На протяжении нескольких дней в феврале 2023 года в новостях гремела новость — в небе над США на высоте 30-35 километров пролетал высотный шар-аэростат. Владелец шара – КНР – своё авторство отрицать не стал. Но заявил, что зонд сбился с пути из-за ветров и имеет исключительно метеорологическое назначение. Спустя неделю после обнаружения, шар наконец сбили. Почему так долго ждали?
Когда шары впервые начали летать: аэростаты в небе.
Идеи изучать верхние слои атмосферы с помощью шаров-аэростатов уходят корнями в те времена, когда первые воздушные шары вообще начали летать, — в XVIII век. Вопрос о том, в каких целях их можно использовать, был поднят немногим позже, в 1783 г., с докладом «О применении аэростата для военных целей», представленным лейтенантом военных инженеров Мёнье Французской академии наук. Грядущий XX век ознаменовался появлением дирижаблей — управляемых пассажирских аэростатов.
Первые высотные (выше двадцати километров) шары-радиозонды, конструкции инженера Молчанова начали летать в СССР в 30-е годы прошлого века. Конструкция позволяла подниматься на высоту с теоретическим потолком в 35 километров.
Основоположник практической космонавтики С.П. Королёв писал в своей единственной выпущенной книге «Ракетный полёт в стратосфере», что аэростат
«позволяет с большой простотой и надёжностью производить наблюдения вне зависимости от того, где впоследствии опустятся приборы и будут ли они вообще найдены; наблюдения, произведённые при помощи шаров радиозондов, дали возможность систематически изучать жизнь стратосферы».
Но приоритетным транспортом для изучения стратосферы и того, что расположено далее, для человечества оставалась ракета. Аэростаты, тем не менее, остались в строю и в 50-е годы, когда появились первые геофизические ракеты, и в будущем: они умели держать высоту и активно двигаться в разные стороны, планомерно собирая информацию об атмосфере.
Высотные шары с глазами.
Ещё одна цитата из «Ракетного полёта в стратосфере»:
«Понятно, что в империалистических странах ракета меньше всего будет использована для научных и исследовательских целей. Её главной задачей будет военное применение, причём значительная высота и дальность её полёта как раз и являются для этой цели наиболее ценными качествами».
Аэростаты тоже имели свой военный потенциал, а именно — разведывательный. И по злой низкотехнологической иронии — отчасти неуязвимый. Тяжело сбить цель на высоте 35 километров, не затратив на это много энергии. Исторически, во времена гонки вооружений между США и СССР, обе стороны ставили техническое задание на создание новой техники. В США появился самолёт, умеющий стабильно держать высоту в 20 км, а Советский Союз разработал систему ПВО с дальностью полёта ракет ПВО больше 20 километров — ведь надо учитывать и горизонтальное расстояние, самолёт не висит над одной точкой как вертолёт. Вот только подобных самолётов было не так много — и у одних, и у других.
С 1954 по 1970 гг. в рамках операции Moby Dick (а вообще говоря, проектов было несколько, конкретный назывался "Genetrix") Америка запустила со своих баз в Турции и Европе около четырёх тысяч разведывательных шаров-аэростатов с аэрофотосъёмочной аппаратурой, хорошим запасом радиационно-стойкой плёнки и техническими устройствами для определения мест съёмки. Советские ПВО смогли сбить только 793 штуки. Для этого поднималась в небо истребительная авиация с хорошими высотными характеристиками и использовались ракеты с инфракрасной головкой самонаведения, чтобы стратегически ударить блестящий шар с той стороны, что нагрета Солнцем[1].
Но вернемся к недавнему случаю. Ответить на вопрос, почему китайский шар летал над США так долго, довольно просто: никто никогда не пытался шпионить за ними таким образом. Кроме того, шары никогда не летали над Северной Америкой.
А причём тут обратная сторона Луны?
В СССР 4 октября 1959 года была запущена автоматическая межпланетная станция «Луна-3», основная цель которой состояла в фотографировании обратной стороны единственного естественного спутника нашей планеты — Луны. Станция была выведена на траекторию свободного возвращения после пролёта спутника с обратной стороны. Через три дня после запуска состоялся первый сеанс фотографирования. В «Луне-3» впервые была решена задача автоматической ориентации аппарата в космическом пространстве. Система, разработанная Б.В. Раушенбахом, состояла из комплекса световых датчиков, электромеханического компьютера, гироскопических датчиков угловых скоростей и небольших двигателей, работавших на сжатом азоте. Система позволила станции навести свой объектив на обратную сторону Луны.
Фототелевизионная система «Енисей», также специально разработанная для «Луны-3», представляла собой стандартную фотокамеру с 35-миллиметровой плёнкой и устройством для проявки плёнки, так как возврат станции на Землю не предусматривался. На обратном пути, при подлете к Земле на расстоянии 40 000 километров, проявленные внутри фотоаппарата изображения передавались посредством радио, построчным сканированием фотографии.
В космическом пространстве радиационный фон превышает Земной в несколько сотен раз, что могло привести к «засвету» плёнки. Существующая на тот момент советская химическая промышленность не могла создать фотоплёнку[2], обладающую достаточной защитой от заряженных частиц, а потому было принято решение использовать 35-мм плёнку (вообще, ЦРУ-шная плёнка была шире, под 35-мм её порезали) с одного из сбитых американских зондов, обладающую толстым задубленным эмульсионным слоем для защиты от облучения. Кроме того, она быстро проявлялась «прокаткой» после лёгкого контакта с проявляющим раствором.
Шпионские зонды отчасти пошли на пользу отечественной космонавтике, а лётчики, «гонявшие» зонды, получили весьма интересный опыт.
Примечания.
[1] Что и было сделано 7 февраля 2023 года. Первая воздушная победа прекрасного, аналоговнетного истребителя пятого поколения F-35. Созданного специально, чтобы гонять НЛО и опять НЛО.
[2] А к аэростатам и плёнке проекта "Genetrix" приложила руку компания General Mills, известная своими хлопьями Cheerios. C 1946 года в компании было открыто отделение аэронавтики и электроники. Такие дела.
