Максим Тарасенко - Военные аспекты советской космонавтики

Последняя на сегодняшний день система, связываемая с ведением глобальной радиотехнической разведки, состоит из спутников, выводимых на круговые орбиты высотой около 850 км и наклонением 71 градуса.

Хотя наклонение орбит этих спутников ниже, чем у предыдущего семейства, охват от полюса до полюса сохраняется благодаря большей высоте полета, а период обращения, составляющий чуть менее 102 минут, обеспечивает почти точное воспроизведение ежесуточной трассы через 14 витков.

Эти обстоятельства позволили уже после первого запуска в сентябре 1984 г. заключить, что данные аппараты представляют собой новое поколение спутников радиотехнической разведки [24]. Перед попыткой запуска аналогичного спутника 27 июля 1991 г. он был впервые официально объявлен как «спутник военно-технического назначения, имеющий целью контроль за выполнением договорных обязательств по проблемам разоружения» [25].

Штатным носителем для спутников этого типа является РН «Зенит», но первые два, «Космос-1603» и «Космос-1656», были запущены в 1984 и 1985 гг. ракетами «Протон» (D-1-e), что, по всей видимости, было связано с запозданием разработки «Зенита», первый испытательный пуск которого состоялся только в апреле 1985 г.

На используемую орбиту высотой 850 км с наклонением 71 градус «Зенит» способен вывести до 10 тонн, что делает аппараты «типа «Космоса-1603» самыми крупными из находящихся сейчас в эксплуатации советских разведывательных спутников [13].

Уже первые запуски этой серии показали, что спутники выводятся в орбитальные плоскости, отстоящие друг от друга на 45 градусов, и позволили заключить, что полная система должна состоять из 4 аппаратов. До сих пор, однако, одновременно функционировало не более трех. Попытки завершить развертывание системы в 1990 и 1991 гг. были сорваны авариями ракет-носителей, приведшими к гибели двух спутников 4 октября 1990 и 30 августа 1991 г. В начале 1992 г. произошла третья подряд авария «Зенита» с аналогичным спутником [25а].

В отличие от систем пассивного радиопрослушивания, регистрирующих собственные излучения объектов, активные системы сами генерируют облучающий пучок электромагнитных волн, и, принимая отраженные волны, способны фиксировать объекты, соблюдающие радиомолчание. Поскольку отраженный сигнал содержит информацию как о расстоянии до объекта (запаздывание) так и о его относительной скорости (доплеровский сдвиг частоты), обработка радиолокационного сигнала позволяет восстановить изображение местности, хотя и не в видимом, а в радиодиапазоне. Таким образом, с точки зрения заказчика отображающие локаторы ближе к системам оптической разведки.

При этом важно, что радиолокационные системы позволяют получать изображения независимо от условий освещенности и наличия облачности, являющейся главной помехой для оптической съемки.

Однако для получения изображений той же детальности, что и оптическая система, радиолокатор должен был бы иметь антенну, во столько раз превосходящую по размеру объектив оптической системы, во сколько длина используемых радиоволн больше длины волны видимого света. При использовании дециметрового диапазона разница составляет 5 порядков и эквивалентом 10-сантиметровой линзы была бы 10-километровая антенна. Создания реальной антенны таких размеров можно избежать благодаря тому, что используемые при локации электромагнитные волны когерентны. Это позволяет синтезировать во времени искусственную апертуру из последовательных положений одной движущейся по орбите физической антенны и при технически мыслимых размерах антенн приблизить отображающие радары по разрешающей способности к оптическим системам.

Другой критической для космической радиолокации проблемой является энергоснабжение, поскольку потребляемая мощность излучателя пропорциональна четвертой степени рабочей дальности и для питания орбитального радара требуются чрезвычайно большие солнечные батареи, вызывающие значительное аэродинамическое торможение. Потребляемая мощность может быть снижена за счет уменьшения высоты рабочей орбиты, но при этом атмосферное торможение возрастает из-за увеличения плотности среды.

В СССР компромисс был найден на пути использования ядерных энергоустановок. Запуски радиолокационных спутников с ядерными реакторами начались в декабре 1967 г. Они выводились с Байконура ракетами F-1 на круговые орбиты высотой 250—260 км с наклонением 65 градусов. Такая высота обеспечивала достаточную чувствительность локатора, но малое время орбитального существования, поэтому во избежание быстрого падения реактора на Землю спутники по завершении активного существования переводились на орбиту захоронения высотой около 1000 км, где отработавший реактор должен просуществовать от 300 до 600 лет [14].

Отработка космических ядерных энергоустановок, очевидно, сопровождалась значительными техническими проблемами, вынуждавшими в целях безопасности уводить реакторы на высокую орбиту всего через несколько дней после запуска (см. табл. 2.6).

Начиная с 1974 г. спутники стали летать попарно, что могло быть истолковано, как переход к ограниченной эксплуатации. Пары радиолокационных спутников выводились на компланарные орбиты и угловое расстояние между ними в плоскости подбиралось так, чтобы просматриваемые обоими на каждом витке полосы прилегали друг к другу. Кроме того, оба спутника двигались вдоль общей наземной трассы, проходя над одними и теми же точками через два или три дня друг после друга. Высоты орбит в течение всего периода активного существования поддерживались бортовыми двигателями в пределах, обеспечивающих точное воспроизведение наземной трассы через каждые 111 витков по прошествии 7 суток [26].

В 1974 г. директор Военно-морской разведки США объявил, что данная система предназначена для слежения за перемещениями ВМС США и их союзников [27]. Не говоря о разведывательных данных, с технической точки зрения такое утверждение могло быть обосновано оценкой разрешающей способности орбитального локатора, которая могла быть произведена по характеристикам его облучающих импульсов. Согласно [28], такие спутники, получившие сокращенное обозначение RORSAT (от Radar Ocean Reconnaissance Satellite – спутник радиолокационной океанской разведки), способны фиксировать корабли класса эсминцев при отсутствии волнения, и класса авианосцев в бурном море.

Кроме того, стальные, хорошо отражающие радиоволны суда на ровной океанской поверхности естественно представляются первым объектом наблюдения при создании систем радиолокационного слежения. ВМС США в конце 60-х гг. сами начинали проработки радиолокационной системы «Clipper Bow» для наблюдения за советским флотом, но из-за высокой стоимости проекта предпочли систему пассивных радиоинтерферометрических измерений «White Сlоud». Для СССР задача слежения за флотами соперника представлялась гораздо более важной, чем для США и НАТО и не удивительно, что в Советском Союзе для морской радиотехнической разведки были использованы оба подхода [15].