В случае начала полномасштабной войны США и Китая неизбежно встанет вопрос, что делать со спутниками на орбите. Космическая разведка играет слишком важную роль на современном поле боя, а на вооружении у Вашингтона и Пекина есть сотни ракет, способных уничтожать орбитальные аппараты. Но если спутники начнут сбивать один за другим, то может начаться давно предсказанный "синдром Кесслера" - лавинообразная цепная реакция разрушения космических аппаратов, в результате чего о полетах на орбиту человечеству можно будет забыть на десятилетия, рассказал "Газете.
Ru" астроном Виктор Воропаев.Лишить глаз в небе
Идея противоспутникового оружия существует примерно столько же, сколько длилась космическая эра человечества. В 1959 году, еще до полета Юрия Гагарина, американцы условно поразили собственный спутник Explorer VI баллистической ракетой воздушного пуска Bold Orion, - она прошла в 6,4 км от него, и, конечно, уничтожила бы аппарат, если была бы снаряжена ядерной боевой частью.
Спустя десятилетие в СССР разработали космический аппарат-камикадзе "Истребитель спутников" (ИС) - громадную машину, которая наводилась на цель с помощью радара, сближалась с нею и взрывалась. Еще позже, в 1985 году, американский истребитель F-15 одержал первую в истории "победу" класса воздух-космос, сбив вышедшую из эксплуатации кометную обсерваторию Solwind.
За это время космические перехватчики стали намного проще и удобнее, и к настоящему моменту у США, Китая, России, Индии и Израиля есть ракеты, работающие примерно одинаково. Их мощный многоступенчатый ракетный ускоритель выводит в космос на баллистическую траекторию небольшой кинетический поражающий блок с системой самонаведения и набором двигателей, который таранит аппарат-мишень, разбивая его на множество осколков.
Про российское или китайское оружие такого класса и о его развертывании известно мало, зато в США эти ракеты уже сейчас стоят на вооружении под обозначением RIM-161 SM-3. Их основное предназначение - сбивать баллистические ракеты, но между ними и спутниками нет фундаментальной разницы.
Считается, что на кораблях и наземных пусковых установках развернуты десятки, а на складах имеются многие сотни RIM-161.
Прямо сейчас Китай и США открыто готовятся к столкновению друг с другом. Если конфликт перерастет в тотальную войну по образцу двух прошлых мировых войн, то самым логичным шагом для обеих сторон будет попытаться ослепить противника, лишив его средств космической разведки и связи. Для этого существуют относительно мягкие способы: взлом аппаратов, выведение их из строя лазерами или микроволнами, блокировка связи с ними средствами радиоэлектронной борьбы и несколько других. Однако от них можно разработать защиту, - а от идущей на таран болванки защиты почти не существует.
Starlink - первая жертва
Война сама по себе несет неисчислимые бедствия, масштаб и ужас которых не требуется лишний раз проговаривать. Но если конфликт достигнет орбиты, он, помимо прочих жертв, лишит человечества космоса на целые десятилетия, уничтожив тот технологический прогресс, который с середины XX века считался символом прогресса как такового.
"При поражении космического аппарата кинетическим блоком возникает облако обломков. Количество этих обломков, их размер и точные орбиты сильно зависят от конструкции аппарата и траектории перехвата, но, в любом случае, они создают опасность для многих соседних орбит", - рассказал "Газете.Ru" ведущий инженер и астроном Виктор Воропаев, глава Международной сети оптических телескопов Института прикладной математики им. Келдыша РАН.
В случае конфликта, считает эксперт, основными целями будут объекты на высоте от 400 до 700 километров, там, где находятся спутники военного назначения. В первую очередь это спутники оптической, радиолокационной и радиотехнической разведки.
В то же время, на этих орбитах вращаются и другие важные аппараты, включая телескоп Hubble, МКС и китайскую станцию "Тяньгун".
В 2021 году, после того, как Россия уничтожила собственный аппарат "Целина-Д" в рамках испытания противоспутниковой ракеты, облако обломков поставило под удар МКС и заставило астронавтов укрыться в космических кораблях на случай столкновения.
Однако опасность исходит не только от самих пораженных космических аппаратов.
"В случае уничтожения сотен спутников на самых густозаселенных орбитах может начаться лавинообразная цепная реакция, известная как синдром Кесслера. Десятки и сотни обломков сбитых спутников превратятся в космический мусор, который будет сталкиваться с другими аппаратами, разбивая их на осколки и порождая новый мусор. Особенно в этом плане опасны многоспутниковые группировки, вроде знаменитого Starlink", - объяснил астроном.
Околоземная орбита - это бескрайнее пространство куда больше океана, и шанс случайно столкнуться в нем минимален. Однако система спутникового интернета компании SpaceX и ее аналоги полагаются на колоссальные группировки из многих тысяч аппаратов. Прямо сейчас на орбите находится более девяти тысяч одних Starlink, а в ближайшие годы и десятилетия в космос могут отправиться более двух миллионов аппаратов, - как минимум, такое количество заявок было отправлено в Международный союз электросвязи.
"Поэтому такие спутниковые группировки могут стать основным материалом для запуска лавины, просто исходя из теории вероятности.
Вообще, как сознаются американцы в личных разговорах, уже сейчас их система контроля космических объектов с трудом справляется с задачей.
У Starlink есть система автоматического уклонения, и только в прошлом году ее аппараты провели более ста тысяч маневров уклонения. Если добавить к этому сотни тысяч обломков, отследить которые почти невозможно - система встанет практически сразу. Они либо не будут знать, куда "дуть" двигателем, чтобы уклониться, либо быстро исчерпают топливо", - пояснил эксперт.
Во что это выльется?
Синдром Кесслера - это гипотетический сценарий, полученный в результате экспертной оценки. Периодически на эту тему появляются исследования - например, в 2018 году вышла работа чешских ученых, которые смоделировали вероятную войну с массированным применением противоспутникового оружия.
Согласно их прогнозу, уничтожение 200 спутников не вызовет синдром Кесслера. Однако они сами призывают не слишком верить собственным расчетам и признают жесткие ограничения своей модели. Современные компьютеры не могут предсказать траектории миллионов обломков, используя формулы небесной механики, и потому ученые вынуждены использовать косвенные, статистические методы. Иными словами, предсказать последствия такой войны можно лишь совсем грубо.
"С уверенностью можно сказать, что если в ходе войны будут сбиты сотни спутников, о пилотируемой космонавтике человечество сможет надолго забыть. Как минимум это касается низкой околоземной орбиты, где находится МКС, - у огромной станции почти нет шансов пройти мимо обломков. Возможно, при благоприятном сценарии, можно будет быстро пролететь сквозь облако для полета к Луне или Марсу, но это уже будет на совести тех, кто возьмет на себя такие риски и разрешит запуск", - сказал Воропаев.
К счастью, на таких высотах на спутники действует земная атмосфера, из-за чего и аппараты, и мусор постепенно замедляются и падают.
По оценке астронома, естественная очистка орбиты от последствий космической войны займет около 20 лет, но точные сроки зависят от циклов солнечной активности и параметров поражения.
Отдельного упоминания заслуживает война на геостационарной орбите - там, где на высоте 35 786 километров спутник может вращаться вокруг Земли, оставаясь над одной и той же ее точкой над экватором. Туда RIM-161 не добивают, но по мнению Воропаева, опасность может исходить от другого американского аппарата.
"В 2022 году американцы начали использовать аппараты, которые мы в шутку называем "авиаматками", - были в середине века такие самолеты, которые везли на себе истребители, "воздушные авианосцы". Они называются ESPA и выглядят как цилиндры с примерно десятью слотами для кубсатов - миниатюрных спутников. Кубсат находится в "матке" месяцы или годы, не расходуя ресурсы, а в нужный момент отделяется и с помощью двигателей отправляется в самостоятельный полет. Их запускают Космические силы США и все миссии засекречены, но известно, что такие кубсаты сближались с другими аппаратами на геостационаре и могут использоваться для разведки. А раз они могут сблизиться, то могут и взорваться рядом, или протаранить уязвимое место спутника", - отметил астроном.
Однако с точки зрения долгосрочных последствий поражение геостационарных спутников не так опасно. Во-первых, их меньше и там нет ни Starlink, ни его подобия. Во-вторых, диаметр геостационарной орбиты составляет более 60 тысяч километров - то есть, на ней просто больше свободного места.
Но, в любом случае, одних только последствий на низкой околоземной орбите будет достаточно, чтобы уничтожить космическую отрасль в современном виде. Об этом не могут не знать военные и эксперты и в США, и в Китае, и потому остается надежда, что стороны придут к формальному или негласному пакту - не использовать кинетическое оружие для поражения орбитальных аппаратов. Такие пакты могут выполняться даже в ходе самых ожесточенных конфликтов - например, во Второй мировой войне Германия так и не применила химическое оружие, опасаясь зеркальных действий в свой адрес.
Самым простым способом для сохранения космонавтики, конечно, будет в целом отказаться от войны, - но в прошлом такие аргументы на страны почти никогда не действовали.
Свежие комментарии