เป้าหมายอวกาศ

สารบัญ:

เป้าหมายอวกาศ
เป้าหมายอวกาศ

วีดีโอ: เป้าหมายอวกาศ

วีดีโอ: เป้าหมายอวกาศ
วีดีโอ: Worlds Weirdest Fast Food Training Video 2024, เมษายน
Anonim
ภาพ
ภาพ

อย่างที่คุณทราบ การแตกหักไม่ใช่การสร้าง อย่างไรก็ตาม ภูมิปัญญาชาวบ้านชิ้นนี้ไม่ใช่ความจริงสากล ไม่ว่าในกรณีใด การปิดใช้งานยานอวกาศนั้นไม่ง่ายไปกว่าการสร้างและปล่อยยานอวกาศ

แน่นอนว่ามันควรจะทำลายดาวเทียมทหารของศัตรู แต่มีความจำเป็นต้องทำลายของคุณเองซึ่งสูญเสียการควบคุม ตามทฤษฎีแล้ว มีหลายวิธีในการปิดการใช้งานยานอวกาศของศัตรู (SC) และหากมีงบประมาณที่ไม่จำกัด หลายๆ วิธีก็สามารถดำเนินการได้

ในช่วงสงครามเย็น ผู้เชี่ยวชาญทั้งสองด้านของม่านเหล็กศึกษาวิธีการต่างๆ ในการทำลายยานอวกาศ ทั้งโดยผลกระทบโดยตรงและจาก "ระยะไกล" ตัวอย่างเช่น พวกเขาทดลองกับละอองกรด หมึก ตะไบโลหะขนาดเล็ก กราไฟต์ และศึกษาความเป็นไปได้ของเซ็นเซอร์ออปติคัลที่ "ทำให้บอด" ด้วยเลเซอร์กราวด์ อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้โดยทั่วไปมีประโยชน์สำหรับความเสียหายต่อเลนส์ แต่หมึกและเลเซอร์ทั้งหมดนั้นจะไม่รบกวนการทำงานของเรดาร์หรือดาวเทียมสื่อสาร ตัวเลือกที่แปลกใหม่ในการปิดการใช้งานยานพาหนะของศัตรูโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMP) ในการระเบิดของนิวเคลียร์ในอวกาศไม่ได้รับการพิจารณาเนื่องจากการระเบิดนิวเคลียร์ในอวกาศถูกห้ามในปี 2506 โดยข้อตกลงระหว่างประเทศ นอกจากนี้ ชีพจรยังส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของยานอวกาศเพียงดวงเดียวในวงโคจรต่ำ ซึ่งความแรงของสนามแม่เหล็กโลกนั้นเพียงพอที่จะสร้างพัลส์ของพลังงานที่ต้องการ เหนือแถบรังสีแล้ว (เหนือพื้นโลก 3,000 กิโลเมตร) เกร็ดเล็กๆ น้อยๆ (ดาวเทียมนำทาง อุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ การสื่อสาร ฯลฯ) เกิดขึ้นจริงแล้ว

หากงบประมาณมีจำกัด วิธีเดียวที่ยอมรับได้ในการทำลายยานพาหนะที่มีวงโคจรต่ำคือการสกัดกั้นทางจลนศาสตร์ - การโจมตีโดยตรงบนดาวเทียมเป้าหมายหรือการทำลายโดยกลุ่มเมฆขององค์ประกอบทำลายล้าง อย่างไรก็ตาม เมื่อครึ่งศตวรรษก่อน วิธีนี้ไม่สามารถทำได้ และผู้ออกแบบคิดเพียงแต่ว่าจะจัดการดวลดาวเทียมดวงหนึ่งกับอีกดวงหนึ่งได้อย่างไร

ดวลวงรี

ในยามรุ่งอรุณของเที่ยวบินบรรจุคนใน OKB-1 ภายใต้การนำของ S. P. Korolev กล่าวถึงความเป็นไปได้ในการสร้างเรือรบบรรจุคนซึ่งควรจะตรวจสอบดาวเทียมของศัตรูและหากจำเป็นให้ทำลายพวกเขาด้วยขีปนาวุธ ในเวลาเดียวกัน ภายในกรอบของโครงการอวกาศเกลียวใน OKB-155 ภายใต้การนำของ A. I. Mikoyan ยานอวกาศสกัดกั้นดาวเทียมแบบที่นั่งเดียวได้รับการพัฒนา ก่อนหน้านี้ ทีมเดียวกันได้พิจารณาความเป็นไปได้ในการสร้างดาวเทียมดักจับอัตโนมัติ มันจบลงด้วยความจริงที่ว่าในปี 1978 ระบบของดาวเทียมรบไร้คนขับ (IS) เสนอโดย V. N. เชโลมี. เธอยืนเตือนจนถึงปี พ.ศ. 2536 IS ถูกปล่อยเข้าสู่วงโคจรโดยจรวดขนส่ง Cyclone-2 โดยให้การสกัดกั้นเป้าหมายอยู่ในวงโคจรที่สองหรือรอบถัดไป และโจมตียานอวกาศของศัตรูด้วยกระแสตรง (ระเบิด) ขององค์ประกอบที่โดดเด่น

การทำลายยานพาหนะข้าศึกโดยดาวเทียมรบมีข้อดีและข้อเสีย ในความเป็นจริง การจัดระบบสกัดกั้นดังกล่าวคล้ายกับงานประชุมและเทียบท่าแบบคลาสสิก ดังนั้นข้อได้เปรียบหลักไม่ใช่ข้อกำหนดสูงสุดสำหรับความแม่นยำในการปรับใช้ตัวดักจับและความเร็วของคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดไม่จำเป็นต้องรอให้ดาวเทียมของศัตรูเข้าใกล้ "ภายในระยะการยิง": สามารถปล่อยเครื่องบินรบในเวลาที่สะดวก (เช่น จากจักรวาล) เข้าสู่วงโคจร จากนั้นในเวลาที่เหมาะสมโดยใช้ การออกพัลส์เครื่องยนต์แก้ไขตามลำดับสามารถนำไปยังศัตรูได้อย่างแม่นยำ ตามทฤษฎีแล้ว คุณสามารถใช้ดาวเทียมสกัดกั้นเพื่อทำลายวัตถุของศัตรูในวงโคจรที่สูงได้ตามอำเภอใจ

แต่ระบบก็มีข้อเสียเช่นกัน การสกัดกั้นเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อระนาบการโคจรของตัวสกัดกั้นและเป้าหมายตรงกัน เป็นไปได้ที่จะส่งเครื่องบินรบเข้าสู่วงโคจรการถ่ายโอนที่แน่นอน แต่ในกรณีนี้มันจะ "คืบคลาน" ไปยังเป้าหมายเป็นเวลานาน - จากหลายชั่วโมงถึงหลายวัน และต่อหน้าศัตรูที่มีแนวโน้ม (หรือมีอยู่จริงแล้ว) ไม่มีการลอบเร้นและประสิทธิภาพ: ไม่ว่าเป้าหมายจะมีเวลาเปลี่ยนวงโคจร มิฉะนั้นตัวสกัดกั้นจะเปลี่ยนเป็นเป้าหมาย ในช่วงความขัดแย้งระยะสั้น วิธีการตามล่าหาดาวเทียมนี้ไม่ได้ผลมากนัก ในที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของดาวเทียมรบ เป็นไปได้ที่จะทำลายยานอวกาศของศัตรูอย่างน้อยหนึ่งโหลในเวลาอันสั้น แต่ถ้าการรวมกลุ่มของศัตรูประกอบด้วยดาวเทียมหลายร้อยดวงล่ะ? ยานยิงและยานสกัดกั้นวงโคจรมีราคาแพงมาก และจะไม่มีทรัพยากรเพียงพอสำหรับเครื่องบินขับไล่เหล่านี้จำนวนมาก

เราถ่ายจากด้านล่าง

การสกัดกั้นทางจลนศาสตร์อื่น suborbital เกิดขึ้นจากระบบต่อต้านขีปนาวุธ ความยากลำบากของการสกัดกั้นดังกล่าวชัดเจน "การยิงจรวดด้วยจรวดก็เหมือนการชนกับกระสุน" - เคยกล่าวไว้ว่า "นักวิชาการด้านระบบควบคุม" แต่ปัญหาถูกวางและในที่สุดก็แก้ไขได้สำเร็จ จริงอยู่ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ภารกิจของการโจมตีโดยตรงไม่ได้ถูกกำหนดไว้: เชื่อกันว่าหัวรบของศัตรูอาจถูกเผาด้วยการระเบิดนิวเคลียร์ระยะใกล้ที่ไม่รุนแรงหรือเต็มไปด้วยองค์ประกอบที่โดดเด่นของหัวรบแบบกระจายตัวที่มีการระเบิดสูง ซึ่งติดตั้งระบบต่อต้านขีปนาวุธ

ตัวอย่างเช่น ขีปนาวุธสกัดกั้น B-1000 จาก "System" A "ของโซเวียตมีหัวรบแบบกระจายตัวแบบระเบิดสูงและซับซ้อนมาก เริ่มแรกเชื่อกันว่าก่อนการประชุมควรฉีดพ่นองค์ประกอบที่โดดเด่น (ก้อนทังสเตน) ลงในเมฆในรูปแบบของแพนเค้กแบนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายสิบเมตร "จัดวาง" มันตั้งฉากกับวิถีของ จรวด เมื่อการสกัดกั้นที่แท้จริงครั้งแรกเกิดขึ้น ปรากฎว่าหลายกระสุนเจาะร่างกายของหัวรบศัตรูได้จริง แต่มันไม่พังทลาย แต่ยังคงบินต่อไป! ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแก้ไขส่วนที่โดดเด่นนี้ - โพรงที่มีวัตถุระเบิดถูกจัดวางอยู่ภายในแต่ละองค์ประกอบ ซึ่งจุดชนวนเมื่อองค์ประกอบที่โดดเด่นชนกับเป้าหมายและเปลี่ยนลูกบาศก์ (หรือลูกบอล) ที่ค่อนข้างใหญ่ให้กลายเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่ทุบทุกอย่าง ในระยะค่อนข้างไกล หลังจากนั้นร่างของหัวรบก็รับประกันว่าจะถูกทำลายโดยแรงดันอากาศ

แต่ระบบไม่ทำงานกับดาวเทียม ไม่มีอากาศในวงโคจร ซึ่งหมายความว่าการชนกันของดาวเทียมกับองค์ประกอบที่โดดเด่นหนึ่งหรือสองชิ้นนั้นรับประกันได้ว่าจะไม่แก้ปัญหาการชนโดยตรงเป็นสิ่งจำเป็น และการโจมตีโดยตรงจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อคอมพิวเตอร์เคลื่อนจากพื้นผิวโลกไปยังหัวรบเคลื่อนที่ของขีปนาวุธต่อต้านดาวเทียม: ก่อนหน้านี้ การหน่วงเวลาของสัญญาณวิทยุเมื่อส่งพารามิเตอร์คำแนะนำทำให้งานไม่สามารถแก้ไขได้ ตอนนี้ระบบต่อต้านขีปนาวุธไม่ควรพกวัตถุระเบิดไว้ในหัวรบ: การทำลายล้างเกิดขึ้นได้เนื่องจากพลังงานจลน์ของดาวเทียมเอง ประเภทของกังฟูออร์บิทัล

แต่มีปัญหาอีกประการหนึ่งคือ ความเร็วที่กำลังจะมาถึงของดาวเทียมเป้าหมายและตัวสกัดกั้นสูงเกินไป และเพื่อให้พลังงานส่วนหนึ่งเพียงพอที่จะทำลายโครงสร้างของอุปกรณ์ ต้องใช้มาตรการพิเศษเพราะส่วนใหญ่ ดาวเทียมสมัยใหม่มีการออกแบบที่ค่อนข้าง "หลวม" และเลย์เอาต์ฟรี เป้าหมายถูกเจาะทะลุด้วยกระสุนปืน - ไม่มีการระเบิด ไม่มีการทำลาย แม้แต่เศษเล็กเศษน้อย นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1950 สหรัฐอเมริกาได้ทำงานเกี่ยวกับอาวุธต่อต้านดาวเทียมเช่นกันเร็วเท่าที่ตุลาคม 2507 ประธานาธิบดีลินดอนจอห์นสันประกาศว่าระบบขีปนาวุธของธอร์ได้รับการแจ้งเตือนจากจอห์นสตันอะทอลล์ อนิจจา เครื่องสกัดกั้นเหล่านี้ไม่ได้ผลเป็นพิเศษ: จากข้อมูลอย่างไม่เป็นทางการที่เข้าสู่สื่อ จากการทดสอบ 16 ครั้ง ขีปนาวุธเพียง 3 ลูกเท่านั้นที่ไปถึงเป้าหมาย อย่างไรก็ตาม โตราห์ปฏิบัติหน้าที่จนถึงปี พ.ศ. 2518

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยียังไม่หยุดนิ่ง: ขีปนาวุธ ระบบนำทาง และวิธีการใช้งานต่อสู้ได้รับการปรับปรุง

เมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2551 เมื่อยังเช้าอยู่ในมอสโก ผู้ดำเนินการระบบขีปนาวุธต่อต้านอากาศยาน Aegis (SAM) ของเรือลาดตระเวน Lake Erie ของกองทัพเรือสหรัฐฯ ซึ่งตั้งอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก ได้กดปุ่ม "เริ่ม" และ จรวด SM-3 ขึ้นไป … เป้าหมายของมันคือดาวเทียมสอดแนมของอเมริกา USA-193 ซึ่งสูญเสียการควบคุมและกำลังจะพังลงสู่พื้นในบางที่

ไม่กี่นาทีต่อมา อุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งอยู่ในวงโคจรที่มีระดับความสูงมากกว่า 200 กิโลเมตร ถูกหัวรบขีปนาวุธโจมตี ไคโนธีโอโดไลต์หลังจากการบินของ SM-3 แสดงให้เห็นว่าลูกศรที่ลุกเป็นไฟพุ่งทะลุดาวเทียมและกระจายเป็นก้อนเมฆ ส่วนใหญ่ตามสัญญาของผู้จัดงาน "มหกรรมจรวด - ดาวเทียม" ในไม่ช้าก็ถูกไฟไหม้ในชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม เศษซากบางส่วนได้เคลื่อนไปสู่วงโคจรที่สูงขึ้น ดูเหมือนว่าการระเบิดของถังเชื้อเพลิงด้วยไฮดราซีนที่เป็นพิษซึ่งมีอยู่บนเรือ USA-193 และทำหน้าที่เป็นเหตุผลอย่างเป็นทางการสำหรับการสกัดกั้นอันน่าทึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำลายดาวเทียม

สหรัฐฯ ได้แจ้งให้โลกทราบล่วงหน้าถึงแผนการที่จะทำลายสหรัฐอเมริกา-193 ซึ่งในทางที่ดี ต่างไปจากที่คาดไม่ถึงของจีนที่ขีปนาวุธอุตุนิยมวิทยาเก่าของจีนไปสกัดกั้นเมื่อวันที่ 12 มกราคม 2550 แน่นอนว่าชาวจีนสารภาพกับสิ่งที่พวกเขาเพิ่งทำไปเมื่อวันที่ 23 มกราคม ประกอบกับคำกล่าวของพวกเขาด้วยการรับรอง "ธรรมชาติอันเงียบสงบของการทดลอง" ดาวเทียม FY-1C ที่ปลดประจำการแล้วนั้นโคจรอยู่ในวงโคจรใกล้วงกลมด้วยระดับความสูงประมาณ 850 กิโลเมตร เพื่อสกัดกั้น ได้มีการดัดแปลงขีปนาวุธนำวิถีแบบแข็งซึ่งเปิดตัวจากจักรวาลสีจันทร์ "การโก่งตัวของกล้ามเนื้อ" นี้เองได้ก่อให้เกิดฟันเฟืองจากสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ อย่างไรก็ตาม สิ่งรบกวนที่ใหญ่ที่สุดสำหรับมหาอำนาจอวกาศทั้งหมดกลับกลายเป็นผลที่ตามมาของการทำลายดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่โชคร้าย (อย่างไรก็ตาม สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นระหว่างการทำลายเครื่องมือของอเมริกา) เหตุการณ์ดังกล่าวทำให้เกิดเศษซากขนาดใหญ่เกือบ 2,600 ชิ้น มีขนาดเฉลี่ย 1 ถึง 10 เซนติเมตรประมาณ 150,000 ชิ้น และเศษขนาดเล็กกว่า 2 ล้านชิ้นที่มีขนาดไม่เกิน 1 เซนติเมตร ชิ้นส่วนเหล่านี้กระจัดกระจายในวงโคจรที่แตกต่างกันและตอนนี้ซึ่งโคจรรอบโลกด้วยความเร็วสูงก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อดาวเทียมที่ทำงานอยู่ซึ่งตามกฎแล้วไม่มีการป้องกันจากเศษซากอวกาศ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การสกัดกั้นทางจลนศาสตร์และการทำลายดาวเทียมของศัตรูเป็นที่ยอมรับได้เฉพาะในยามสงครามเท่านั้น และไม่ว่าในกรณีใด อาวุธนี้มีสองคม

เครือญาติของระบบป้องกันขีปนาวุธและระบบต่อต้านดาวเทียมประเภทนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน: จุดประสงค์หลักของ Aegis คือการต่อสู้กับเครื่องบินระดับสูงและขีปนาวุธนำวิถีที่มีพิสัยไกลถึง 4,000 กิโลเมตร ตอนนี้เราพบว่าระบบป้องกันภัยทางอากาศนี้สามารถสกัดกั้นไม่เพียงแต่ขีปนาวุธ แต่ยังรวมถึงขีปนาวุธทั่วโลกอย่าง R-36orb ของรัสเซียด้วย จรวดระดับโลกมีความแตกต่างจากขีปนาวุธ โดยพื้นฐานแล้ว หัวรบของมันถูกวางในวงโคจร ทำวงโคจร 1-2 รอบ และเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ณ จุดที่เลือกโดยใช้ระบบขับเคลื่อนของตัวเอง ข้อได้เปรียบไม่เพียงแต่ในระยะไม่จำกัด แต่ยังอยู่ในมุมราบทั้งหมดด้วย - หัวรบของขีปนาวุธทั่วโลกสามารถ "บินเข้า" ได้จากทุกทิศทาง ไม่ใช่แค่ระยะทางที่สั้นที่สุด ยิ่งไปกว่านั้น ต้นทุนของขีปนาวุธต่อต้านอากาศยาน SM-3 ที่สกัดกั้นแทบไม่เกิน 10 ล้านดอลลาร์ (การปล่อยดาวเทียมสอดแนมโดยเฉลี่ยในวงโคจรนั้นแพงกว่ามาก)

เรือเดินทะเลทำให้ระบบ Aegis เคลื่อนที่ได้มากด้วยความช่วยเหลือของระบบที่ค่อนข้างถูกและมีประสิทธิภาพสูงสุดนี้ เป็นไปได้ที่จะ "พลิก" LEO ทั้งหมดของ "ศัตรูที่อาจเป็นศัตรู" ในเวลาอันสั้น เพราะแม้แต่กลุ่มดาวดาวเทียมของรัสเซีย ไม่ต้องพูดถึงมหาอำนาจอวกาศอื่น ๆ ก็มีขนาดเล็กมาก เมื่อเทียบกับหุ้นของ SM-3 แต่จะทำอย่างไรกับดาวเทียมในวงโคจรที่สูงกว่าที่มีใน Aegis?

ยิ่งสูงยิ่งปลอดภัย

ยังไม่มีทางออกที่น่าพอใจ สำหรับการสกัดกั้นที่ระดับความสูง 6,000 กิโลเมตร พลังงาน (และด้วยเหตุนี้ มวลการเปิดตัวและเวลาเตรียมการสำหรับการปล่อยจรวด) ของจรวดสกัดกั้นจะแยกไม่ออกจากพลังงานของยานยิงอวกาศทั่วไป แต่เป้าหมายที่ "น่าสนใจ" ที่สุดคือดาวเทียมนำทางนั้นโคจรอยู่ในวงโคจรด้วยระดับความสูงประมาณ 20,000 กิโลเมตร เฉพาะอิทธิพลทางไกลเท่านั้นที่เหมาะสมที่นี่ สิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือเลเซอร์เคมีบนพื้นดินหรือดีกว่า ขณะนี้อยู่ระหว่างการทดสอบโดยเป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์ที่ใช้โบอิ้ง-747 พลังของมันแทบจะไม่เพียงพอที่จะสกัดกั้นขีปนาวุธนำวิถี แต่มันค่อนข้างสามารถปิดการใช้งานดาวเทียมในวงโคจรระดับปานกลางได้ ความจริงก็คือในวงโคจรดังกล่าว ดาวเทียมเคลื่อนที่ช้ากว่ามาก - มันสามารถส่องสว่างด้วยเลเซอร์จากโลกเป็นเวลานานและ … ทำให้ร้อนเกินไป อย่าเผา แต่เพียงร้อนเกินไปเพื่อป้องกันไม่ให้หม้อน้ำกระจายความร้อน - ดาวเทียมจะ "เผาไหม้" เอง และเลเซอร์เคมีในอากาศก็เพียงพอแล้วสำหรับสิ่งนี้: แม้ว่าลำแสงจะกระจัดกระจายไปตามถนน (ที่ระดับความสูง 20,000 กิโลเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงจะอยู่ที่ 50 เมตร) แต่ความหนาแน่นของพลังงานยังคงเพียงพอที่จะมากกว่าดวงอาทิตย์. การดำเนินการนี้สามารถทำได้อย่างลับๆ โดยที่โครงสร้างการควบคุมและการตรวจสอบภาคพื้นดินไม่สามารถมองเห็นดาวเทียมได้ นั่นคือมันจะบินออกจากโซนการมองเห็นอย่างมีชีวิต และเมื่อเจ้าของเห็นมันอีกครั้ง มันจะเป็นขยะอวกาศที่ไม่ตอบสนองต่อสัญญาณ

จนถึงวงโคจร geostationary ที่ดาวเทียมสื่อสารส่วนใหญ่ทำงานและเลเซอร์นี้ไม่สิ้นสุด - ระยะทางมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าการกระเจิงนั้นแรงกว่าสี่เท่าและดาวเทียมรีเลย์จะมองเห็นได้อย่างต่อเนื่องในจุดควบคุมภาคพื้นดินดังนั้นการกระทำใด ๆ ดำเนินการกับมันจะถูกทำเครื่องหมายโดยผู้ดำเนินการทันที

เลเซอร์เอ็กซ์เรย์ที่สูบด้วยนิวเคลียร์จะโจมตีในระยะดังกล่าว แต่มีความแตกต่างเชิงมุมมากกว่ามาก กล่าวคือ พวกมันต้องการพลังงานมากขึ้นและไม่มีใครสังเกตเห็นการทำงานของอาวุธดังกล่าว และนี่เป็นการเปลี่ยนผ่านไปสู่การสู้รบแบบเปิดแล้ว. ดังนั้นดาวเทียมในวงโคจรค้างฟ้าจึงถือได้ว่าคงกระพันตามอัตภาพ และในกรณีของวงโคจรระยะสั้น เราสามารถพูดถึงการสกัดกั้นและการทำลายยานอวกาศลำเดียวได้เท่านั้น แผนสำหรับการทำสงครามอวกาศอย่าง Strategic Defense Initiative ยังคงไม่สมจริง