Orbitalna krstarica: što će opremiti svemirske brodove

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Sve se više promatra svemir kao punopravno kazalište vojnih operacija. Nakon ujedinjenja Zračnih snaga (Air Force) i Zračno-svemirskih obrambenih snaga u Rusiji, formirane su Zračno-svemirske snage (VKS). Nova vrsta oružanih snaga pojavila se i u Sjedinjenim Državama.

No, zasad se više govori o proturaketnoj obrani, udarima iz svemira i uništavanju neprijateljskih letjelica s površine ili iz atmosfere. Ali prije ili kasnije, oružje se može pojaviti na brodovima u orbiti. Zamislite samo Soyuz s posadom ili oživljeni američki Shuttle koji nosi lasere ili topove. Takve ideje dugo su živjele u glavama vojske i znanstvenika. Osim toga, znanstvena fantastika i ne baš znanstvena fantastika ih povremeno zagrijava. Potražimo održive početne točke s kojih može započeti nova utrka svemirskog naoružanja.

S topom na brodu

I neka topovi i strojnice - posljednje o čemu razmišljamo kada zamišljamo borbeni sudar svemirskih brodova u orbiti, vjerojatno će u ovom stoljeću 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 se počeo ozbiljno bojati za sigurnost vozila poslanih u nebo. I to je bilo zbog čega su, uostalom, u osvit svemirskog doba Sjedinjene Države počele razvijati satelite za istraživanje i satelite presretače. Takvi se radovi izvode sada - i ovdje i s druge strane oceana.

Inspektor sateliti dizajnirani su za pregled tuđih svemirskih letjelica. Manevrirajući u orbiti, približavaju se meti i rade svoj posao: fotografiraju ciljani satelit i slušaju njegov radijski promet. Za primjerima ne morate ići daleko. Lansiran 2009. godine, američki aparat za elektroničko izviđanje PAN, krećući se u geostacionarnoj orbiti, "šulja" se drugim satelitima i prisluškuje radijski promet ciljanog satelita s zemaljskim kontrolnim točkama. Često im mala veličina takvih uređaja pruža prikrivenost, tako da se sa Zemlje često zamjenjuju za svemirski otpad.

Osim toga, 70-ih godina Sjedinjene Američke Države objavile su početak rada na svemirskoj letjelici za višekratnu upotrebu Space Shuttle. Šatl je imao veliki teretni odjeljak i mogao se isporučiti u orbitu i vratiti iz nje na Zemlju svemirske letjelice velike mase. NASA će u budućnosti lansirati teleskop Hubble i nekoliko modula Međunarodne svemirske postaje u orbitu u teretnim prostorima šatlova. Godine 1993. svemirski šatl Endeavour zgrabio je znanstveni satelit EURECA težak 4,5 tona svojom rukom manipulatora, stavio ga u prtljažnik 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 poslana u orbitu 26. lipnja 1974., postala je prvo i do sada posljednje orbitalno vozilo s ljudskom posadom s oružjem. Vojna stanica Almaz-2 skrivala se pod građanskim imenom "Saljut". Povoljan položaj u orbiti s visinom od 270 kilometara davao je dobar pregled i pretvarao stanicu u idealno mjesto za promatranje. Stanica je ostala u orbiti 213 dana, od kojih je 13 radila s posadom.

Tada je malo ljudi zamišljalo kako će se odvijati svemirske bitke. Tražili su primjere u nečem razumljivijem – prvenstveno u zrakoplovstvu. Ona je, međutim, i tako služila kao donator za svemirsku tehnologiju.

U to vrijeme nisu mogli smisliti bolje rješenje, osim na koji način postaviti zrakoplovni top na brod. Njegovo stvaranje preuzeo je OKB-16 pod vodstvom Aleksandra Nudelmana. Dizajnerski biro obilježili su brojni probojni razvoji tijekom Velikog Domovinskog rata.

"Ispod trbuha" postaje ugrađen je automatski top kalibra 23 mm, stvoren na temelju zrakoplovnog 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 zrakoplove Il-10M, vojno transportne zrakoplove An-12 i druga vozila. HP-23 je također proizveden po licenci u Kini.

Pištolj je bio fiksiran kruto paralelno s uzdužnom osi stanice. Na željenu točku na meti bilo ga je moguće usmjeriti samo okretanjem cijele stanice. Štoviše, to se može učiniti i ručno, kroz nišan, i daljinski - sa zemlje.

Proračun smjera i snage salve potrebne za zajamčeno uništenje mete vršio je Programski kontrolni uređaj (PCA), koji je kontrolirao 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 učinkovito pogađati ciljeve na udaljenosti do četiri kilometra. Prema svjedocima zemaljskih ispitivanja pištolja, rafal iz topa razderao je pola metalne cijevi benzina koja se nalazila na udaljenosti većoj od kilometra.

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

Postaja je bila naoružana isključivo za obrambeno djelovanje. Pokušaj da ga se ukrade iz orbite ili ga čak pregleda pomoću inspektorskog satelita mogao bi završiti katastrofom za neprijateljsko vozilo. U isto vrijeme, 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 točnu udaljenost gađanja, Almaz jednostavno ne bi imao dovoljno goriva. A svrha njegovog pronalaska bila je drugačija – fotografsko izviđanje. Zapravo, glavno "oružje" postaje bio je gigantski dugofokusni teleskop-kamera zrcalne leće "Agat-1".

Tijekom promatranja 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 pričekati da stanica radi u bespilotnom načinu rada.

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

Ispaljivanje je izvedeno 24. siječnja 1975. daljinskim upravljanjem sa Zemlje neposredno prije izlaska stanice iz orbite. Posada je u to vrijeme 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 u tom trenutku motori bili uključeni radi stabilizacije. Da je posada u tom trenutku bila na stanici, on bi to osjetio.

Na sljedećim stanicama serije - posebno "Almaz-3", koji je letio pod imenom "Saljut-5" - namjeravali su instalirati raketno naoružanje: dvije rakete klase "svemir-svemir" s procijenjeni domet veći od 100 kilometara. Tada se, međutim, odustalo od ove ideje.

Vojna "Unija": topovi i projektili

Razvoju projekta Almaz prethodio je program Zvezde. U razdoblju od 1963. do 1968. godine, OKB-1 Sergeja Koroljeva bio je angažiran na razvoju višesjedalne vojne istraživačke svemirske letjelice 7K-VI, koja bi bila vojna modifikacija Sojuza (7K). Da, ista svemirska letjelica s posadom koja je još uvijek u pogonu i ostaje jedino sredstvo za isporuku posada na Međunarodnu svemirsku postaju.

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

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

Ali od ove odluke se odustalo. Bojeći se sličnih akcija od strane Amerikanaca, opremili smo našu letjelicu samodetonirajućim sustavom. 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 projektila svemir-svemir smještenih u pramcu. Posada presretača sastojala se od dva kozmonauta. Nije bilo potrebe da sada napušta brod. Pregledavši objekt vizualno ili pregledavajući ga uz pomoć opreme na brodu, posada je odlučila da ga je potrebno uništiti. Ako bi to bilo prihvaćeno, brod bi se odmaknuo kilometar od cilja i gađao ga ugrađenim projektilima.

Rakete za presretač trebao je izraditi biro za dizajn oružja Arkadij Šipunov. Bili su modifikacija radio-upravljanog protutenkovskog projektila koji je išao do cilja na snažnom nosaču. Manevriranje u svemiru obavljalo se paljenjem malih barutnih bombi, koje su bile gusto prošarane njezinom bojevom glavom. Prilikom približavanja meti, bojna glava je potkopana - a njezini su fragmenti velikom brzinom pogodili metu, uništivši je.

Godine 1965. OKB-1 je dobio instrukciju da napravi orbitalni izviđački zrakoplov nazvan Soyuz-VI, što je značilo High Altitude Explorer. Projekt je poznat i pod oznakama 7K-VI i Zvezda. "Sojuz-VI" je trebao provoditi vizualno promatranje, fotografsko izviđanje, izvoditi manevre za približavanje i, ako je potrebno, mogao uništiti neprijateljski brod. Da bi se to postiglo, već poznati zrakoplovni top HP-23 ugrađen je na brodsko silazno vozilo. Očigledno je upravo iz ovog projekta prešla na projekt stanice Almaz-2. Ovdje je bilo moguće usmjeravati top samo kontrolirajući cijeli brod.

Međutim, nikada nije izvršeno niti jedno lansiranje vojnog "Uniona". U siječnju 1968. godine prekinuti su radovi na vojnom istraživačkom brodu 7K-VI, a nedovršeni brod je demontiran. Razlog tome su unutarnje trzavice i uštede. Osim toga, bilo je očito da se sve zadaće 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-ima su zadaci već bili postavljeni šire. Sada se radilo o stvaranju svemirskih vozila sposobnih za uništavanje balističkih projektila u letu, posebno važnih zračnih, orbitalnih, morskih i zemaljskih ciljeva. Posao je povjeren NPO Energia pod vodstvom Valentina Glushka. Posebna uredba Središnjeg komiteta KPSS-a 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 puno iskustva u radu uređaja ove klase. Odabravši je kao osnovnu platformu, dizajneri NPO Energia počeli su razvijati dva borbena sustava: jedan za korištenje s laserskim oružjem, drugi za raketno oružje.

Prvi se zvao "Skif". Dinamički model orbitalnog lasera - svemirska letjelica Skif-DM - bit će lansirana 1987. godine. A sustav s raketnim oružjem nazvan je "Cascade".

"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 "slobodnije osjeća u orbiti" i izvodi manevre. Iako je za taj i drugi kompleks pretpostavljena mogućnost punjenja goriva u orbiti. Bile su to stanice bez posade, ali je bila predviđena i mogućnost posjete posade od dva člana do tjedan dana na letjelici Soyuz.

Općenito, konstelacija laserskih i raketnih orbitalnih kompleksa, dopunjena sustavima za navođenje, trebala je postati dio sovjetskog proturaketnog obrambenog sustava - "anti-SDI". Pritom se pretpostavljala jasna "podjela rada". Raketa "Cascade" trebala je raditi na ciljevima koji se nalaze u srednjoj visini i geostacionarnim orbitama. "Skif" - za objekte u niskoj orbiti.

Zasebno, vrijedi razmotriti i same rakete presretače, koje su se trebale koristiti kao dio borbenog kompleksa Kaskad. Razvijeni su, opet, u NPO Energia. Takvi projektili ne odgovaraju sasvim uobičajenom shvaćanju 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 vrlo mala, ali je imala dovoljno snage. S lansirnom masom od samo nekoliko desetaka kilograma, imao je karakterističnu marginu brzine usporedivu s karakterističnom brzinom raketa koje su svemirske letjelice u orbitu stavljale kao teret. Jedinstveni pogonski sustav korišten u projektilu presretaču koristio je nekonvencionalna, nekriogena goriva i kompozitne materijale za teške uvjete rada.

U inozemstvu i na rubu fantazije

Sjedinjene Države su također imale planove za izgradnju ratnih brodova. Tako je u prosincu 1963. javnost objavila program za stvaranje orbitalnog laboratorija s ljudskom posadom MOL (Manned 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. U orbiti su trebali provesti do 40 dana i vratiti se na letjelicu Gemini. Namjena postaje bila je slična našem "Almazyju": trebala je služiti za fotografsko izviđanje. No, ponuđena je i mogućnost “inspekcije” neprijateljskih satelita. Štoviše, astronauti su morali izaći u svemir i približiti se neprijateljskim vozilima koristeći takozvanu Astronaut Maneuvering Unit (AMU), jetpack dizajniran za korištenje na MOL-u. Ali ugradnja oružja na stanici nije bila namijenjena. MOL nikada nije bio u svemiru, ali u studenom 1966. lansiran je njegov maketa zajedno sa letjelicom Gemini. 1969. godine projekt je zatvoren.

Postojali su i planovi za stvaranje i vojnu modifikaciju Apolla. Mogao bi se baviti pregledom 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.

No, možda se najfantastičnijim može nazvati projekt nuklearno-impulsnog broda "Orion", koji je predložila tvrtka "General Atomics" 1958. godine. Ovdje je vrijedno spomenuti 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 tvrtke.

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

Za projekt se zainteresirala ARPA (DARPA će to postati kasnije) - Agencija za napredne istraživačke projekte Ministarstva obrane SAD-a, odgovorna za razvoj novih tehnologija za korištenje u interesu Oružanih snaga. Od srpnja 1958. Pentagon je dodijelio milijun dolara za financiranje projekta.

Vojska je bila zainteresirana za brod koji je omogućio isporuku u orbitu i premještanje tereta težine oko desetke tisuća tona u svemir, izviđanje, rano upozoravanje i uništavanje neprijateljskih ICBM-a, elektroničke protumjere, kao i udare o tlo mete i mete u orbiti i druga nebeska tijela. U srpnju 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 letjelica projekta Orion. Prvi je trebao biti na dužnosti u niskoj orbiti, drugi - u rezervi iza mjesečeve 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, ofenzivno i obrambeno. Glavne su bile termonuklearne bojeve glave W56 od jedne i pol 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 kreće brzinom skorom svjetlosti, koja je bila sposobna pogoditi neprijateljske svemirske brodove na velikim udaljenostima.

Obrambeno naoružanje dugog dometa sastojalo se od tri 127 mm Mark 42 pomorskog topništva modificiranih za gađanje u svemiru. Oružje kratkog dometa bili su duguljasti, 20 mm automatski zrakoplovni topovi M61 Vulcan. No na kraju je NASA donijela stratešku odluku da će u bliskoj budućnosti svemirski program postati nenuklearni. Ubrzo je ARPA odbila podržati projekt.

Zrake smrti

Nekima se oružje i rakete na modernim svemirskim brodovima mogu činiti kao staromodno oružje. Ali što je moderno? Laseri, naravno. Razgovarajmo o njima.

Na Zemlji su neki uzorci laserskog oružja već stavljeni u službu. Primjerice, laserski kompleks Peresvet, koji je na pokusno borbeno dežurstvo stupio u prosincu prošle godine. Međutim, dolazak vojnih lasera u svemir još je daleko. I u najskromnijim planovima, vojna uporaba takvog oružja prvenstveno se vidi u području proturaketne obrane, gdje će mete orbitalnih skupina borbenih lasera biti balističke rakete i njihove bojeve glave lansirane sa Zemlje.

Iako u području civilnog prostora, laseri otvaraju velike izglede: posebice ako se koriste u laserskim svemirskim komunikacijskim sustavima, uključujući i one dugog dometa. Nekoliko letjelica već ima laserske odašiljače. No, što se laserskih topova tiče, najvjerojatnije će prvi posao koji će im biti dodijeljen biti "obrana" Međunarodne svemirske postaje od svemirskog otpada.

Upravo bi ISS trebao postati prvi objekt u svemiru koji će biti naoružan laserskim topom. Doista, postaja je povremeno podvrgnuta "napadima" raznih vrsta svemirskog otpada. Za zaštitu od orbitalnih krhotina potrebni su manevri izbjegavanja, koji se moraju izvoditi nekoliko puta godišnje.

U usporedbi s drugim objektima u orbiti, brzina svemirskog otpada može doseći 10 kilometara u sekundi. Čak i sićušni komad krhotina nosi ogromnu kinetičku energiju, a ako uđe u letjelicu, prouzročit će ozbiljnu štetu. Ako govorimo o svemirskim letjelicama s ljudskom posadom ili modulima orbitalnih stanica, tada je moguće i smanjenje tlaka. Zapravo, to je kao projektil ispaljen iz topa.

Još 2015. godine znanstvenici s Japanskog instituta za fizička i kemijska istraživanja preuzeli su laser, dizajniran za postavljanje na ISS. Tada je ideja bila modificirati EUSO teleskop koji je već bio dostupan na postaji. Sustav koji su izumili uključivao je laserski sustav CAN (Coherent Amplifying Network) i teleskop Extreme Universe Space Observatory (EUSO). Teleskop je bio zadužen za otkrivanje krhotina, a laser za njihovo uklanjanje iz orbite. Pretpostavljalo se da će za samo 50 mjeseci laser potpuno očistiti zonu od 500 kilometara oko ISS-a.

Probna verzija snage 10 vata trebala se pojaviti na stanici prošle godine, a već puna 2025. godine. Međutim, u svibnju prošle godine objavljeno je da je projekt izrade laserske instalacije za ISS postao internacionalan i da su u njega uključeni ruski znanstvenici. O tome je na sastanku Vijeća za svemir RAS govorio Boris Shustov, predsjednik Ekspertne skupine Vijeća za svemirske prijetnje, dopisni član Ruske akademije znanosti.

Domaći stručnjaci će svoj razvoj uvesti u projekt. Prema izvornom planu, laser je trebao koncentrirati energiju iz 10 tisuća 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 znanosti. To će smanjiti veličinu i tehnološku složenost orbitalnog lasera. Laserska instalacija zauzimat će volumen od jednog ili dva kubična metra i imati masu od oko 500 kilograma.

Ključni zadatak koji moraju riješiti svi koji se bave projektiranjem 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 znanstvenici također razmišljaju o tome kako zadržati pet posto raspoložive energije za hitac. U te svrhe predlaže se produžiti vrijeme pucanja na 10 sekundi. Još 200 sekundi između snimaka bit će potrebno da se "napuni" laser.

Laserska instalacija će smeće "vaditi" s udaljenosti do 10 kilometara. Štoviše, uništavanje fragmenata krhotina neće izgledati isto kao u "Ratovima zvijezda". Laserska zraka, koja pogađa površinu velikog tijela, uzrokuje isparavanje njegove tvari, 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.