Orbitalna krstarica: šta će opremiti svemirske brodove

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Sve više se na svemir sve više gleda kao na potpuno poprište vojnih operacija. Nakon ujedinjenja Vazduhoplovstva (Vrakoplovstva) i Vazdušno-kosmičkih odbrambenih snaga u Rusiji, formirane su Vazdušno-kosmičke snage (VKS). Nova vrsta oružanih snaga pojavila se i u Sjedinjenim Državama.

Međutim, do sada se više govori o protivraketnoj odbrani, udaranju iz svemira i uništavanju neprijateljskih svemirskih letjelica s površine ili iz atmosfere. Ali prije ili kasnije, oružje se može pojaviti na svemirskim brodovima u orbiti. Zamislite samo Sojuz s ljudskom posadom ili oživljeni američki šatl koji nosi lasere ili topove. Takve ideje dugo žive u glavama vojske i naučnika. Osim toga, naučna fantastika i ne baš naučna fantastika ih povremeno zagrijava. Potražimo održive početne tačke sa kojih može početi nova trka u svemirskom naoružanju.

Sa topom na brodu

I neka topovi i mitraljezi - posljednje o čemu razmišljamo kada zamišljamo borbeni sudar svemirskih brodova u orbiti, vjerovatno će u ovom vijeku sve početi s njima. Zapravo, top na letjelici je jednostavan, razumljiv i relativno jeftin, a već postoje primjeri korištenja takvog oružja u svemiru.

Početkom 70-ih, SSSR je počeo ozbiljno da strahuje za bezbednost vozila poslanih u nebo. I to je bilo zbog čega su, na kraju krajeva, u osvit svemirskog doba Sjedinjene Države počele razvijati satelite za istraživanje i satelite presretače. Takav posao se sada obavlja - i ovdje i s druge strane okeana.

Inspektor sateliti su dizajnirani da pregledaju svemirske letjelice drugih ljudi. Manevrišući u orbiti, približavaju se meti i obavljaju svoj posao: fotografišu ciljni satelit i slušaju njegov radio saobraćaj. Ne morate ići daleko za primjerima. Lansiran 2009. godine, američki aparat za elektronsko izviđanje PAN, krećući se u geostacionarnoj orbiti, "prišulja" se drugim satelitima i prisluškuje radio saobraćaj ciljanog satelita sa zemaljskim kontrolnim tačkama. Često im mala veličina takvih uređaja pruža prikrivenost, tako da ih sa Zemlje često pogrešno smatraju svemirskim otpadom.

Osim toga, 70-ih godina Sjedinjene Američke Države najavile su početak rada na svemirskom brodu za višekratnu upotrebu Space Shuttle. Šatl je imao veliki teretni odeljak i mogao je da se isporuči u orbitu i da se iz nje vrati na Zemlju svemirske letelice velike mase. NASA će u budućnosti lansirati Hubble teleskop i nekoliko modula Međunarodne svemirske stanice u orbitu u teretnim prostorima šatlova. Godine 1993. svemirski šatl Endeavour zgrabio je 4,5 tona naučni satelit EURECA svojom rukom manipulatora, stavio ga u tovarni prostor i vratio na Zemlju. Stoga, bojazan da bi se to moglo dogoditi sovjetskim satelitima ili orbitalnoj stanici Saljut - a mogla bi se dobro uklopiti u "tijelo" šatla - nije bila uzaludna.

Stanica Saljut-3, koja je poslata u orbitu 26. juna 1974. godine, postala je prvo i do sada poslednje orbitalno vozilo sa ljudskom posadom sa oružjem. Vojna stanica Almaz-2 skrivala se pod građanskim imenom "Saljut". Povoljan položaj u orbiti sa visinom od 270 kilometara davao je dobar pregled i pretvarao stanicu u idealnu osmatračnicu. Stanica je ostala u orbiti 213 dana, od kojih je 13 radila sa posadom.

Tada je malo ljudi zamišljalo kako će se odvijati svemirske bitke. Tražili su primjere u nečem razumljivijem - prvenstveno u avijaciji. Ona je, međutim, i tako služila kao donator svemirske tehnologije.

U to vrijeme nisu mogli smisliti bolje rješenje, osim kako postaviti avionski top na brod. Njegovo stvaranje preuzeo je OKB-16 pod vodstvom Aleksandra Nudelmana. Dizajnerski biro obilježili su mnogi revolucionarni razvoji tokom Velikog Domovinskog rata.

"Ispod trbuha" stanice ugrađen je automatski top kalibra 23 mm, kreiran na bazi avijacijskog brzometnog topa dizajna Nudelmana - Richter R-23 (NR-23). Usvojen je 1950. godine i instaliran na sovjetske lovce La-15, MiG-17, MiG-19, jurišne avione Il-10M, vojno transportne avione An-12 i druga vozila. HP-23 je takođe proizveden po licenci u Kini.

Pištolj je bio fiksiran kruto paralelno s uzdužnom osi stanice. Bilo ga je moguće usmjeriti na željenu tačku na meti samo okretanjem cijele stanice. Štaviše, to se moglo učiniti i ručno, kroz nišan, i daljinski - sa zemlje.

Proračun pravca i snage salve potrebne za garantovano uništenje mete vršio je Programski kontrolni uređaj (PCA), koji je kontrolisao ispaljivanje. Brzina paljbe pištolja bila je do 950 metaka u minuti.

Projektil težak 200 grama letio je brzinom od 690 m/s. Top je mogao efikasno gađati ciljeve na udaljenosti do četiri kilometra. Prema svjedocima terenskih ispitivanja pištolja, rafal iz topa razderao je pola metalne bure benzina koja se nalazila na udaljenosti većoj od kilometra.

Kada je ispaljen u svemiru, njegov trzaj je bio ekvivalentan potisku od 218,5 kgf. Ali to se lako kompenziralo pogonskim sistemom. Stanicu su stabilizovala dva pogonska motora sa potiskom od 400 kgf svaki ili kruti stabilizacioni motori sa potiskom od 40 kgf.

Stanica je bila naoružana isključivo za odbrambene akcije. Pokušaj da se ukrade iz orbite ili čak pregleda od strane inspektorskog satelita mogao bi se završiti katastrofom za neprijateljsko vozilo. Istovremeno, bilo je besmisleno i, zapravo, nemoguće koristiti 20-tonski Almaz-2, punjen sofisticiranom opremom za namjerno uništavanje objekata u svemiru.

Stanica se mogla braniti od napada, odnosno od neprijatelja koji joj se samostalno približio. Za manevre u orbiti, koji bi omogućili približavanje ciljevima na preciznoj udaljenosti, Almaz jednostavno ne bi imao dovoljno goriva. A svrha njegovog pronalaska bila je drugačija - fotografsko izviđanje. U stvari, glavno "oružje" stanice bio je gigantski dugofokusni teleskop-kamera sa ogledalom i sočivima "Agat-1".

Tokom posmatranja stanice u orbiti, još nisu stvoreni pravi protivnici. Ipak, pištolj na brodu korišten je za svoju namjenu. Programeri su trebali znati kako će ispaljivanje iz topa utjecati na dinamiku i stabilnost vibracija stanice. Ali za to je bilo potrebno sačekati da stanica radi u bespilotnom režimu.

Terenski testovi pištolja pokazali su da je pucanje iz pištolja bilo praćeno jakom urlanjem, pa je postojala zabrinutost da bi testiranje pištolja u prisustvu astronauta moglo negativno uticati na njihovo zdravlje.

Ispaljivanje je izvedeno 24. januara 1975. daljinskim upravljanjem sa Zemlje neposredno prije izlaska stanice iz orbite. U to vrijeme posada je već napustila stanicu. Paljba je izvedena bez cilja, granate ispaljene protiv vektora orbitalne brzine ušle su u atmosferu i izgorjele i prije same stanice. Stanica se nije srušila, ali je trzaj od salve bio značajan, iako su motori u tom trenutku bili uključeni radi stabilizacije. Da je posada u tom trenutku bila na stanici, on bi to osjetio.

Na narednim stanicama serije - posebno "Almaz-3", koje su letele pod imenom "Saljut-5" - trebalo je da instaliraju raketno naoružanje: dve rakete klase "svemir-svemir" sa procijenjeni domet veći od 100 kilometara. Tada se, međutim, odustalo od ove ideje.

Vojni "Union": oružje i projektili

Razvoju projekta Almaz prethodio je Zvezdin program. U periodu od 1963. do 1968. godine, OKB-1 Sergeja Koroljeva bio je angažovan na razvoju višesedeće vojne istraživačke svemirske letelice 7K-VI, koja bi bila vojna modifikacija Sojuza (7K). Da, ista svemirska letjelica s ljudskom posadom koja je još uvijek u funkciji i ostaje jedino sredstvo za isporuku posada na Međunarodnu svemirsku stanicu.

Vojni "Sojuz" bili su namijenjeni za različite namjene, te su shodno tome dizajneri predvidjeli drugačiji set opreme na brodu, uključujući i oružje.

"Sojuz P" (7K-P), koji je počeo da se razvija 1964. godine, trebao je postati prvi orbitalni presretač s ljudskom posadom u istoriji. Međutim, na brodu nije bilo predviđeno nikakvo oružje, posada broda je, nakon što je pregledala neprijateljski satelit, morala izaći u otvoreni svemir i takoreći ručno onesposobiti neprijateljski satelit. Ili, ako je potrebno, stavljanjem uređaja u poseban kontejner, pošaljite ga na Zemlju.

Ali od ove odluke se odustalo. Plašeći se sličnih akcija od strane Amerikanaca, opremili smo našu letjelicu sistemom za samodetonaciju. Sasvim je moguće da bi Sjedinjene Države krenule istim putem. Čak ni ovdje nisu htjeli riskirati živote astronauta. Projekt Soyuz-PPK, koji je zamijenio Soyuz-P, već je pretpostavljao stvaranje punopravnog borbenog broda. Mogao bi eliminirati satelite zahvaljujući osam malih raketa svemir-svemir smještenih u pramcu. Posada presretača sastojala se od dva kosmonauta. Nije bilo potrebe da sada napusti brod. Pregledavši objekt vizualno ili ispitivanjem uz pomoć opreme na brodu, posada je odlučila da ga je potrebno uništiti. Ako bi to bilo prihvaćeno, brod bi se udaljio kilometar od cilja i gađao ga ugrađenim projektilima.

Rakete za presretač trebalo je da izradi biro za projektovanje oružja Arkadij Šipunov. Bili su modifikacija radio-kontrolisanog protivtenkovskog projektila koji je išao do cilja na snažnom nosaču. Manevrisanje u svemiru se vršilo paljenjem malih barutnih bombi, koje su bile gusto išarane njenom bojevom glavom. Prilikom približavanja meti, bojeva glava je potkopana - a njeni fragmenti velikom brzinom su pogodili metu, uništavajući je.

Godine 1965. OKB-1 je dobio instrukcije da napravi orbitalni izviđački avion pod nazivom Sojuz-VI, što je značilo High Altitude Explorer. Projekat je poznat i pod oznakama 7K-VI i Zvezda. "Sojuz-VI" je trebao vršiti vizuelno osmatranje, fotografsko izviđanje, izvoditi manevre za približavanje i, po potrebi, mogao uništiti neprijateljski brod. Da bi se to postiglo, već poznati avionski top HP-23 ugrađen je na brodsko vozilo za spuštanje. Navodno je iz ovog projekta prešla na projekat stanice Almaz-2. Ovdje je bilo moguće usmjeravati top samo kontrolom cijelog broda.

Međutim, nikada nije izvršeno niti jedno lansiranje vojnog "Uniona". U januaru 1968. godine obustavljeni su radovi na vojnom istraživačkom brodu 7K-VI, a nedovršeni brod je demontiran. Razlog tome su interne prepirke i uštede. Osim toga, bilo je očito da se svi zadaci ove vrste brodova mogu povjeriti ili običnom civilnom Sojuzu ili vojnoj orbitalnoj stanici Almaz. Ali stečeno iskustvo nije bilo uzaludno. OKB-1 ga je koristio za razvoj novih tipova svemirskih letjelica.

Jedna platforma - različita oružja

U 70-im godinama zadaci su već postavljeni šire. Sada se radilo o stvaranju svemirskih vozila sposobnih da unište balističke rakete u letu, posebno važne zračne, orbitalne, morske i kopnene ciljeve. Posao je povjeren NPO Energia pod vodstvom Valentina Glushka. Posebna uredba Centralnog komiteta KPSS i Vijeća ministara SSSR-a, koja je formalizirala vodeću ulogu "Energije" u ovom projektu, nazvana je: "O proučavanju mogućnosti stvaranja oružja za ratovanje u svemiru i iz svemira."

Za osnovu je odabrana dugoročna orbitalna stanica Saljut (17K). Do tada je već bilo dosta iskustva u radu uređaja ove klase. Odabravši je kao osnovnu platformu, dizajneri NPO Energia počeli su razvijati dva borbena sistema: jedan za korištenje s laserskim oružjem, drugi za raketno oružje.

Prvi se zvao "Skif". Dinamički model orbitalnog lasera - svemirska letjelica Skif-DM - biće lansirana 1987. godine. A sistem sa raketnim oružjem nazvan je "Kaskada".

"Cascade" se povoljno razlikovao od laserskog "brata". Imala je manju masu, što znači da se mogla napuniti velikim zalihama goriva, što joj je omogućilo da se "osjeća slobodnije u orbiti" i da izvodi manevre. Iako je za taj i drugi kompleks pretpostavljena mogućnost dopune goriva u orbiti. To su bile bespilotne stanice, ali je bila predviđena i mogućnost da ih posada od dva člana posjeti do jedne sedmice na svemirskom brodu Sojuz.

Općenito, konstelacija laserskih i raketnih orbitalnih kompleksa, dopunjena sistemima za navođenje, trebala je postati dio sovjetskog proturaketnog odbrambenog sistema - "anti-SDI". Istovremeno je pretpostavljena jasna "podjela rada". Raketa "Cascade" je trebalo da radi na ciljevima koji se nalaze na srednjoj visini i geostacionarnim orbitama. "Skif" - za objekte u niskoj orbiti.

Odvojeno, vrijedi razmotriti i same rakete presretače, koje su se trebale koristiti kao dio borbenog kompleksa Kaskad. Razvijeni su, opet, u NPO Energia. Takvi projektili se ne uklapaju sasvim u uobičajeno razumijevanje projektila. Ne zaboravite da su korišteni izvan atmosfere u svim fazama, aerodinamika se nije mogla uzeti u obzir. Umjesto toga, bili su slični modernim gornjim stupnjevima koji se koriste za dovođenje satelita u izračunate orbite.

Raketa je bila veoma mala, ali je imala dovoljno snage. Sa lansirnom masom od samo nekoliko desetina kilograma, imao je karakterističnu marginu brzine uporedivu s karakterističnom brzinom raketa koje su svemirske letjelice u orbitu stavljale kao teret. Jedinstveni pogonski sistem korišten u raketi presretaču koristio je nekonvencionalna, nekriogena goriva i kompozitne materijale za teške uslove rada.

U inostranstvu i na ivici fantazije

Sjedinjene Države su također imale planove za izgradnju ratnih brodova. Tako je u decembru 1963. javnost objavila program za stvaranje orbitalne laboratorije s ljudskom posadom MOL (Maned Orbiting Laboratory). Stanicu je u orbitu trebala isporučiti lansirna raketa Titan IIIC zajedno sa svemirskom letjelicom Gemini B, koja je trebala nositi posadu od dva vojna astronauta. Trebalo je da provedu do 40 dana u orbiti i da se vrate na letjelicu Gemini. Namjena stanice bila je slična našem "Almaziju": trebalo je da se koristi za fotografsko izviđanje. Međutim, ponuđena je i mogućnost "inspekcije" neprijateljskih satelita. Štaviše, astronauti su morali izaći u svemir i približiti se neprijateljskim vozilima koristeći takozvanu Astronaut Maneuvering Unit (AMU), mlazni ranac dizajniran za upotrebu na MOL-u. Ali postavljanje oružja na stanici nije bilo predviđeno. MOL nikada nije bio u svemiru, ali je u novembru 1966. lansiran njegov model u tandemu sa svemirskim brodom Gemini. 1969. godine projekat je zatvoren.

Postojali su i planovi za stvaranje i vojnu modifikaciju Apolla. Mogao bi se baviti inspekcijom satelita i - ako je potrebno - njihovim uništavanjem. Ovaj brod također nije trebao imati nikakvo oružje. Zanimljivo, predloženo je da se za uništavanje koristi ruka manipulatora, a ne topovi ili projektili.

Ali, možda, najfantastičnijim se može nazvati projekt nuklearno-impulsnog broda "Orion", koji je predložila kompanija "General Atomics" 1958. godine. Ovdje je vrijedno napomenuti da je to bilo vrijeme kada prvi čovjek još nije odletio u svemir, ali se prvi satelit dogodio. Ideje o načinima osvajanja svemira bile su različite. Edward Teller, nuklearni fizičar, "otac hidrogenske bombe" i jedan od osnivača atomske bombe, bio je jedan od osnivača ove kompanije.

Projekt svemirske letjelice Orion i njegova vojna modifikacija Orion Battleship, koja se pojavila godinu dana kasnije, bila je svemirska letjelica teška gotovo 10 hiljada tona, pokretana nuklearnim impulsnim motorom. Prema autorima projekta, ima prednost u poređenju sa raketama na hemijsko gorivo. U početku je Orion čak trebao biti lansiran sa Zemlje - sa nuklearnog poligona Jackess Flats u Nevadi.

Za projekat se zainteresovala ARPA (DARPA će to postati kasnije) - Agencija za napredne istraživačke projekte Ministarstva odbrane SAD, zadužena za razvoj novih tehnologija za upotrebu u interesu Oružanih snaga. Od jula 1958. Pentagon je izdvojio milion dolara za finansiranje projekta.

Vojska je bila zainteresirana za brod koji je omogućio isporuku u orbitu i premeštanje tereta težine oko desetine hiljada tona u svemir, izviđanje, rano upozoravanje i uništavanje neprijateljskih ICBM, elektronske protumjere, kao i udare po zemlji mete i mete u orbiti i druga nebeska tijela. U julu 1959. pripremljen je nacrt za novu vrstu američkih oružanih snaga: Snage za bombardiranje dubokog svemira, što se može prevesti kao Snage svemirskih bombardera. Predviđeno je stvaranje dvije stalne operativne svemirske flote, koje se sastoje od svemirskih letjelica projekta Orion. Prvi je trebao dežurati u niskoj orbiti, drugi - u rezervi iza lunarne orbite.

Posade na brodovima trebale su se mijenjati svakih šest mjeseci. Vijek trajanja samih Oriona bio je 25 godina. Što se tiče oružja bojnog broda Orion, ono je podijeljeno u tri vrste: glavno, ofanzivno i defanzivno. Glavne su bile termonuklearne bojeve glave W56 od jedne i po megatona i do 200 jedinica. Lansirani su pomoću raketa na čvrsto gorivo postavljene na brod.

Tri dvocijevne haubice Kasaba bile su usmjerene nuklearne bojeve glave. Granate su, napuštajući pištolj, nakon detonacije, trebale generirati uski prednji dio plazme koji se kretao brzinom skorom svjetlosti, koja je bila sposobna da pogodi neprijateljske svemirske brodove na velikim udaljenostima.

Odbrambeno naoružanje dugog dometa sastojalo se od tri 127 mm Mark 42 pomorske artiljerijske jedinice modificirane za gađanje u svemiru. Oružje kratkog dometa bili su izduženi, automatski topovi aviona M61 Vulcan kalibra 20 mm. Ali na kraju, NASA je donijela stratešku odluku da će u bliskoj budućnosti svemirski program postati nenuklearni. Ubrzo je ARPA odbila da podrži projekat.

Zrake smrti

Nekima, oružje i rakete na modernim svemirskim brodovima mogu izgledati kao staromodno oružje. Ali šta je moderno? Laseri, naravno. Hajde da pričamo o njima.

Na Zemlji su neki uzorci laserskog oružja već stavljeni u upotrebu. Na primjer, laserski kompleks Peresvet, koji je stupio na eksperimentalno borbeno dežurstvo u decembru prošle godine. Međutim, dolazak vojnih lasera u svemir još je daleko. Čak iu najskromnijim planovima, vojna upotreba takvog naoružanja se prvenstveno vidi u oblasti protivraketne odbrane, gdje će mete orbitalnih grupacija borbenih lasera biti balističke rakete i njihove bojeve glave lansirane sa Zemlje.

Iako u oblasti civilnog svemira, laseri otvaraju velike perspektive: posebno ako se koriste u laserskim svemirskim komunikacijskim sistemima, uključujući i one velikog dometa. Nekoliko svemirskih letjelica već ima laserske predajnike. No, što se laserskih topova tiče, najvjerovatnije će prvi posao koji će im biti dodijeljen biti da “brane” Međunarodnu svemirsku stanicu od svemirskog otpada.

Upravo bi ISS trebao postati prvi objekat u svemiru koji će biti naoružan laserskim topom. Zaista, stanica je periodično izložena "napadima" raznih vrsta svemirskog otpada. Da bi se zaštitio od orbitalnog otpada, potrebni su manevri izbjegavanja, koji se moraju izvoditi nekoliko puta godišnje.

U poređenju s drugim objektima u orbiti, brzina svemirskog otpada može doseći 10 kilometara u sekundi. Čak i mali komad krhotina nosi ogromnu kinetičku energiju, a ako uđe u svemirsku letjelicu, nanijet će ozbiljnu štetu. Ako govorimo o svemirskim letjelicama s ljudskom posadom ili modulima orbitalnih stanica, onda je moguće i smanjenje pritiska. U stvari, to je kao projektil ispaljen iz topa.

Još 2015. godine, naučnici sa Japanskog instituta za fizička i hemijska istraživanja preuzeli su laser, dizajniran za postavljanje na ISS. U to vrijeme, ideja je bila da se modificira EUSO teleskop koji je već bio dostupan na stanici. Sistem koji su izumili uključivao je laserski sistem CAN (Coherent Amplifying Network) i teleskop Extreme Universe Space Observatory (EUSO). Teleskop je imao zadatak da otkrije krhotine, a laser da ih ukloni iz orbite. Pretpostavljalo se da će za samo 50 mjeseci laser potpuno očistiti zonu od 500 kilometara oko ISS-a.

Probna verzija snage 10 vati trebala se pojaviti na stanici prošle godine, a već puna 2025. godine. Međutim, u maju prošle godine objavljeno je da je projekat stvaranja laserske instalacije za ISS postao međunarodni i da su u njega uključeni ruski naučnici. O tome je na sastanku Saveta za svemir RAN govorio Boris Šustov, predsednik Ekspertske grupe Saveta za svemirske pretnje, dopisni član Ruske akademije nauka.

Domaći stručnjaci će svoj razvoj uvesti u projekat. Prema prvobitnom planu, laser je trebao koncentrirati energiju iz 10 hiljada optičkih kanala. No, ruski fizičari su predložili smanjenje broja kanala za faktor 100 korištenjem takozvanih tankih šipki umjesto vlakana, koje se razvijaju na Institutu za primijenjenu fiziku Ruske akademije nauka. Ovo će smanjiti veličinu i tehnološku složenost orbitalnog lasera. Laserska instalacija će zauzeti zapreminu od jednog ili dva kubna metra i imati masu od oko 500 kilograma.

Ključni zadatak koji moraju riješiti svi koji se bave projektovanjem orbitalnih lasera, a ne samo orbitalnih lasera, je pronaći potrebnu količinu energije za napajanje laserske instalacije. Za pokretanje planiranog lasera punom snagom potrebna je sva električna energija koju stanica proizvodi. Međutim, jasno je da je nemoguće potpuno isključiti orbitalnu stanicu. Danas su ISS solarni paneli najveća orbitalna elektrana u svemiru. Ali daju samo 93,9 kilovata snage.

Naši naučnici takođe razmišljaju kako da zadrže pet posto raspoložive energije za snimak. U ove svrhe predlaže se produžiti vrijeme pucanja na 10 sekundi. Još 200 sekundi između snimaka će biti potrebno da se "napuni" laser.

Laserska instalacija "iznosi" smeće sa udaljenosti do 10 kilometara. Štaviše, uništavanje fragmenata krhotina neće izgledati isto kao u "Ratovima zvijezda". Laserski snop, koji pogađa površinu velikog tijela, uzrokuje isparavanje njegove supstance, što rezultira slabim protokom plazme. Tada, zbog principa mlaznog pogona, fragment krhotina dobiva impuls, a ako laser udari u čelo, fragment će se usporiti i, gubeći brzinu, neizbježno će ući u guste slojeve atmosfere, gdje će izgorjeti.