Итак, после наших рассуждений в части 1, мы можем наконец попробовать оценить стоимость требуемой для слежения за надводным флотом группировки.
Пусть, существуют 3 отдельные группировки спутников: обнаружения, идентификации, слежения.
Необходимое время обновления данных по сканированию поверхности земли: 1 ч, разрешение при сканировании и слежении 50 м. Разрешение при идентификации 4 м.
Группировка обнаружения
Стоимость оценивается в 555 млн. $. Количество спутников и высота орбит могут быть разными в широких пределах.
Группировка идентификации
Здесь лимитирует апертура спутников. Оптимально, чтобы орбиты были низкими. Уменьшение потребной апертуры в этом случае влияет сильнее, чем рост потребного количества спутников. И тут нужно уточнить требования. Если требуется, чтобы идентификация могла производиться в любой точки мирового океана в любой момент времени, то при высоте орбит 400 км требуется 68 спутников с апертурой 0,29 м и стоимостью около 4 млрд $.
Если же, достаточно, чтобы идентификация могла происходить в течении 2 ч, то нужно только 9 спутников за 544 млн $.
Эта же группировка может при необходимости использоваться для терминального наведения ракет.
Группировка слежения
Здесь достаточно 9 спутников на высоких орбитах (5000 км) с апертурой 0,12 м, ценой всего 86 млн.$, что сильно меньше других. Это при среднем времени перенацеливании 5 сек, разрешении матрицы 10 Мп, и времени обновления данных 5 мин, и количестве сопровождаемых целей в любой точке океана 100.
И того: около 4,5 млрд $ при максимальных настройках в расчёте на 10 лет активного существования.
Внимание: это при задании консервативных стоимостных констант. Если использовать "лоу-кост", как у спутников Planet Scope, то оценка снижается на порядок.
Кстати, а это правда дороже, чем авианосный флот, как утверждал автор статьи на "Военном обозрении"?
Нет. Авианосец класса Нимиц стоит около 10 млрд $. Причём, его жизненных цикл в 50 лет примерно в 5 раз дороже. Таким образом, 10 таких авианосцев с авиагруппой 4-го поколения будут стоить около 150 млрд $ на 10-летний период. Это в 30...300 раз дороже. Ну, сравнивать с "лоу-кост" версией, возможно, не совсем корректно, т.к. авианосцы рассматриваются не "лоу кост". Но опять же, мы приняли достаточно всеобъемлющие требования к спутниковым группировкам, которые могут быть существенно снижены. Кроме этого, мы принципиально не рассматривали спутники радиотехнической разведки.
А что с реальной Китайской группировкой?
Хорошо, но нам могут возразить, что в реальности, например, у Китая всего-то 4 пригодных разведывательных оптических спутника, зоны захваты которых известны. И якобы американский авианосец может, маневрируя между ними, незаметно пройти Тихий Океан. Как это излагается здесь.
Во-первых, у Китая есть ещё спутники ДЗЗ, причём не плохие. Да и дополнительный геостационарный "Гаофен-4" в статье предлагается "отвлечь". Но давайте рассмотрим всего 4 спутника на НОО с полосой сканирования 300 км, как и предлагает уважаемый автор. Более того, для начала, представим, что спутник вообще один.
Для простоты будет считать, что орбиты полярные, период 1,5 ч. На каждом ветке спутник сдвигается на 2500 км вдоль экватора. Через 24 часа он пролетит над той же точкой экватора, что и сутки назад. А через 12,75 часов на расстоянии 1250 км западнее. (летя со стороны другого полюса).
Пусть скорость авианосца 65 км/ч. За 12,75 ч он может пройти 828 км, а за сутки 1560 км. Это значит, что если ширина полосы сканирования у спутника более 828 км, то авианосец своим манёвром в принципе не может избежать попадания в неё.
Но пусть ширина полосы сканирования всего 100 км. Тогда получится? Да...если ввести допущение, что спутник всегда обязан смотреть в надир (вертикальной вниз). Если же, камера спутника может качаться в пределах ширины полосы 828 км и закономерность её движения неизвестна авианосцу (случайна), то манёвры тоже не имеют смысла, а вопрос обнаружения становится чисто вероятностным.
И какова же вероятность, что авианосец пройдёт незамеченным, скажем, 15 000 км вдоль экватора? Ну, на это потребуется 230 часов, и спутник сделает 19 попыток обнаружения. Тогда вероятность быть обнаруженным (без учёта облаков, уточним) 1- (1-(100/828))^19 = 91%. А если 2 спутника с полосами в 100 км (в этом случае для каждого достаточно "качать камеру" в пределах 414 км), то уже 99,5%. Если три (суммарная полоса 300 км), то 99,98%.
Об Уязвимости спутников
В принципе, из всех рассуждений выше не следует делать вывод о том, что авиационная морская разведка теперь не нужна. И в первую очередь возникает вопрос живучести спутниковых группировок в условиях конфликта высокой интенсивности.
С одной стороны, не нужно преувеличивать эту уязвимость, говоря, что ядерный взрыв в космосе или ведро гвоздей сделают спутниковую разведку не возможной. Или, что существующие на текущий момент противоспутниковые ракеты (экзоатмосферное ПРО) также очень эффективны. В действительности, они пока экономически не очень рентабельны для борьбы с небольшими спутниками.
Однако, например, создание наземных ближнеинфракрасных лазеров мощностью несколько МВт с фокусной апертурой в несколько метров, позволит эффективно бороться со спутниками на расстоянии тысяч километров.
И можно спрогнозировать, что в такого рода дуэли между наземными лазерами и спутниками баланс сил при эквивалентных финансовых затратах неизбежно сдвинется не в пользу спутников. Это связано с тем, что:
- наземный лазер a priori дешевле, чем космический такой же мощности
- спутник практически не имеет возможности замаскироваться, в отличие от, например, боеголовки МБР или же от наземных лазеров. Он прекрасно заметен на радиоконтрастном фоне. И в силу высоты - с огромного расстояния, в отличие от авиации.
- спутники очень скован в манёврах. Они не могут, обойти опасные районы, сосредоточить силы и т.д.
Всё это позволяет предполагать, что в случае разворачивания такого рода противоспутниковой войны, спутникам придётся принципиально менять стратегию. А именно:
- стараться осуществить сбор разведданных в течении менее одного ветка до того, как его собьют
- применять наблюдение с экстримально высоких орбит
Разумеется, ни то ни то не может не ограничивать возможности.