Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 06 (6)

Орбитальный лазер “в действии”

Для уничтожения боеголовок противника «противоракетный щит» должен состоять, по меньшей мере, из трех-четырех эшелонов, размещенных в космосе и на Земле. Согласно одним оценкам, предполагаемая надежность каждого эшелона ПРО могла бы быть не более 80 % (Джон Пайк — руководитель Федерации американских ученых), согласно другим — не более 60 % (генерал Джеймс Абрахам).

Первый эшелон ПРО должен был обеспечить перехват МБР на участке разгона и в период разведения боеголовок. Основой первого эшелона должны были стать высокоэнергетические лазеры — эксимерный и на свободных электронах. Они должны были базироваться на Земле, а их излучение — направляться на атакующие ракеты противника с помощью космических зеркал. Лазеры также входили в информационно-разведывательную систему ПРО. С помощью инфракрасных и ультрафиолетовых лазеров предполагалось определять данные о цели и характере ее поражения.

Второй эшелон — перехват МБР на среднем участке траектории. Кроме наземных лазеров и лазеров наведения должны были также использоваться УФ-лазерный локатор. На этом участке полета ракет происходит разведение боеголовок и ложных целей. УФ-лазерный локатор должен был произвести селекцию: получая изображения целей — сравнивать их с эталонами боеголовок и ложных целей противника. Выделенные цели атакуются кинетическим оружием космического базирования — электромагнитной пушкой. Лазерный локатор должен иметь разрешающую способность не менее 1 м, а система кинематического оружия иметь точность с отклонением до 1 м.

Средства наблюдения третьего эшелона также призваны обнаруживать боеголовки на фоне ложных целей. В качестве метода селекции предусматривался нагрев летящих объектов при помощи лазера с большой частотой следования импульсов. Расчет в этом случае делался на выделение по различающемуся уровню теплоемкости и повышению температуры боеголовок и ложных целей. Другой метод основан на принципе определения приращения скорости под воздействием лазерного или проникающего излучения, величина которого у боеголовки и ложной цели будет различна. Для обнаружения, сопровождения и наведения средств перехвата предполагалось использовать орбитальную систему из 25 спутников, расположенных на высоте 1000 км. Для перехвата боеголовок на этом участке должны были использоваться антиракеты.

Четвертый эшелон противоракетной обороны должен был обеспечить перехват МБР на конечном участке траектории и защитить особо важные объекты с помощью противоракет ближнего перехвата. Предупреждение об атаке обеспечивается спутниками на высоких орбитах, а выделение боеголовок — в результате фильтрации в атмосфере, так как, начиная с высоты 120–130 км, легкие ложные цели могут быть обнаружены по яркости, мерцанию и торможению при входе в атмосферу. Для решения задачи селекции считалось целесообразным использовать лазерные и радиолокационные датчики воздушного базирования. В диапазоне высот 120-75 КхМ средства наведения должны были навести на каждый отдельный объект перехватчик.

В Советском Союзе ставка в ПРО была сделана на ракеты и пушки сверхточной наводки. Тем не менее, когда в США шли лихорадочные работы по программе «Восьмая карта» — созданию боевого лазерного луча, в местечке Сары-Шаган — в нынешнем суверенном Казахстане — была построена лазерная установка «Терра-3». На «Терре» был создан мощный квантовый локатор для зондирования космического пространства, способный определить не только дальность до цели, но и ее размеры, форму, траекторию движения.

В 1984 году ученые предлагали «пощупать» им американский корабль «Шаттл» на орбите. Но разрешения от политического руководства на эту авантюру получено не было.

Для поражения ракет на участке разгона специалисты США рассчитывали прежде всего на использование различных видов лазеров. Работы над их созданием велись широким фронтом, и одновременно разрабатывались четыре типа лазеров: химический, эксимерный, на свободных электронах и рентгеновский лазер с ядерной накачкой, который, впрочем, так же относится к ядерному оружию третьего поколения.

Лазерное оружие способно наиболее эффективно поражать объекты с тонкостенной оболочкой: топливные баки ракет, корпуса самолетов и вертолетов, хранилища нефти и газа и т. п. Лазерные лучи в космосе распространяются беспрепятственно, но атмосфера с минимальными потерями пропускает только излучение с длиной волны от 0.3 до 1 мкм, что соответствует оптическому диапазону, и некоторые длины волн, лежащие в инфракрасной области.

Химические лазеры наиболее перспективны для боевого применения. У лазера на фтористом водороде источником энергии накачки является энергия химической цепной реакции между фтором и водородом. В результате этой реакции образуются возбужденные молекулы фтористого водорода, которые, находясь в неустойчивом состоянии, освобождаются от излишней энергии, испуская инфракрасное излучение с длиной волны 2.8 мкм. Но излучение такой длины волны активно рассеивается молекулами воды, содержащимися в виде пара в атмосфере.

Тактический химический лазер. На испытаниях сбивает небольшие прямолетящие цели на высоте до 5 км

Выстрел химическим лазером MIRACLпо второй ступени ракеты “Титан-1» показал, что за несколько секунд можно уничтожить баллистическую ракету на активном участке ее траектории.

Был разработан лазер на фтористом дейтерии, работающем на длине волны излучения около 4 мкм, для которого атмосфера почти прозрачна. Однако, удельное энерговыделение этого лазера примерно в полтора раза ниже, чем на фтористом водороде, а значит, требует больше топлива.

Работа над химическими лазерами как возможным средством космического оружия ведется в США с 1970 года. К лазерному оружию предъявляются высокие требования по скорострельности, оно должно затрачивать на поражение каждой цели не более нескольких секунд. При этом потребуется большая плотность излучения, и сама лазерная установка должна иметь источник энергии огромной мощности, устройства поиска, целераспределения и наведения на цель, а также контроля за их поражением. Для одного выстрела фторводородному лазеру потребуется около 500 килограмм химического топлива. Зеркала для фокусировки излучения должны иметь диаметр около 5 метров, и их поверхность должна быть обработана с высокой степенью точности, порядка долей микрона. Стоимость каждой лазерной установки, выведенной на орбиту, будет составлять сотни миллионов долларов. Для доставки на орбиту топлива для этих лазеров необходимы десятки полетов транспортных кораблей типа «шаттл», каждый из которых сможет вывести в космос за один полет около 30 тонн полезного груза. А для работы в рамках программы СОИ необходимо около 100 орбитальных лазерных станций, оснащенных 25-мегаваттными лазерами.