Научно-фантастические фильмы могут создать у людей ложное представление о космосе. В фильмах бравые пилоты направляют свои корабли в космос, словно летят в атмосфере Земли. Они петляют, выполняют фигуры высшего пилотажа. Может показаться, что они и не покидали Землю. Такое возможно?
Нет.
На самом деле космическая баталия, скорее всего, будет выглядеть иначе.
Доктор Ребекка Рисман из Центра космической политики и стратегии некоммерческой организации Aerospace Corporation и её коллега Джеймс Р. Уилсон посвятили этой проблематике доклад «Физика космической войны: как динамика орбиты ограничивает взаимодействие в космосе».
Если взглянуть на наше прошлое, то всё говорит о том, что милитаризация космоса продолжится. И это несмотря на разговоры о сохранении мира в космическом пространстве, договоры (например, Договор о космосе от 27 января 1967 года), в которых подчёркиваются аналогичные порывы. По мере того, как всё больше стран стремятся расширить своё присутствие в космосе, в условиях, когда конкуренция за космические ресурсы набирает обороты, разговор о конфликте за пределами Земли становится актуальным.
В космосе ещё никогда не было сражений. Но мир уже стал свидетелем испытаний подобного типа вооружения. В этом вопросе активно участвуют Россия, Китай, Индия и США. Помимо создания орбитального вооружения, указанные страны активно развивают и испытывают ракеты наземного базирования, которые способны уничтожить аппарат на низкой околоземной орбите.
Скорее всего, это лишь верхушка айсберга, когда речь идёт о будущих межпланетных конфликтах. Согласно докладу, ни одна из программ по противоспутниковому вооружению не предусматривает прямое присутствие человека на борту космического аппарата, возможно, необходимость в пилотируемых военных космических кораблях и не возникнет. Авторы считают, что современное противостояние в космосе будет вестись исключительно с использованием беспилотных средств, которые будут сильно ограничены физикой в своих передвижениях.
В первые дни космической эры, когда еще бушевала холодная война, сверхдержавы представляли, что конфликт в космосе будет в значительной степени продолжением земных конфликтов. Советский Союз даже спроектировал космические станции с огнестрельным вооружением на борту (станция «Алмаз»), для защиты от нападений американских астронавтов, и даже разработал для космонавтов лазерный пистолет. США также работали над подобными проектами.
Но технический прогресс расставил всё по своим местам, отдав предпочтение беспилотным аппаратам.
Сейчас в космосе хозяйствуют автоматические аппараты, и только на МКС находятся люди.
В ближайшие 50 лет любые конфликты в космосе будут связаны с атаками на спутники. Но всё будет не так прямолинейно. Авторы выделяют четыре направления космической борьбы:
— перехитрить противника, чтобы нанести ущерб его интересам;
— подорвать или временно снизить возможности противника по использованию космических средств;
— полностью свести к нулю космический потенциал;
— сдерживать или принимать превентивные меры на земле или в космосе.
Спутники движутся очень предсказуемо. Они перемещаются быстро, но во многих случаях не составит труда предсказать их будущее положение и перехватить. Некоторые спутники могут изменять высоту орбиты, но это не даёт им высокой манёвренности или возможности избежать атаки.
Чтобы объяснить, как физика ограничивает действия в космосе, авторы статьи подчеркнули пять ключевых моментов: спутники движутся быстро, спутники движутся предсказуемо, космос большой, время решает всё, спутники медленно маневрируют.
Взаимодействие объектов в космосе будет преднамеренным и довольно медленным, ведь космос велик, и космические аппараты могут изменить свою траекторию лишь при достаточном усилии. Кроме того, атака на космические объекты потребует точности, потому что космические аппараты и даже наземное вооружения могут поразить цель лишь после высокоточных вычислений. В резерве нет истребителей, которые быстро взлетят и выполнят задачу. Вместо этого космическая битва с участием спутников — это скорее математическая задачка.
Орбита космического аппарата предсказуема благодаря взаимосвязи между скоростью, высотой и формой орбиты. На более низких высотах спутники могут сталкиваться с сопротивлением атмосферы, что постепенно снизит их орбиту. Кроме того, Земля — это не идеальная сфера. Но эти факторы можно учесть при нападении. «Чтобы отклониться от предписанной орбиты, спутники должны использовать двигатель для манёвра. Это отличает их от самолётов, которые в основном используют воздух для изменения направления движения. Космический вакуум не предлагает такой возможности», — подчёркивают авторы.
Огромные размеры космоса также играют важную роль в космической битве. Объём пространства между низкой околоземной орбитой и геостационарной составляет около 200 триллионов кубических километров. Это в 190 раз больше, чем объём Земли.
Таким образом, точное позиционирование спутников на таких просторах будет постоянной проблемой, поскольку некоторые из них будут разработаны так, чтобы усложнить своё обнаружение. Однако стоит понимать, что спутники регулярно отслеживают. В силу их низкой мобильности, после выявления орбиты спутника не составит труда спрогнозировать его траекторию движения.
Огромный объём космоса также означает, что большинство космических сражений будут либо скоротечны и интенсивны, либо продолжительны и медленны.
Операторы атакующего спутника могут потратить недели на его перемещение в нужную позицию, в это время необходимость или условия могут кардинально измениться. Объект атаки может лишь немного изменить свою траекторию движения, тогда спутник противника может не иметь уже возможности или топлива, чтобы перехватить его.
Авторы также отмечают, что время решает всё. Даже если атакующий спутник может ориентироваться на той же орбитальной траектории, что и его цель, все равно нет гарантии сближения.
Поднять два спутника на одну и ту же высоту и траекторию несложно, (хотя это и может требовать много времени и топлива) но это не означает, что они находятся в одной точке. Поскольку скорость и высота взаимосвязаны, выведение двух спутников в одну точку — не самое интуитивно понятное занятие. Требуется идеальный расчёт времени и тщательная подготовка.
Авторы также обсуждают другой метод приближения к цели, называемый «согласование плоскости». Спутник маневрирует так, чтобы его орбитальная плоскость (геометрическая плоскость, в которой расположена орбита от вращающегося тела) совпадала с целью. Подобный подход даёт нападающему возможность выбрать время для атаки. «Не предпринимая резких, заведомо опасных менёвров, противник может казаться безобидным, ожидая оптимального времени для атаки», — объясняют авторы.
Спутники на геостационарных орбитах сохраняют одинаковое положение относительно поверхности Земли, поэтому ряд принципов защиты и нападения могут различаться. Но в целом сохраняются общие для темы ограничения. Для маневрирования в космосе требуется время и энергия, независимо от типа орбиты.
Однако необходимость встречи двух спутников имеет смысл, если планируется осмотр или захват одного аппарата другим. Для физического уничтожения спутника достаточно противоспутниковой ракеты, чей полет до низкой орбиты будет длиться считанные минуты. Но здесь возникают последствия успешных атак в виде появления обломков в космосе. Дополнительный мусор может в конечном итоге повредить непреднамеренные цели: спутники атакующий стороны или нейтрального наблюдателя. В настоящий момент лишь Китай, США и Индия успешно испытали противоспутниковое вооружение.
Облако обломков после уничтожения спутника быстро рассеивается. Несмотря на то, что плотность мусора быстро снижается, части спутника распространяются на большую площадь и по-прежнему представляет опасность.
В докладе чётко представлены все сложности космических сражений и насколько они отличаются от боевых действий в воздушном пространстве Земли. Но есть вопросы, которые остались за рамками компетенции авторов.
Что произойдёт, когда одно государство осознает, что их спутники собираются атаковать? Они не будут сидеть сложа руки. Скорее всего, они предпримут ответные меры: осуждение, угрозы, конкретные действия. Атака в космосе может стать искрой для новой войны на Земле.
Автор: Артур Арушанян
Источник: https://www.universetoday.com/148433/what-would-a-realistic-space-battle-look-like/
Хорошее описание настоящей космической погони между американским спутником-шпионом и российским спутником-инспектором: https://lozga.livejournal.com/205986.html
