Objetivos espaciales

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Anonim
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Como saben, romper no es construir. Sin embargo, esta sabiduría popular no es una verdad universal. En cualquier caso, no es más fácil desactivar una nave espacial que construirla y ponerla en órbita.

Se suponía que iba a romper, por supuesto, los satélites militares enemigos, pero es necesario destruir el suyo, que ha perdido el control. En teoría, hay muchas formas de desactivar la nave espacial (SC) del enemigo, y si hay un presupuesto ilimitado, muchas de ellas se pueden implementar.

Durante la Guerra Fría, especialistas a ambos lados del Telón de Acero estudiaron varios medios de destruir naves espaciales, tanto por impacto directo como "remoto". Por ejemplo, experimentaron con nubes de gotas de ácido, tinta, pequeñas limaduras de metal, grafito y estudiaron la posibilidad de "cegar" los sensores ópticos con un láser de tierra. Sin embargo, estos métodos son generalmente útiles para dañar la óptica. Pero toda esa tinta y láseres no interferirán con el funcionamiento de un radar o satélite de comunicaciones. No se consideró la exótica opción de inutilizar vehículos enemigos utilizando un pulso electromagnético (EMP) en una explosión nuclear espacial, ya que las explosiones nucleares en el espacio fueron prohibidas en 1963 por un acuerdo internacional. Además, el pulso sólo afecta a la electrónica de las naves espaciales en órbitas bajas, donde la fuerza del campo magnético terrestre es suficiente para generar un pulso de la potencia requerida. Ya por encima de los cinturones de radiación (por encima de los 3000 kilómetros sobre la Tierra), las cositas (satélites de navegación, dispositivos radioelectrónicos, comunicaciones, etc.) realmente salen del golpe.

Si el presupuesto es limitado, la única forma aceptable de destruir vehículos de órbita baja es la intercepción cinética: un impacto directo en el satélite objetivo o su destrucción por una nube de elementos destructivos. Sin embargo, incluso hace medio siglo, este método no se pudo implementar, y los diseñadores solo pensaron en la mejor manera de organizar un duelo de un satélite con otro.

Duelo orbital

En los albores de los vuelos tripulados en OKB-1 bajo el liderazgo de S. P. Korolev discutió la posibilidad de crear barcos de combate tripulados, que se suponía que debían inspeccionar los satélites enemigos y, si era necesario, destruirlos con misiles. Al mismo tiempo, en el marco del proyecto aeroespacial Spiral en OKB-155 bajo el liderazgo de A. I. Se desarrolló Mikoyan, un interceptor de satélites de una nave espacial de un solo asiento. Anteriormente, el mismo equipo consideró la posibilidad de crear un satélite interceptor automático. Terminó con el hecho de que en 1978 el sistema de satélites de combate no tripulados (IS), propuesto por V. N. Chelomey. Estuvo en alerta hasta 1993. El IS fue puesto en órbita por el cohete portador Cyclone-2, proporcionó la interceptación del objetivo ya en la segunda órbita o en las siguientes y golpeó la nave espacial enemiga con una corriente dirigida (explosión) de elementos de ataque.

La destrucción de vehículos enemigos por un satélite de combate tiene sus pros y sus contras. De hecho, la organización de tal interceptación es similar a la tarea clásica de reunión y acoplamiento, por lo tanto, su principal ventaja no son los requisitos más altos para la precisión del despliegue del interceptor y la velocidad de las computadoras a bordo. No es necesario esperar a que un satélite enemigo se acerque "dentro del campo de tiro": se puede lanzar un caza en un momento conveniente (por ejemplo, desde un cosmódromo), ponerlo en órbita y, a continuación, en el momento adecuado, utilizando el la emisión secuencial de pulsos de motor correctivos, se puede llevar con precisión al enemigo. En teoría, usando un satélite interceptor, puedes destruir objetos enemigos en órbitas arbitrariamente altas.

Pero el sistema también tiene sus inconvenientes. La interceptación solo es posible si los planos orbitales del interceptor y el objetivo coinciden. Por supuesto, es posible lanzar un caza a una determinada órbita de transferencia, pero en este caso se "arrastrará" hacia el objetivo durante un tiempo bastante largo, desde varias horas hasta varios días. Y frente a un adversario probable (o ya real). Sin sigilo y eficiencia: o el objetivo tiene tiempo para cambiar su órbita, o el interceptor mismo se convertirá en un objetivo. Durante los conflictos a corto plazo, este método de búsqueda de satélites no es muy eficaz. Finalmente, con la ayuda de satélites de combate, es posible destruir como máximo una docena de naves espaciales enemigas en poco tiempo. Pero, ¿y si la agrupación del enemigo consta de cientos de satélites? El vehículo de lanzamiento y el interceptor orbital son muy caros y no habrá suficientes recursos para muchos de estos cazas.

Disparamos desde abajo

Otra intercepción cinética, suborbital, surgió de los sistemas antimisiles. Las dificultades de tal interceptación son obvias. "Derribar un cohete con un cohete es como golpear una bala con una bala", solía decir "académicos en el campo de los sistemas de control". Pero el problema se planteó y finalmente se resolvió con éxito. Es cierto, entonces, que a principios de la década de 1960, la tarea de un impacto directo no estaba establecida: se creía que una ojiva enemiga podía ser incinerada por una explosión nuclear cercana no muy poderosa o acribillada con elementos impactantes de una ojiva de fragmentación altamente explosiva. que estaba equipado con un antimisil.

Por ejemplo, el misil interceptor B-1000 del "Sistema" A "soviético tenía una ojiva de fragmentación altamente explosiva muy compleja. Inicialmente, se creía que inmediatamente antes de la reunión, los elementos llamativos (cubos de tungsteno) deberían rociarse en una nube en forma de panqueque plano con un diámetro de varias decenas de metros, "colocándolo" perpendicular a la trayectoria de el cohete. Cuando tuvo lugar la primera intercepción real, resultó que varias submuniciones perforaron el cuerpo de la ojiva enemiga, ¡pero no colapsa, sino que continúa volando! Por lo tanto, fue necesario modificar esta parte impactante: se dispuso una cavidad con explosivos dentro de cada elemento, que detonó cuando el elemento impactante colisionó con el objetivo y convirtió un cubo (o bola) relativamente grande en un enjambre de pequeños fragmentos que rompieron todo. alrededor a una distancia bastante grande. Después de eso, el cuerpo de la ojiva ya estaba garantizado para ser destruido por la presión del aire.

Pero el sistema no funciona contra satélites. No hay aire en órbita, lo que significa que una colisión de un satélite con uno o dos elementos impactantes está garantizado para no solucionar el problema, es necesario un impacto directo. Y un impacto directo fue posible solo cuando la computadora se movió desde la superficie de la Tierra a la ojiva de maniobra de un misil antisatélite: antes, el retraso en la señal de radio al transmitir los parámetros de guía hacía que la tarea fuera insoluble. Ahora el antimisil no debería llevar explosivos en la ojiva: la destrucción se logra gracias a la propia energía cinética del satélite. Una especie de kung fu orbital.

Pero había un problema más: la velocidad de aproximación del satélite objetivo y el interceptor era demasiado alta, y para que una parte suficiente de la energía fuera a destruir la estructura del dispositivo, debían tomarse medidas especiales, porque la mayoría los satélites modernos tienen un diseño bastante "suelto" y una distribución libre. El objetivo simplemente es atravesado por un proyectil, sin explosión, sin destrucción, ni siquiera con fragmentos. Desde finales de la década de 1950, Estados Unidos también ha estado trabajando en armas antisatélite. Ya en octubre de 1964, el presidente Lyndon Johnson anunció que se había puesto en alerta un sistema de misiles balísticos Thor en Johnston Atoll. Por desgracia, estos interceptores no fueron particularmente efectivos: según información no oficial que llegó a los medios, como resultado de 16 lanzamientos de prueba, solo tres misiles alcanzaron su objetivo. Sin embargo, las Torás estuvieron en servicio hasta 1975.

En los últimos años, las tecnologías no se han detenido: se han mejorado los misiles, los sistemas de guía y los métodos de uso de combate.

El 21 de febrero de 2008, cuando todavía era temprano en la mañana en Moscú, el operador del sistema de misiles antiaéreos Aegis (SAM) del crucero de la Armada de los EE. UU. Lake Erie, ubicado en el Océano Pacífico, presionó el botón de "inicio" y el cohete SM-3 subió … Su objetivo era el satélite de reconocimiento estadounidense USA-193, que perdió el control y estuvo a punto de colapsar al suelo en algún lugar.

Unos minutos más tarde, el dispositivo, que se encontraba en una órbita a una altitud de más de 200 kilómetros, fue alcanzado por una ojiva de misiles. Un quinoteodolito que siguió el vuelo del SM-3 mostró cómo una flecha de fuego atraviesa el satélite y se dispersa en una nube de fragmentos. La mayoría de ellos, como prometieron los organizadores del "espectáculo de cohetes y satélites", pronto se extinguieron en la atmósfera. Sin embargo, algunos escombros se han movido a órbitas más altas. Parece que la detonación del tanque de combustible con hidracina tóxica, cuya presencia a bordo del USA-193 y que sirvió de motivo formal para la espectacular interceptación, jugó un papel decisivo en la destrucción del satélite.

Estados Unidos notificó al mundo con anticipación sus planes para destruir USA-193, que, por cierto, difería favorablemente de la inesperada interceptación de misiles de China de su antiguo satélite meteorológico el 12 de enero de 2007. Los chinos confesaron lo que habían hecho recién el 23 de enero, por supuesto, acompañando su declaración con garantías de la "naturaleza pacífica del experimento". El satélite FY-1C desmantelado estaba orbitando en una órbita casi circular con una altitud de aproximadamente 850 kilómetros. Para interceptarlo, se utilizó una modificación de un misil balístico de propulsor sólido, que fue lanzado desde el cosmódromo de Sichan. Esta "flexión muscular" en sí misma ha generado una reacción violenta por parte de Estados Unidos, Japón y Corea del Sur. Sin embargo, la mayor molestia para todas las potencias espaciales resultó ser las consecuencias de la destrucción del nefasto satélite meteorológico (sin embargo, lo mismo sucedió durante la destrucción del aparato estadounidense). El incidente produjo cerca de 2.600 escombros grandes, aproximadamente 150.000 en promedio de 1 a 10 centímetros de tamaño y más de 2 millones de escombros pequeños de hasta 1 centímetro de tamaño. Estos fragmentos dispersos en diferentes órbitas y ahora, orbitando la Tierra a alta velocidad, representan un grave peligro para los satélites activos, que, por regla general, no tienen protección contra los desechos espaciales. Es por estas razones que la interceptación cinética y la destrucción de satélites enemigos solo es aceptable en tiempo de guerra y, en cualquier caso, esta arma es de doble filo.

El parentesco de los sistemas de defensa antimisiles y antisatélite de este tipo quedó claramente demostrado: el objetivo principal del Aegis es luchar contra aviones a gran altitud y misiles balísticos con un alcance de hasta 4.000 kilómetros. Ahora vemos que este sistema de defensa aérea puede interceptar no solo misiles balísticos, sino también globales como el ruso R-36orb. Un cohete global es fundamentalmente diferente de uno balístico: su ojiva se pone en órbita, realiza 1-2 órbitas y entra en la atmósfera en un punto seleccionado utilizando su propio sistema de propulsión. La ventaja no está solo en un alcance ilimitado, sino también en todo azimut: la ojiva de un misil global puede "volar" desde cualquier dirección, no solo desde la distancia más corta. Además, el costo del misil antiaéreo interceptor SM-3 apenas supera los $ 10 millones (poner en órbita un satélite de reconocimiento promedio es mucho más costoso).

El barco hace que el sistema Aegis sea extremadamente móvil. Con la ayuda de este sistema relativamente económico y extremadamente efectivo, es posible "voltear" todos los LEO de cualquier "enemigo potencial" en muy poco tiempo, porque incluso las constelaciones de satélites de Rusia, sin mencionar las otras potencias espaciales, son extremadamente pequeñas. en comparación con el stock de SM-3. Pero, ¿qué hacer con los satélites en órbitas más altas que las disponibles para Aegis?

Cuanto más alto, más seguro

Aún no existe una solución satisfactoria. Ya para la interceptación a una altitud de 6.000 kilómetros, la energía (y por lo tanto, la masa de lanzamiento y el tiempo de preparación para el lanzamiento) de un cohete interceptor se vuelve indistinguible de la energía de un vehículo de lanzamiento espacial convencional. Pero los objetivos más "interesantes", los satélites de navegación, giran en órbitas con una altitud de unos 20.000 kilómetros. Aquí sólo son adecuados los medios de influencia remotos. El más obvio es un láser químico basado en tierra, o mejor, basado en aire. Aproximadamente, esto ahora se está probando como parte de un complejo basado en el Boeing-747. Su poder es apenas suficiente para interceptar misiles balísticos, pero es bastante capaz de desactivar satélites en órbitas de altitud media. El hecho es que en tal órbita, el satélite se mueve mucho más lento: puede iluminarse con un láser de la Tierra durante bastante tiempo y … sobrecalentarse. No se queme, simplemente se sobrecaliente, evitando que los radiadores disipen el calor: el satélite se "quemará" solo. Y un láser químico aerotransportado es suficiente para esto: aunque su rayo se dispersa a lo largo de la carretera (a una altitud de 20.000 kilómetros, el diámetro del rayo ya será de 50 metros), la densidad de energía sigue siendo suficiente para ser mayor que la del sol.. Esta operación se puede realizar de forma encubierta, donde el satélite no es visible para las estructuras de control y monitoreo en tierra. Es decir, saldrá volando de la zona de visibilidad con vida, y cuando los propietarios lo vuelvan a ver, serán desechos espaciales que no responden a las señales.

Hasta la órbita geoestacionaria, donde operan la mayoría de los satélites de comunicación, y este láser no termina: la distancia es el doble, la dispersión es cuatro veces más fuerte y el satélite de retransmisión es continuamente visible para los puntos de control terrestres, por lo que cualquier acción tomado en contra será inmediatamente marcado por el operador.

Los láseres de rayos X de bombeo nuclear golpean a esa distancia, pero tienen una divergencia angular mucho mayor, es decir, requieren mucha más energía, y el funcionamiento de tales armas no pasará desapercibido, y esto ya es una transición a hostilidades abiertas.. Por tanto, los satélites en órbita geoestacionaria pueden considerarse convencionalmente invulnerables. Y en el caso de las órbitas de corto alcance, solo podemos hablar de la interceptación y destrucción de una sola nave espacial. Los planes para una guerra espacial total como la Iniciativa de Defensa Estratégica siguen siendo poco realistas.

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