Доброго времени суток, дорогой читатель. Сегодня мы расскажем об одном из уникальнейших и передовых комплексов отечественной космической отрасли, и по совместительству об одном из самых современных вооружений Российских ВКС. Речь пойдёт о радио-оптическом комплексе распознавания космических объектов (РОКР КО) "Крона" и её упрощённом варианте "Крона-Н" для работы с низкоорбитальными космическими объектами.
Историческая справка
4 октября 1957 года Советский Союз дал старт покорению космоса, выведя на околоземную орбиту первый в мире искусственный спутник земли. Началась космическая эра человечества и космическая гонка Холодной Войны. Однако, запуск Спутника поставил перед советским руководством новую задачу - мало научиться отправлять в космос объекты - за ними нужно ещё и уметь следить.
Для выполнения этой цели в конце 50-х годов в СССР был создан наземный автоматизированный комплекс управления (НАКУ). В его составе находились командно-измерительные комплексы (КИК), дислоцировавшиеся на всей территории страны, а также на специальных кораблях слежения в акваториях морей и океанов. Радиотехнические системы КИК работали на принципе так называемого "активного ответа" - использования специальной радиоизлучающей аппаратуры, установленной на космических аппаратах и кораблях и обеспечивающей функционирование и решение задач НАКУ.
Однако, такая зависимость слежения от установленной заранее специальной аппаратуры внутри космических объектов оказывалась неудовлетворительной. В случаях прекращения существования космических объектов или аварийных ситуаций на них, связанных с отказом радиоаппаратуры, НАКУ лишался возможности слежения за ними. По тем же причинам он не мог осуществлять слежение и за иностранными космическими объектами, в числе которых могли быть и спутники-шпионы и полноценное оружие. А так как в последующие 60-е годы началось активное освоение космического пространства и количество запускаемых в космос объектов только нарастало, то возникла и новая задача - определение орбит и сопровождение (каталогизация) всего массива запускаемых в космос объектов, в том числе иностранного и находящегося в космосе без специальной аппаратуры.
Вообще, слежение за первыми иностранными космическими объектами осуществлялось с помощью оптических астрономических средств Астросовета Академии наук СССР. Обработка измерительной информации, определение орбит и сопровождение этих объектов проводились вручную с использованием так называемого графо-аналитического метода. В этот период ведущие советские ученые пришли к выводу о необходимости создания в стране специальной службы, а в дальнейшем и системы, предназначенной для наблюдения за околоземным космическим пространством. Идея создания системы контроля космического пространства (СККП) была активно поддержана 4 Главным управлением Министерства обороны СССР (изначально созданным в середине 50-х годов для работы над ПВО г. Москвы).
Начало реального создания СККП в нашей стране было положено Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 15.11.1962 года "О создании отечественной службы контроля космического пространства". В соответствии с этим постановлением в СпецНИИ-45 МО СССР было образовано специальное управление, предназначенное для разработки необходимых проектных документов, ведения службы контроля космического пространства (ККП) и обучения специалистов в этой области.
В 1963 –1965 годах в СпецНИИ-45 МО СССР был разработан и одобрен эскизный проект Центра контроля космического пространства (ЦККП). По результатам испытаний ЦККП I очереди был поставлен на боевое дежурство в январе 1970 года.
Новую систему можно было использовать не просто для слежения за космическими объектами, но и в качестве части комплекса "истребителя спутников" (ИС). Уже в августе 1970 года перехватчик комплекса ИС впервые в мире успешно поразил ИСЗ-мишень (искусственный спутник Земли) по целеуказанию с ЦККП.
Однако, если к 60-м годам, на околоземных орбитах находилось всего около сотник космических объектов, то к середине 70-х годов их число превышало 3000! Количество же фрагментов и осколков, находящихся за пределами чувствительности средств наблюдения, оценивалось уже в 10-12 тысяч! Но чем же так важны и опасны последние?
Прежде всего, неуправляемостью. Столкновение с ними может привести к нарушению связи, навигации, а также к техногенным авариям и катастрофам. К примеру, маленький фрагмент размером чуть более одного сантиметра способен полностью вывести из строя любой спутник или даже орбитальную станцию типа МКС. Но это в космосе. А возможны последствия, связанные и с падением космических объектов на Землю. На сегодняшний день, к примеру, один раз в неделю с орбиты сходит объект размером более одного метра. Задача ККП как раз и состоит в том, чтобы предвидеть такую ситуацию, определить, с какой степенью вероятности она произойдет, где, в каком районе будет падение. Ситуации, связанные с изменением параметров функционирования, орбитальных характеристик, опасных сближений до сих пор рассматриваются ежедневно.
Так вот. В этой сложной обстановке было принято решение о привлечении к наблюдениям за космическими объектами практически всех имевшихся тогда средств. В первую очередь были привлечены военные системы предупреждения о ракетном нападении (ПРН) и противоракетной обороны (ПРО). Одновременно ставилась задача повышения достоверности обнаружения, распознавания и сопровождения опасных в военном отношении иностранных космических объектов путем создания специализированных средств СККП.
Пути осуществления перечисленных задач определялись очередным постановлением руководства страны от 21.11.1974 года о принятии на вооружение ЦККП II очереди, а также, помимо всего прочего, проведении работ по созданию на Северном Кавказе уникального радио-оптического комплекса распознавания космических объектов (РОКР КО) "Крона".
Название "Крона", кстати, произошло от появления антенны ультравысокочастотного диапазона, которая выглядела как крона дерева.
РОКР "Крона"
Вообще, работы по комплексу "Крона" начались с идеи получать, наряду с радиолокационными сигнатурами и оптические изображения спутников. Расчеты показали, что при лазерном подсвете и узкополосной фильтрации принимаемого излучения, в ясную погоду можно видеть спутники в любое время суток.
Также, важным этапом, определившим долговременную программу работ по ракетно-космической обороне и созданию комплекса "Крона", стала разработка в 1970-72 годах проектов системы предупреждения о ракетном нападении «Экватор», усовершенствованной системы ПРО г. Москвы "А-135" и системы контроля космического пространства «Застава», в состав которой "Крона" и должна была войти.
В проекте «Застава» предлагалось осуществить информационное сопряжение ЦККП с оптическими наблюдательными средствами астрономической сети АН СССР и существующими средствами радиоразведки излучений из космоса. Также планировалось создать специализированные оптико-электронные комплексы «Окно», оснащенные системой телескопов для обнаружения и определения координат космических объектов в широком диапазоне наклонений и высот, вплоть до геостационарных орбит, а также создать радиолокационно-оптические комплексы «Крона», оснащенные для получения данных об орбитах и распознавания космических объектов двумя РЛС «Крона-В» для работы с высокоорбитальными, и «Крона-Н» для работы с низкоорбитальными объектами, а также лазерно-оптическим локатором (ЛОЛ).
Заранее скажем, что в реальность удалось воплотить лишь один комплекс "Крона" с лазерно-оптическим локатором на Северном Кавказе, один комплекс "Окно" в Таджикистане и один комплекс "Крона-Н" на Дальнем Востоке - все уже в постсоветское время.
Итак, в конце 70-х - начале 80-х годов были разработаны эскизный и технический проекты алгоритмов комплекса "Крона". Строительство разворачивалось очень медленно и с производством явно не торопились.
- 1979 год - строительство комплекса "Крона" начато на территории Карачаево-Черкесской автономной области.
- 1984 год - завершен монтаж оборудования.
- 1989 год - частично созданный комплекс состыкован с ЦККП.
Несмотря на экономические трудности, связанные с перестройкой и распадом СССР, работы по развитию СККП уже в современной России, хотя и с отставанием по срокам, но продолжались. Так, в 1992 году завершены государственные испытания радиотехнической части «Кроны» и была успешно испытана её РЛС. С 1994 года уже проводились испытательно-опытные работы.
Начиная с 1999 года, работы по развитию СККП получили значительное ускорение. После пяти лет опытно-боевого дежурства комплекс "Крона" первого этапа создания был сдан в эксплуатацию.
В 2005 году, после нескольких лет наладки оборудования, «Крона» наконец была поставлена на боевое дежурство, а через 5 лет прошла модернизацию и получила высокоточный радиолокационный канал «Н» для определения положения и распознавания орбитальных целей.
В октябре 2017 года комплекс «Крона» заработал в полном объёме.
Состав "Кроны"
В комплекс "Крона"(45Ж6), расположенный на Северном Кавказе, входят (помимо командно-вычислительного пункта) лазерно-оптический локатор и радиолокационная станция. В этом, кстати, и заключается его уникальность - в совмещении оптических и радиолокационных средств. Других таких в России больше нет.
Лазерно-оптический локатор (30Ж6)
Он расположен на вершине горы Чапал и состоит из нескольких каналов:
- Приёмный канал — оптический телескоп К-95М с остронаправленной блендой, который позволяет получать изображения космических объектов в отражённом солнечном свете на расстоянии до 40000 км, и управляется по заранее заданной программе, сопровождая предварительно выбранные объекты.
- Пассивный канал автономного обнаружения (КАО) космических объектов — автоматически проводит патрульные наблюдения с целью обнаружения ранее неизвестных космических объектов в своей области небесной сферы, определяет их характеристики и передаёт всё это в ЦККП.
- Приёмо-передающий канал — излучает лазерный луч в сторону космического объекта, принимает и обрабатывает отражённый сигнал.
В отличие от последнего канала, у первых двух есть большой недостаток - они обрабатывают отражённый от объекта солнечный свет и могут работать только в ночные часы и только при отсутствии облачности. Работа же последнего - не зависит от времени суток.
Радиолокационная станция
Радиолокационная станция расположена в нескольких километрах от вершины горы Чапал. Данная РЛС состоит из двух каналов, работающих в разных диапазонах.
- Дециметровый диапазон — канал «А» — приёмо-передающая фазированная антенная решётка (20Ж6) апертурой размером 20 × 20 метров.
- Сантиметровый диапазон — канал «Н» — приёмо-передающая система, состоящая из пяти вращающихся параболических антенн, которые работают по принципу интерферометра, благодаря чему очень точно измеряет параметры орбиты космического объекта.
До распада СССР в составе комплекса «Крона» также использовались 3 специально модернизированных истребителя-перехватчика МиГ-31Д, вооружённых ракетами 79М6 «Контакт» (с кинетической боевой частью) для уничтожения вражеских спутников на орбите. После краха СССР эти истребители достались Казахстану.
Деятельность "Кроны"
На данный момент "Крона" - это объект СККП в составе космических войск РФ. Она осуществляет контроль космического пространства как в пассивном, так и в активном режимах. После компьютерной обработки данные поступают в Центр контроля космического пространства (ЦККП).
Данный комплекс является одним из самых эффективных средств разведки космического пространства. С помощью радиолокатора он способен на высоте до 3500 км не просто увидеть спутник, но и определить его государственную принадлежность, особенности конструкции, назначение и особенности движения. Это - бесценная развединформация, имеющая стратегическое значение.
В комплекс входит также телескоп, с помощью которого, как обычным фотоаппаратом, можно сделать снимок любого сателлита, только вместо вспышки для подсветки объекта используется мощный лазер. Таким образом, модернизированный РОКР «Крона» контролирует весь ближний космос. Его пропускная способность - 30000 космических объектов в сутки.
Рассмотрим работу комплекса конкретнее:
Контроль космического пространства начинается с наблюдения за полусферой небосвода, обнаружения космических объектов и определения их траектории. Затем производится их фотографирование, то есть получение оптических изображений, которое позволяет определять внешний вид и параметры движения. Следующий этап контроля - определение отражательных характеристик космического объекта в дециметровом, сантиметровом и оптическом диапазонах волн. Как итог - распознавание объекта, выявление его принадлежности, назначения и технических характеристик.
Главный инструмент комплекса - оптический телескоп - расположен в одном из сооружений в башне с открывающимся на время работы белым куполом.
Именно этот телескоп, работая в составе оптико-электронной системы, позволяет получать изображения космических объектов в отраженном солнечном свете. Проще говоря, он видит все объекты в ближнем и дальнем космосе, в том числе диаметром до 10 сантиметров.
Рядом с телескопом находится сооружение, в котором расположена аппаратура пассивного канала автономного обнаружения (КАО). В автоматическом режиме она засекает неизвестные объекты в своей области небесной сферы, определяет их характеристики и передает все это в Центр контроля космического пространства.
У подножия горы Чапал находится вычислительный комплекс и командно-измерительный центр. Здесь же расположена и вторая - радиолокационная часть комплекса.
В результате работы всего комплекса, складывается детальный портрет космического объекта во всех необходимых диапазонах. После компьютерной обработки данные поступают в Центр контроля космического пространства в Подмосковье. Там они обрабатываются и заносятся в Главный каталог космических объектов. Сейчас возможностью составления такой информационной базы обладают только США.
По последним данным, на сегодняшний день около Земли вращается более 10 тысяч космических объектов, в том числе действующие отечественные и иностранные спутники.
Принцип работы РОКР "Крона":
- РЛС канала «А» (дециметровые волны) обнаруживает спутник, измеряет его характеристики и орбитальные параметры.
- Затем на спутник наводится РЛС канала «Н» (сантиметровые волны), которая уточняет координаты спутника.
- Затем лазерный локатор наводится по уточнённым координатам и подсвечивает спутник.
- Отражённый от спутника лазерный луч улавливает пассивный телескоп-фотометр.
- Полученное изображение анализируется, определяется назначение спутника, результаты поступают в ЦККП.
На данный момент комплекс имеет несколько направлений исследований:
- автономное обнаружение и определение траекторных параметров низкоорбитальных космических объектов;
- определение размеров, формы космических объектов и параметров движения вокруг центра масс;
- получение оптических изображений;
- определение и каталогизация отражательных характеристик космических объектов в дециметровом, сантиметровом и оптическом диапазонах волн;
- распознавание новых искусственных спутников Земли.
РОКР КО "Крона-Н"
Как мы уже упоминали выше, помимо основного комплекса на Кавказе, на Дальнем Востоке был введён в строй ещё один, но уже для работы конкретно с низкоорбитальными космическими объектами. Ввиду этого данный комплекс получил индекс "Н". Он отличался от "Кроны" на Северном Кавказе тем, что не имел лазерно-оптического локатора, а только радиолокационные средства, состоящие из тех же двух каналов "А" и "Н".
Начало его строительства было положено ещё в советское время. Основой для него, вкупе с развитием ЦККП и СККП в целом, стало постановление руководства страны от 24.04.1980 года "О работах по совершенствованию и развитию СККП". В нём, помимо всего прочего, предусматривалось начать разработку и создание на Дальнем Востоке радиолокационного комплекса обнаружения, распознавания и сопровождения низкоорбитальных космических объектов "Крона-Н" и высокоорбитальных - «Крона-В». И хотя последний проект так и не был реализован, "Крона-Н" (несмотря на остановку работ в середине 80-х годов) была успешно введена в строй примерно в 2008 году в составе 573-го отдельного радиотехнического узла (В/Ч 20776) недалеко от г. Находка.
Нам как-то раз удалось погулять вокруг данной части и заснять её приёмо-передающую фазированную антенную решётку канала "А" (РЛС 20Ж6).
Как и любая подобная антенна, выглядит она впечатляюще.
Со слов служивших на "Кроне" в Карачаево-Черкессии, на полотне антенны канала "А" свободно мог бы развернуться грузовик "ЗиЛ-131".
К сожалению, увидеть антенны канала "Н" нам не удалось, ввиду объективных причин)
А на сегодня всё. Если эта статья вам понравилась, то ставьте палец вверх и подписывайтесь на наш канал, а также делитесь материалом с интересующимися друзьями!
Всем спасибо за просмотр и до встречи в следующей статье!
Вся представленная в статье информация была взята из открытых источников