более крупная капсула, содержавшая и камеры, и пленку. Спутники третьего поколения выполняли обычные задачи дистанционного зондирования и картографирования
(см. также Дистанционное Зондирование). На спутники четвертого поколения возлагались задачи разведки с маловысотных орбит. В 1990-х годах спутники обоих поколений все еще находились в эксплуатации. В декабре 1982 Советский Союз вывел на орбиту спутник пятого поколения, в котором, по-видимому, использовалась электронная передача данных, обеспечивавшая получение разведывательной информации в режиме реального времени.
Связь. Другие военные космические программы СССР были аналогичны выполнявшимся Соединенными Штатами, хотя в нескольких аспектах имелись и различия. Из-за особенностей расположения страны и недостаточного числа заокеанских союзников СССР запускал много спутников на сильновытянутые эллиптические орбиты, имевшие большой наклон плоскости к плоскости экватора. На таких орбитах летали спутники связи "Молния". Советский Союз широко использовал также малые спутники. Такие спутники записывали и сохраняли передаваемую с Земли информацию, чтобы затем ретранслировать ее на наземную станцию при пролете над ней. Эта система оказалась вполне приемлемой для обеспечения неэкстренной связи.
Раннее оповещение. Советский Союз запускал спутники раннего оповещения "Око" на орбиты такого типа, как у спутников "Молния", что позволяло этим спутникам одновременно иметь в поле зрения американские базы баллистических ракет и советскую наземную станцию. Однако для обеспечения постоянного охвата обоих объектов потребовалось иметь в космосе целое созвездие из девяти спутников. Кроме того, Советский Союз вывел на геостационарную орбиту спутники "Прогноз" для раннего оповещения о начале атаки баллистических ракет США.
Наблюдение за океаном. В спутниковой системе радиолокационной разведки над океанами для поиска американских военных судов использовался радиолокатор с синтезируемой апертурой (см. Антенна). В период с 1967 по 1988 в космос было запущено более тридцати таких спутников, на каждом из которых имелся ядерный источник питания радиолокатора мощностью 2 кВт. В 1978 один такой спутник ("Космос-954") вместо того, чтобы перейти на более высокую орбиту, вошел в плотные слои атмосферы и его радиоактивные обломки упали на обширные участки территории Канады. Это событие заставило советских инженеров усовершенствовать системы безопасности на существующих спутниках радиолокационной разведки и начать разработку более мощного ядерного источника питания "Топаз", позволяющего аппаратуре спутника работать на более высокой и безопасной орбите. Два спутника с источниками питания "Топаз" в конце 1980-х годов работали в космосе, но в связи с окончанием холодной войны их эксплуатация была прекращена.
Оружие нападения. С конца 1960-х до начала 1980-х годов Советский Союз выводил в космос оперативное противоспутниковое оружие, размещая его на орбите цели и используя радиолокатор для наведения на цель. Когда спутник оказывался в пределах досягаемости цели, он выпускал по ней две короткие очереди поражающих импульсов. В начале 1980-х годов СССР приступил к разработке небольшого двухместного воздушно-космического самолета, предназначенного для нападения на многоразовый транспортный космический корабль, но после аварии "Челленджера"
(см. Космические Полеты Пилотируемые)
работы по этому проекту были прекращены.
Период после холодной войны. Советские спутники были, в общем, менее совершенными и работали в космосе не так долго, как их американские аналоги. Чтобы компенсировать этот недостаток, СССР запускал в космос гораздо большее число спутников. К концу холодной войны срок службы советских спутников на орбите вырос, а сами спутники стали существенно более совершенными. К середине 1990-х годов руководители российского космического агентства, вынужденные заниматься поисками зарубежных источников доходов, выступили с предложением продавать свою технологию и опыт за границу. Они также развернули широкую продажу фотоснимков высокого разрешения практически любого участка земной поверхности. ДРУГИЕ СТРАНЫЕвропа. К началу 1990-х годов некоторые страны, кроме США и СССР, разработали собственные сравнительно небольшие военно-космические программы. Дальше всех продвинулась Франция. Начало было положено в 1980-х годах созданием комбинированной военно-коммерческой спутниковой системы связи "Сиракюз". 7 июля 1995 Франция вывела на орбиту свой первый разведывательный спутник "Элиос IA", разработанный с участием Италии и Испании. Французские специалисты по космической технике в середине 1990-х годов разрабатывали также спутник радиолокационного наблюдения "Озирис", аналогичный американскому спутнику "Лакросс", проектировали спутник "Экут" для радиотехнической разведки и исследовали возможности создания спутника системы раннего оповещения "Алерт". Великобритания в 1990-х годах использовала собственный специализированный военный спутник связи, работавший в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ), для связи с флотом. Италия также располагала спутниковой СВЧ-системой военной связи "Сиркаль", которая, подобно "Сиракюз", была реализована как дополнительная полезная нагрузка другого спутника. НАТО пользовался космической связью через свой спутник НАТО-4, который работал в СВЧ-диапазоне и был очень похож на американский спутник "Скайнет-4".
Другие программы. КНР время от времени запускала спутники оперативной фоторазведки с возвращением на Землю отснятой пленки и имела несколько других систем, использовавшихся как в военных, так и в гражданских целях. Несмотря на наличие у Израиля доступа к американским источникам получения фотоизображений из космоса, эта страна запустила в 1995 собственный экспериментальный разведывательный спутник. ЛИТЕРАТУРАСправочник по спутниковой связи и вещанию. М., 1983 Арбатов А.Г. и др. Космическое оружие: дилемма безопасности. М., 1986
Вопрос-ответ:
