Dezvoltarea oricărui tip de armă are loc adesea în mai multe iterații. Și cu cât o armă este mai inovatoare, cu atât sunt mai mari șansele ca aceasta să nu fie implementată imediat, aruncată sau prezentată ca exemplu de concept sau proiect eșuat. Exemple de creare de arme descoperitoare, înaintea timpului lor și a atitudinii față de ele, le-am luat deja în considerare în materialul „Chimera” wunderwaffe „împotriva spectrului raționalismului”. Cu toate acestea, se dezvoltă tehnologii, rachetele de croazieră și balistice, care erau inutile pentru Germania nazistă, au devenit o armă formidabilă, armele cu laser se apropie de câmpul de luptă, fără îndoială, vor fi puse în aplicare pistoale feroviare și alte tipuri de arme promițătoare. Și pentru a le crea, aveți nevoie de temelii obținute tocmai în cursul dezvoltării unei „wunderwaffe” inutile.
Unul dintre „wunderwaffe” se numește programul american de apărare antirachetă (ABM) „Strategic Defense Initiative” (SDI) de Ronald Reagan, care, în opinia multora, a fost doar o modalitate de a câștiga bani pentru complexul militar-industrial american și s-a încheiat cu o „pufă”, deoarece în urma implementării sale, a fost pus în funcțiune nu au fost adoptate sisteme reale de arme. Cu toate acestea, de fapt, acest lucru este departe de a fi cazul, iar evoluțiile care au fost studiate ca parte a programului SDI au fost parțial implementate ca parte a creării programului național de apărare antirachetă (NMD), care este implementat și funcționează în prezent.
Pe baza sarcinilor și proiectelor implementate în cadrul programului SDI și extrapolând dezvoltarea tehnologiei și tehnologiei pentru următoarele decenii, este posibil să se prevadă dezvoltarea sistemului de apărare antirachetă din SUA pentru perioada 2030-2050.
Economia apărării antirachetă
Pentru ca un sistem de apărare antirachetă să fie eficient, costul mediu al lovirii unei ținte, inclusiv una falsă, trebuie să fie egal sau mai mic decât costul țintei în sine. În acest caz, trebuie să se țină seama de capacitățile financiare ale adversarilor. Cu alte cuvinte, dacă capacitățile financiare ale Statelor Unite fac posibilă retragerea a 4.000 de interceptori de apărare antirachetă cu un cost de 5 milioane dolari bucata, iar capacitățile financiare ale Federației Ruse permit crearea a 1.500 de focoase nucleare la 2 milioane dolari bucata, cu același procent de cheltuieli din bugetul apărării sau bugetul țării, atunci câștigă SUA.
În legătură cu cele de mai sus, sarcina principală a Statelor Unite în crearea unui sistem strategic global de apărare antirachetă este de a reduce costul lovirii unui focos. Pentru a face acest lucru, trebuie să implementați următoarele:
- reducerea costurilor de desfășurare a elementelor de apărare antirachetă;
- reducerea costurilor elementelor ABM;
- creșterea eficienței elementelor individuale de apărare antirachetă;
- creșterea eficacității interacțiunii elementelor de apărare antirachetă.
Diamond Pebbles și Elon Musk
Principalul subsistem al programului SDI, care urma să fie însărcinat cu interceptarea focoaselor rachetelor balistice intercontinentale din URSS, trebuia să fie o „pietricică de diamant” - o constelație de sateliți interceptori așezați pe orbita în jurul Pământului și interceptând focoase în segmentul mijlociu al traiectoriei. S-a planificat lansarea pe orbită a aproximativ patru mii de sateliți interceptori. Nu că ar fi fost complet imposibil chiar și la acel moment, dar costul implementării unui astfel de program ar fi fost prohibitiv chiar și pentru Statele Unite. Și eficacitatea „pietricelei de diamant” la acel moment ar putea fi pusă la îndoială datorită imperfecțiunii computerelor și a senzorilor de la sfârșitul secolului XX. De atunci, au existat schimbări majore.
La articolul „reduceți costurile de desfășurare a elementelor de apărare antirachetă”. Pentru început, Statele Unite au primit deja capacitatea de a pune marfa pe orbită la un preț comparabil sau chiar mai mic decât cel la care Rusia poate pune o sarcină utilă pe orbită. Putem spune că Statele Unite nu au avut niciodată un mod atât de ieftin de a pune marfa pe orbită. Luând în considerare diferența dintre bugetele Statelor Unite și ale Rusiei, situația pare departe de a fi în favoarea Federației Ruse.
Desigur, trebuie să mulțumim iubitului / ne iubitului (subliniați necesar) de mulți Elon Musk pentru acest lucru. Rachetele SpaceX au fost capabile să reformateze piața comercială care a fost dominată anterior de Roscosmos.
Transportul unei tone de marfă către vehiculul de lansare Falcon Heavy este de două ori mai ieftin decât pe vehiculul de lansare rus Proton și de aproape trei ori mai ieftin decât pe vehiculul de lansare Angara-A5 –1, 4 milioane de dolari față de 2, 8 milioane de dolari și 3, Respectiv 9 milioane de dolari. Racheta super-grea complet reutilizabilă a SpaceX BFR și racheta New Origin Glenn a lui Jeff Bezos ar putea fi și mai impresionante. Dacă Elon Musk va avea succes în BFR, atunci forțele armate americane vor avea capacitatea de a lansa marfă în spațiu în astfel de cantități și la un astfel de cost care nu a fost niciodată experimentat de nimeni în istoria omenirii. Iar consecințele acestui lucru sunt dificil de supraestimat.
Cu toate acestea, chiar și fără vehiculele de lansare BFR și New Glenn, SUA au suficiente rachete Falcon 9 și Falcon Heavy disponibile pentru a lansa sarcini utile imense pe orbită la un cost minim.
În același timp, Rusia a abandonat vehiculul de lansare Proton, situația cu familia de vehicule de lansare Angara este neclară - aceste rachete sunt scumpe și nu este un fapt faptul că vor deveni mai ieftine. Proiectul rachetei promițătoare Irtysh / Sunkar / Soyuz-5 / Phoenix / Soyuz-7 s-ar putea prelungi timp de un deceniu, dacă se va încheia cu un rezultat pozitiv, și vehiculul de lansare super-greu Yenisei, contrar spuselor lui Rogozin, este departe de faptul că va fi reutilizabilă, iar costul lansării sarcinii utile va fi probabil echivalent cu racheta super-grea și ultra-scumpă americană SLS dezvoltată de NASA.
Rusia are încă competențe în domeniul tehnologiilor spațiale. De exemplu, pe 7 februarie 2020, 34 de sateliți de comunicații ai companiei britanice OneWeb (sateliții sunt dezvoltați de Airbus) au fost lansați pe orbita țintă din cosmodromul Baikonur al vehiculului de lansare rus Soyuz-2.1b cu treapta superioară Fregat. Situația cu Roscosmos poate fi comparată cu situația din Marina Rusă. Există tehnologie, există experiență, dar în același timp, confuzie completă și vacilare cu privire la direcția generală de dezvoltare, lipsa de înțelegere a obiectivelor și obiectivelor industriei spațiale.
SpaceX poate furniza Forțelor Armate SUA tehnologii pentru rezolvarea problemelor în ceea ce privește articolul „reduce costul elementelor de apărare antirachetă”. Această ipoteză se bazează pe rețeaua de comunicații prin satelit Starlink desfășurată de SpaceX, concepută pentru a oferi acces global la Internet. Conform diferitelor estimări, rețeaua Starlink va include de la 4.000 la 12.000 de sateliți cu o masă de 200-250 de kilograme și o altitudine orbitală de la 300 la 1200 de kilometri. La începutul anului 2020, 240 de sateliți au fost deja lansați pe orbită, iar până la sfârșitul anului este planificat să mai facă 23 de lansări. Dacă 60 de sateliți sunt lansați de fiecare dată, atunci până la sfârșitul anului 2020, rețeaua Starlink va avea 1.620 de sateliți - mai mult decât toate țările din lume combinate.
Ceea ce este frapant aici nu este atât capacitatea unei companii private de a lansa astfel de volume utile de sarcină utilă pe orbită, cât mai degrabă capacitatea sa de a produce sateliți de înaltă tehnologie în producția pe scară largă.
Pe 18 martie 2019, NASA a desfășurat cu succes o serie de 105 nanosateliți KickSat Sprites pe orbită la o altitudine de 300 km. Fiecare satelit Sprites costă mai puțin de 100 USD, cântărește 4 grame și măsoară 3,5x3,5 centimetri, ceea ce înseamnă că este în esență o placă cu circuite imprimate echipată cu un transmițător de telemetrie cu rază scurtă de acțiune și senzori multipli. Pentru toate aparent „jucăria” acestor sateliți, acestea sunt extrem de interesante din motivul că această platformă miniatură neprotejată funcționează cu succes în spațiu.
Ce legătură are asta cu apărarea antirachetă? Experiența acumulată de companii precum SpaceX sau OneWeb (Airbus) în crearea unui număr imens de sateliți de înaltă tehnologie în cel mai scurt timp posibil la un cost minim poate fi utilizată pentru a construi o nouă generație de sateliți de apărare antirachetă. De ce la cel mai mic pret? În primul rând, deoarece acestea sunt proiecte comerciale și trebuie să fie competitive. În al doilea rând, deoarece sateliții cu orbită mică pe orbită joasă vor coborî treptat din el și vor arde în atmosferă, respectiv, vor trebui înlocuiți. Și luând în considerare numărul de sateliți din constelațiile Starlink și OneWeb, acesta va fi un număr considerabil.
După cum am spus mai devreme, în cadrul NMD, SUA dezvoltă interceptori MKV care vor fi desfășurați în clustere și concepute pentru a intercepta rachete balistice intercontinentale (ICBM) cu focoase multiple. În același timp, este planificată reducerea semnificativă a masei acestora, aproape la 15 kilograme pe interceptor. Ar trebui înțeles că interceptorii MKV sunt dezvoltați de reprezentanți „tradiționali” ai complexului militar-industrial american „vechea școală”, de Lockheed Martin Space Systems Company și Raytheon Company, ale căror produse nu sunt în mod tradițional ieftine. Cu toate acestea, piața obligă companiile americane să se adapteze flexibil și, dacă este necesar, să coopereze pentru a realiza proiecte comune. Invazia SpaceX pe piața de lansare militară a forțat deja „vechea gardă”, obișnuită cu uriașele ordine guvernamentale din timpul Războiului Rece, să-și optimizeze activitățile. Este foarte posibil ca, de exemplu, SpaceX să se alăture companiei Lockheed Martin Space Systems Company sau Raytheon Company în dezvoltarea și producția de interceptori promițătoare pentru apărarea antirachetă.
Ce înseamnă asta în practică? Da, faptul că sarcina de a lansa pe orbită un grup de 4.000 sau mai multe interceptori de apărare antirachetă, declarată în programul SDI, poate deveni o realitate în următorul deceniu. Având în vedere că compania privată SpaceX intenționează să lanseze pe orbită 4.000-12.000 de sateliți de comunicație, bugetul SUA va permite lansarea pe orbită a unui număr comparabil de interceptori, cu un cost, de exemplu, de ordinul a 1-5 milioane dolari pe unitate
În același timp, apariția unui astfel de vehicul de lansare ca BFR va permite nu numai lansarea sateliților interceptori la prețuri reduse, ci și asigurarea îndepărtării lor de pe orbită și returnarea acestora pentru întreținere, modernizare sau eliminare.
De ce să plasezi interceptorii în spațiu? De ce nu pot fi lansate de pe vehicule terestre, așa cum se face acum în cadrul programului GBI?
În primul rând, deoarece desfășurarea timpurie a interceptorilor cu transportatori comerciali va fi mult mai ieftină. Costul lansării unui număr comparabil de interceptori cu rachete militare va fi întotdeauna mai mare decât cel al companiilor private SpaceX sau Blue Origin. Cu toate acestea, un anumit număr de interceptori vor fi desfășurați pe transportoare terestre și submarine, pentru a asigura posibilitatea reaprovizionării / întăririi operaționale a constelației satelitului și pentru a rezolva sarcinile pe care le vom lua în considerare mai jos.
În al doilea rând, timpul de răspuns al constelației satelitului este semnificativ mai mare decât cel al componentelor solului sau ale mării sistemului de apărare antirachetă. Se poate presupune că, în unele cazuri, sateliții interceptori vor putea ataca un ICBM de lansare chiar înainte de a-și dezactiva focoasele și momealele.
În al treilea rând, este extrem de dificil să distrugi un grup imens de interceptori orbitali. Mai ales când sunt pe orbită, pe lângă sateliții interceptori, vor exista câteva mii, dacă nu zeci de mii, de sateliți comerciali. Și da, o găleată de nuci nu va ajuta la distrugerea constelațiilor satelitului care orbitează, la fel cum folia sau argintul nu vor proteja împotriva armelor cu laser.
Toate acestea sugerează că eșalonul spațial al sistemului de apărare antirachetă din SUA va domina în viitor
Dar Rusia și China au sateliți interceptori? Și aici factorul economic va fi deja decisiv: oricine va putea lansa pe orbită arme mai ieftine și mai eficiente la o rată mai ieftină, inclusiv luând în considerare diferența în bugetele oponenților, are un avantaj. „Dumnezeu este mereu de partea marilor batalioane”.
În ceea ce privește calendarul, agenția americană de apărare împotriva rachetelor dorește să reducă la minimum timpul necesar pentru a trece de la interceptorii existenți la sol la armele de generația următoare. Unii observatori cred că vor trece zece ani până când va fi livrat primul interceptor de generația următoare, dar alții sugerează că livrările ar putea începe în jurul anului 2026.
Lasere PRO
Periodic, pe internet apar informații, inclusiv din buzele politicienilor americani, că, în cadrul unui sistem promițător de apărare antirachetă, este planificată desfășurarea unor platforme orbitale cu lasere de luptă concepute pentru a distruge rachetele balistice în etapa inițială a zborului. În acest moment, industria SUA este destul de capabilă să creeze arme laser cu o putere de aproximativ 300 kW, în 10-15 ani această cifră poate ajunge la 1 MW. Problema este că este extrem de dificil să îndepărtați căldura de la un laser din spațiu. Pentru un laser cu o putere de 1 MW, chiar și cu o eficiență de 50% care este destul de realizabilă la nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei, va fi necesar să eliminați 1 MW de căldură. În acest caz, va fi necesar să se asigure îndepărtarea căldurii de la sursa de energie pentru laser, a cărei eficiență, de asemenea, nu va fi în mod clar de 100%.
Rusia poate avea un avantaj în acest sens, deoarece sistemele eficiente de eliminare a căldurii sunt dezvoltate ca parte a creării unui remorcher spațial cu o centrală nucleară, în timp ce competența Statelor Unite în această direcție este necunoscută.
Care sunt misiunile pentru platformele orbitale cu arme laser și ce fel de amenințare pot reprezenta?
Este posibil să se excludă practic deteriorarea cu laser a focoaselor deja separate, deoarece acestea sunt echipate cu o protecție termică puternică care le asigură supraviețuirea atunci când coboară în atmosferă. Un alt lucru este înfrângerea ICBM-urilor în secțiunea de rapel, când racheta tocmai crește viteza: corpul relativ subțire este vulnerabil la efectele termice, iar torța motorului demască racheta cât mai mult posibil, permițând arme laser și interceptori să fie îndreptată spre el.
Armele laser orbitale reprezintă o amenințare și mai mare pentru „autobuz” - sistemul de decuplare a focosului, deoarece la o altitudine de 100-200 de kilometri, influența atmosferei este deja exclusă, iar efectul unui fascicul laser de mare putere poate perturba funcționarea senzorilor, a sistemelor de control al atitudinii sau a motoarelor din etapa de diluare, ceea ce va duce la focoase de deviere de la țintă și, eventual, la distrugerea lor.
O sarcină la fel de importantă poate fi îndeplinită de o armă laser orbitală după desfășurarea focoaselor și eliberarea de momeli. După cum știți, momelile sunt împărțite în ținte dure și ușoare. Numărul de ținte grele este limitat de capacitatea de încărcare a ICBM-urilor, dar pot exista ținte mult mai ușoare. Dacă pentru fiecare focos adevărat există 1-2 momeli grele și 10-20 momeli ușoare, atunci chiar și cu nivelul de restricții existent, pentru a învinge 1.500 de focoase cu o „suită” de momeli, vor fi necesari peste 100.000 de sateliți interceptori (dacă probabilitatea interceptării de către un satelit este de aproximativ 50%). Lansarea a 100.000 sau mai mulți sateliți interceptori este cel mai probabil nerealistă chiar și pentru Statele Unite.
Și aici o armă laser orbitală poate juca un rol important. Chiar și o expunere pe termen scurt la radiații laser puternice pe focoase false gonflabile va duce la o schimbare a semnăturii radar, termice și optice a acestora și, eventual, la o schimbare a traiectoriei de zbor și / sau a distrugerii complete.
Astfel, sarcina principală a armelor laser orbitale nu este, în primul rând, nu rezolvarea directă a problemelor de apărare antirachetă, ci facilitarea soluționării acestei probleme de către alte subsisteme, în primul rând de către un grup de sateliți interceptori, asigurând identificarea și / sau distrugerea țintelor false, precum și asigurarea unei scăderi a numărului de ținte reale, datorită distrugerii unei părți a ICBM-urilor de lansare și a sistemelor de dezangajare a focoaselor în faza inițială a zborului
Apărare antirachetă pe segmentul terestru
Se pune întrebarea: va rămâne segmentul terestru ca parte a promițătorului sistem american de apărare antirachetă și la ce servește? Desigur ca da. Pentru cateva motive.
În primul rând, deoarece segmentul de la sol este cel mai dezvoltat și deja implementat. Crearea unei constelații orbitale de mii de sateliți interceptori este o sarcină complexă și cu risc ridicat. În al doilea rând, segmentul de apărare antirachetă de la sol poate asigura înfrângerea țintelor cu zbor scăzut, de exemplu, focoarele hipersonice glisante, care sunt invulnerabile segmentului spațial.
Acum, principala forță izbitoare a eșalonului la sol al sistemului american de apărare antirachetă sunt rachetele GBI din minele subterane. După reducerea dimensiunii interceptorilor și primirea de către sistemul de rachete antiaeriene (SAM) „Standard” a capacității de interceptare a ICBM-urilor, se poate aștepta atât la o creștere a numărului de rachete antiaeriene desfășurate pe nave a marinei SUA și a lansatoarelor terestre ale acestor antirachete de pe teritoriul Statelor Unite și ale aliaților lor.
concluzii
Se poate presupune că pentru perioada până în 2030, eșalonul la sol va fi principalul din sistemul american de apărare antirachetă. În acest moment, numărul total de interceptori pe rachete antirachetă de diferite tipuri poate fi de aproximativ 1000 de unități.
După 2030, va începe desfășurarea constelației orbitale, care va dura aproximativ cinci ani, în urma căreia 4000-5000 de sateliți interceptori vor apărea pe orbită. Dacă se constată că sistemul este funcțional, eficient și adecvat din punct de vedere economic, atunci implementarea acestuia va continua către 10.000 sau mai mulți sateliți interceptori.
Apariția unei arme laser orbitale capabile să rezolve probleme de apărare antirachetă poate fi așteptată nu mai devreme de 2040, deoarece acesta nu este doar un satelit interceptor care cântărește 15-150 de kilograme, ci o platformă orbitală cu drepturi depline, cu echipamente sofisticate, care poate dura mai multe decenii de dezvoltat.
Astfel, în perioada până în 2030, sistemul american de apărare antirachetă poate fi de așteptat să aibă capacitatea de a intercepta aproximativ 300 de focoase și momeli, până în 2040 această cifră poate crește cu un ordin de mărime - până la 3000-4000 de focoase și momeli, iar după apariția armelor laser orbitale, capabile să „filtreze” momeli ușoare, sistemul american de apărare antirachetă va fi probabil capabil să intercepteze aproximativ 3000-4000 de focoase și momeli grele și aproximativ o sută de mii de momeli ușoare.
Măsura în care aceste prognoze devin realitate depinde în mare măsură de cursul politic al conducerii actuale și viitoare a SUA. După cum am înțeles din declarațiile recente ale președintelui american Donald Trump, Statele Unite. Pentru RPC, apărarea antirachetă care va fi creată va fi redundantă până în 2035-2040. Doar Rusia rămâne.
Nu există bariere tehnice fundamentale în calea creării elementelor de mai sus ale sistemului de apărare antirachetă. Din punct de vedere tehnic, cea mai dificilă este crearea de arme laser orbitale, dar ținând cont de starea actuală a activității în Statele Unite cu privire la armele cu laser până în 2040, sarcinile stabilite pot fi bine rezolvate. În ceea ce privește desfășurarea a mii de sateliți interceptori, indirect posibilitatea implementării acestui segment de apărare antirachetă poate fi judecată prin modul în care planurile companiilor comerciale vor fi puse în aplicare pentru a crea cele mai recente rachete reutilizabile și pentru a implementa rețele globale de satelit.
La începutul lucrărilor la programul SDI, secretarul adjunct al apărării pentru dezvoltarea științifică și tehnică, Richard Deloyer, a declarat că, în condițiile unei acumulări nerestricționate de focoase nucleare sovietice, orice sistem antirachetă ar fi inoperant. Problema este că acum triada noastră nucleară este în mare măsură „stoarsă” de Tratatul START III privind limitarea armelor nucleare strategice, care ar trebui să expire la 5 februarie 2021. Ce acord îl va înlocui și dacă va veni, este încă necunoscut.
