Государственные испытательные космодромы мо рф. На пути к Луне
Станислав ВЕНИАМИНОВ,научно-исследовательский испытательный центр (г. Москва) Центрального научно-исследовательского института Войск воздушно-космической обороны, действительный член Meждyнapoднoй академии астронавтики и аэронавтики, член экспертной рабочей группы по космическим угрозам, член Meждyнapoднoгo комитета пo проблемам засорения космического пространства и Комитета пo проблемам загрязнения космоса Haциoнaльнoгo исследовательского совета CШA, доктор технических наук, профессор.
По материалам доклада «Техногенное засорение космоса и некоторые его военные аспекты»
«МУСОРНАЯ» СТАТИСТИКА
После запуска первого спутника Земли космические державы осуществили более 5000 запусков. За весь период освоения космоса в околоземное космическое пространство выведено свыше 30 тысяч крупных (размером более 10-20 см) космических объектов (КО). Зарегистрированных гораздо больше (порядка 35 тысяч) - ввиду произошедшей фрагментации некоторых крупных космических объектов. Более двух третей из них всё ещё остаются на орбитах и контролируются наземными и космическими средствами наблюдения. На сегодня официально каталогизировано свыше 17 тысяч КО.
Однако системы контроля космического пространства (СККП) США и РФ отслеживают свыше 23 тысяч космических объектов размером более 10 см. При этом 95 % каталога космических объектов составляет космический мусор (КМ). Подчёркиваю: приведённые количественные характеристики касаются только крупных космических объектов, а с учётом гигантских космических скоростей их движения и с точки зрения представляемой ими угрозы (которая пропорциональна квадрату скорости) их следует расценивать как очень крупные. Понятно, что столкновение с любым из них реального космического аппарата будет катастрофическим. Но не только с ними.
На сегодняшний день космических объектов размером более 5 см - порядка 100 тысяч. Кроме них на орбитах находится огромное количество мелкого КМ: по разным оценкам более 500-600 тысяч размером от 1 до 10 см до сотен миллионов размером от 1 мм до 1 см. Количество более мелкого КМ исчисляется миллиардами и триллионами (см. рис. 1) . И почти все они представляют опасность при столкновении, хотя и в разной степени.
Почему-то принято считать (даже в кругах некоторых специалистов), что катастрофическую угрозу для космического аппарата представляют столкновения с космическим объектом размером более 1 см. Но решающими факторами здесь являются относительная скорость атакующей частицы, место космического аппарата, в которое она ударит, и направление её вектора скорости относительно поверхности космического аппарата в точке соприкосновения. Так что смертельно опасными могут оказаться и пылинки космического мусора.
И это не гипербола. Ярким примером служит случай с российским метрологическим спутником «Блиц». Он, имея диаметр всего 17 см, 22 января 2013 года столкнулся с частицей массой менее 0,08 г и раскололся, по крайней мере, на два фрагмента, которые были обнаружены и каталогизированы.
Однако существующими средствами можно относительно надёжно зафиксировать лишь космический объект размером 10-20 см, то есть большинство (> 99,97 %) потенциально опасного космического мусора не контролируется. Из каждых 10 000 потенциально опасных космических объектов наблюдаются только три. И в этом состоит главная проблема контроля космического мусора, масштабы которой наглядно иллюстрирует рисунок 1.
Любой космический мусор в разной степени опасен для космической деятельности и не только для неё. Самый крупный космический мусор при входе в плотную атмосферу несёт угрозу для наземных объектов и людей. Что касается самого мелкого космического мусора, то астрономы давно уже заметили, что за последние десятилетия прозрачность среды околоземного космического пространства ощутимо снизилась, что мешает вести астрономические наблюдения.
Кроме того, он сильно повреждает чувствительные поверхности бортовых приборов, например оптику. Так что важно контролировать любой космический мусор.
Прогрессирующий рост засорённости ОКП наглядно характеризуют следующие два графика (см. рис. 2 и 3), причём каждый по-своему. Рисунок 3 показывает неуклонный рост средней плотности техногенного засорения ОКП, а скачки на рисунке 2, на котором отражена история количественного изменения состава каталога космических объектов по годам, иллюстрируют скачкообразный рост опасности столкновений с космическим мусором. (На рисунке 3 их нет, так как скачкообразно изменяется только количество космических объектов после катастрофических разрушений, а не их суммарная масса.)
Из осуществлённых человеком более 5000 запусков ИСЗ на интервале около 60 лет только 10 из них породили одну треть сегодняшнего каталога космических объектов. Причём из этой десятки шесть приходятся на последние 10 лет!
С усилением засорения ОКП растёт и количество столкновений космических аппаратов с космическим мусором и космического мусора между собой. На рисунке 4 показан полученный с помощью модели НАСА LEGEND прогноз роста количества столкновений крупных космических объектов на ближайшие 100 лет для нескольких сценариев освоения космоса.
На рисунке 5 приведён аналогичный прогноз на 200 лет с помощью российской модели А. И. Назаренко.
Павел ВИНОГРАДОВ,
Космонавт, совершивший семь выходов в открытый космос, Герой РФ. Общая продолжительность его работы в открытом космосе на 2014 год - 38 часов 25 минут.
Количество космических объектов на орбите Земли столь велико, что все угрозы из космоса абсолютно реальны. Если на Землю прилетит объект диаметром 2 или 2,5 километра, то всё живое на Земле может погибнуть.
КАСКАДНЫЙ ЭФФЕКТ
В обоих предсказаниях, полученных на независимых моделях, экспоненциальный характер роста числа столкновений крупных космических объектов и общего количества мелкого космического мусора при умеренном росте количества крупных космических объектов - это уже признак каскадного эффекта. Аналогичные неутешительные перспективы предсказывают и другие модели.
Наиболее мрачная перспектива нашего космического будущего - это возникновение и развитие каскадного эффекта (синдрома Кесслера) в ОКП, то есть стремительно расширяющегося цепного процесса образования вторичных осколков. В этой самой трагической фазе процесса засорения ОКП космический мусор приобретает уже некий агрессивный характер, которому уже мало что можно противопоставить. Общий характер каскадного эффекта такой же, как и у ядерной цепной реакции. Разница лишь во временном масштабе развития процесса.
Вероятность столкновений зависит в первую очередь от количества космических объектов в данной орбитальной области, а не от их суммарной массы. Но именно общая масса космического мусора (точнее, суммарная кинетическая энергия космического мусора) определяет в перспективе скорость и интенсивность развития каскадного эффекта.
Многие учёные считают, что каскадный эффект уже начался в некоторых орбитальных областях и для некоторых классов космического мусора (например, на высотах 900-1000 км и 1500 км) (см. рис. 6) .
УГРОЗЫ СТОЛКНОВЕНИЯ
Рост вероятности столкновения космического аппарата с космическим мусором наглядно демонстрирует история учёта угрозы космического мусора работе Международной космической станции (МКС). На рисунке 7 представлена диаграмма изменения количества манёвров уклонения МКС от столкновения с космическим мусором по годам (по данным ЦУПа).
В области геостационарной орбиты (ГСО) столкновение с космическим мусором не так опасно, как на низких орбитах, поскольку там скорость движения космических объектов обычно не превышает 3 км/с, кроме того, космические объекты в геостационарном поясе движутся в основном в одну сторону (в отличие от области низких орбит). Поэтому средняя относительная скорость при столкновении и того меньше - 0,5 км/с.
Если удары мелкого космического мусора не вызывают серьёзных структурных повреждений, создаваемые ими сколы, кратеры, пробоины, царапины, эрозии, мелкие трещины приводят к постепенной деградации поверхности космического аппарата, ослабляя её и делая более уязвимой для воздействия внешней среды и последующих столкновений с космическим мусором.
Геннадий ПАДАЛКА,
Российский космонавт, полковник ВВС, Герой РФ. Занимает первое место по суммарной продолжительности нахождения в космосе - 878 дней.
В каждом из пяти моих полётов манёвры по уклонению от столкновения с космическим мусором выполнялись по нескольку раз.
В течение последних десятилетий многократно наблюдались внезапные выходы из строя космических аппаратов военного назначения, причины которых так и не удалось официально установить ни с помощью наблюдений, ни посредством телеметрии. Остаются два возможных объяснения - незарегистрированное столкновение с космическим мусором или «происки» вероятного космического противника. А это уже политически опасная дилемма.
Таким образом, на сегодняшний день существующая популяция космического мусора (КМ), с точки зрения воздушно-космической обороны, представляет собой мощную неуправляемую орбитальную группировку, создающую угрозу как военным, так и гражданским космическим аппаратам (КА), а также наземным объектам (в частности, оборонного назначения и государственным стратегическим объектам) независимо от их государственной принадлежности. Этот факт означает появление нового своеобразного игрока на космическом театре военных действий в отличие от наземного, морского и воздушного театров.
Cуществующая популяция космического мусора (КМ), с точки зрения воздушно-космической обороны, представляет собой мощную неуправляемую орбитальную группировку, создающую угрозу как военным, так и гражданским космическим аппаратам (КА), а также наземным объектам (в частности, оборонного назначения и государственным стратегическим объектам) независимо от их государственной принадлежности. Этот факт означает появление нового своеобразного игрока на космическом театре военных действий в отличие от наземного, морского и воздушного театров.
Особенностью этого игрока является его абсолютная независимость. Степень опасности нового игрока определяется прежде всего следующими тремя факторами: длительное время орбитального существования космического мусора, высокая скорость движения, трудность его утилизации.
Следствием этих факторов (особенно второго) является то, что даже самый мелкий космический мусор (размерами менее 1 см) может представлять серьёзную опасность для космического аппарата.
Особенно опасен мелкий космический мусор в низкоорбитальной области (основной тактической и оперативной зоне космического театра военных действий), где относительные скорости космических аппаратов и космического мусора могут превышать 15 км/с, а в перигейной области высокоэллиптических орбит - 17 км/с. А при таких скоростях столкновение космического аппарата даже с мельчайшим мусором может не только повредить солнечные панели, иллюминаторы и оптические поверхности бортовых наблюдательных инструментов, но и уничтожить космический аппарат, как это было в случае с КА «Блиц».
Особая политическая опасность, которую несёт появление такой независимой группировки в ОКП, состоит в том, что непредсказуемое воздействие этой группировки на космический аппарат (особенно военного назначения) может спровоцировать политический или даже вооружённый конфликт между космическими державами. Не всегда страна-собственник космического аппарата, подвергнутого воздействию космического мусора, может оперативно определить действительную причину его выхода из строя (или потери эффективности его функционирования).
ЛИТЕРАТУРА:
1. Вениаминов С. С. Космический мусор - угроза человечеству. 2-е издание, исправ. и доп. М.: ИКИ РАН, 2013. (Сер. Механика, управление, информатика).
2. Аксёнов О., Олейников И. и др. Анализ заселённости ОКП объектами техногенного происхождения // Полёт. Общероссийский научно-технический журнал. 2014. № 9. С. 8-14.
3. Orbital Debris Quarterly News. NASA, USA, Jan. 2015. V. 19. Iss. 1.
4. Liou J.-C. An Updated Assessment of the Orbital Debris Environment in Leo // Orbital Debris Quarterly News. January 2010. V. 14. Iss. 1.
5. Potter A. Early detection of Collisional cascading // Proceedings of the 1st European Conference on Space Debris, ESA/ESOC, Darmstadt, Germany, 1993.
6. Назаренко А. Прогноз засорённости ОКП на 200 лет и синдром Кесслера [Электрон. текст]. Метод доступа:
7. Nazarenko A. Space Debris Status for 200 years ahead & Kessler effect // 29th IADC Meeting, Berlin, Germany, 2011.
8. Kessler D. et al. The Kessler syndrome: Implications to Future Space Operations // 33rd Annual American Astronautical Society, Rocky Mountain Section, Guidance and Control Conference, Breckinridge, Colorado, USA, 2010.
9. Small Satellite Possibly Hit by Even Smaller Object // Orbital Debris Quarterly News. NASA, USA, April 2013. V. 17. Iss. 2.
10. Orbital Debris Quarterly News. NASA, USA, January 2014. V. 18. Iss. 1. Р. 10.
11. Orbital Debris. A Technical Assessment // NRC. National Academy Press, Washington, D.C. 1995.
Воздушно-космическая оборона №3, 2001 г.
НЕВОСТРЕБОВАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
А.Л. Горелик, доктор технических наук, профессор,
лауреат Государственной премии СССР,
почетный член Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского
Во второй половине 50-х годов, теперь уже прошлого столетия, в составе Вооруженных сил Советского Союза стали создаваться вычислительные центры, предназначенные для решения широкого круга задач, неизменно возникающих в ходе практической деятельности всех видов ВС
В начале 1960 года по инициативе группы ученых, поддержанной руководством ПВО страны, был образован 4-й Специальный Вычислительный центр (СВЦ-4 МО), который возглавил И.М. Пенчуков. Основная задача центра состояла в разработке математического аппарата (моделей, алгоритмов, программ), обеспечивающего, с одной стороны, обработку экспериментальной информации, полученной в ходе проведения натурных испытаний создаваемых в то время систем ПВО, в первую очередь, систем противоракетной обороны - генеральный конструктор Г.В. Кисунько, а с другой стороны, организацию математических, в частности, статистических испытаний этих систем. Естественно, проведение математических испытаний сложных технических систем давало огромную экономию ресурсов - финансовых, материальных, трудовых, временных, не говоря о том, что натурных испытаний системы ПРО в районе Москвы - а именно для обороны Москвы комплексы ПРО, в первую очередь, и создавались - естественно, и речи быть не могло.
По мере создания новых систем, обеспечивающих все усложняющиеся функции ПВО страны, круг задач СВЦ-4 МО неизменно расширялся.
Так, в связи с созданием системы противокосмической обороны ПКО (генеральные конструкторы В.Н. Челомей и А.И. Савин) в конце 1961 года перед СВЦ-4 МО была поставлена задача принять участие в проведении ее испытаний Для этого в начале 1962 года был создан специальный отдел (отдел № 10) в составе двух лабораторий (начальники - Н.Г. Назаров и В.А. Мостицкий). Возглавить новый отдел было поручено автору настоящей статьи.
Детальное исследование проблемы функционирования системы ПКО, получившей название ИС (истребитель спутников), показало, как это не парадоксально, что натурные испытания системы при наличии спутников-мишеней провести можно, так как траектории их движения были заранее запрограммированы, но в боевом режиме система работать не может. Поскольку она не скомплексирована с системой, обеспечивающей систему ИС надлежащей информацией. Во-первых, о задачах, решаемых ИСЗ - потенциальными целями системы ИС, а во-вторых, о траекториях их вращения вокруг Земли, на основе параметров которых могут быть выработаны целеуказания огневым средствам поражения системы ИС.
В январе 1963года в институт (заметим, что СВЦ-4 был в это время преобразован в 45 СНИИ МО - Специальный научно-исследовательский институт) приехал заместитель начальника 4 ГУ МО по научной работе генерал-лейтенант К.А. Трусов. Константин Александрович с полным пониманием отнесся к нашему предложению о необходимости создания в стране специальной системы, которая бы обеспечивала эффективное функционирование системы ПКО (в частности, системы ИС) и поручил разработать ее Аванпроект.
Этот проект был подготовлен мною в течение 2-х недель. Он был представлен руководству 4-го ГУ МО, которое возглавлял в то время национальный герой страны, генерал-полковник авиации Георгий Филиппович Байдуков. Аванпроект новой системы, получившей название Системы контроля космического пространства (СККП), был одобрен и утвержден начальником Главка.
При этом возникла идея создать в 45 СНИИ МО специальное Управление контроля космического пространства, которому следовало вменить в обязанность разработку организационных, технических и математических принципов построения СККП.
Следует заметить, что с начала 60-х годов ХХ столетия космос стал интенсивно насыщаться спутниками Советского Союза и Соединенных Штатов Америки. Запуск каждого ИСЗ сопровождался появлением в космическом пространстве до 10 космических объектов (КО) - ракета-носитель, обтекатель, фрагменты. Возникла настоятельная потребность в создании динамического каталога КО.
Руководство 4-го ГУ МО достаточно оперативно решило задачу создания в 45 СНИИ МО специального Управления контроля космического пространства (1963г.), первым начальником которого стал полковник Е.М. Ошанин (1963-1965гг.), впоследствии генерал-полковник, переведенный в институт с должности начальника отдела 4-го ГУ МО.
Однако по существу научное руководство Управлением осуществлял М.Д. Кислик, доктор технических наук, профессор, лауреат Ленинской и Государственных премий СССР, один из крупнейших ученых страны в области космической баллистики. В 1964 году он был назначен на должность заместителя начальника института по научной работе.
В Управлении достаточно оперативно начали складываться научные направления: аппаратурного оснащения центра Системы - Центра контроля космического пространства (ЦККП); баллистического обеспечения деятельности ЦККП; распознавания назначения иностранных ИСЗ, состоящего в определении тех задач, для решения которых каждый данный искусственный спутник Земли запущен в космическое пространство.
Основная заслуга в организации эффективного функционирования Управления принадлежит А.Д. Курланову - впоследствии доктору технических наук, профессору, лауреату Государственной премии СССР, заслуженному деятелю науки РФ, который возглавлял Управление в течение 14 лет.
Если в создании технической базы ЦККП основная и единственная роль принадлежит ряду промышленных организаций Минрадиопрома СССР, оснастивших Центр вычислительной техникой, средствами приема и передачи информации, ее визуализации, то в разработке организационных принципов построения и математического базиса СККП - абсолютная заслуга принадлежит научному коллективу Управления космического пространства 45 СНИИ МО.
Так, под руководством и при участии А.Д. Курланова, В.И. Мудрова, А.И. Назаренко, А.В. Крылова, Ю.П. Горохова, Г.А. Соколова, А. Жандарова были разработаны оригинальные методы и программно реализованные в ЦККП алгоритмы обработки орбитальной информации - построение орбит обнаруженных КО, прогнозирование их движения, выдачи целеуказания средствам наблюдения и средствам поражения комплекса ИС и т.д.
Следует отметить, что работа в области построения ЦККП была удостоена Государственной премии СССР. Руководство проведением исследований, связанных с организацией процесса распознавания СККП иностранных ИСЗ, было поручено начальнику отдела, впоследствии заместителю начальника Управления, автору настоящих воспоминаний.
Решение задач распознавания ИСЗ потребовало разработки принципиально новых методов и алгоритмов обработки радиолокационной и фотометрической информации. Дело в том, что радиолокаторы традиционно использовались для определения параметров движения наблюдаемых летательных аппаратов. Однако для решения задач распознавания традиционные методы обработки, так сказать, координатной (орбитальной) информации не позволяли определять "некоординатные" признаки КО - их габариты, массу, баллистический коэффициент, характер стабилизации (или ее отсутствие) и т.п.
Поэтому и были разработаны методы и алгоритмы получения на основе специальной обработки радиолокационных и фотометрических сигналов определения названных признаков.
Детальное исследование проблемы распознавания показало, что наряду с получением некоординатной радиолокационной и фотометрической информации существует принципиальная возможность определить назначение и параметры бортовой радиотехнической аппаратуры иностранных ИСЗ. Эта возможность могла быть реализована путем перехвата радиотехнической информации, сбрасываемой иностранными ИСЗ на "свои" пункты наблюдения.
В связи с этим по моему настоянию Управлением в 1963г. была проявлена инициатива относительно создания в нашей стране Системы радио и радиотехнической разведки иностранных ИСЗ. Первая и вторая очереди этой Системы, получившей шифры "Звезда " и "Звезда А", были созданы совместными усилиями промышленных предприятий (НИИ-20 Минрадиопрома, г. Ростов, и ОКБ МЭИ, возглавлявшегося тогда академиком А.О. Богомоловым), а также соответствующими управлениями ГРУ ГШ, КГБ и ПВО. Естественно, в разработке принципов построения Системы, ее алгоритмической связи с ЦККП деятельное участие приняли научные сотрудники института.
Первая очередь системы была принята на вооружение Советской Армии в 1972 году, а вторая - в 1978 году. При этом работа по созданию этой Системы была удостоена Государственной премии СССР.
Дальнейшее исследование проблемы распознавания показало, что информация наземных средств наблюдения (радиолокационных, оптических и радиотехнических) не обеспечивает достаточной вероятности правильного распознавания иностранных ИСЗ. Необходимо также получение информации в видимом диапазоне спектра, визуальной информации. Подобная информация может быть получена только при наличии ИСЗ-инспекторов - космических летательных аппаратов, могущих совершать необходимые маневры в космосе, приближаться к инспектируемым иностранным ИСЗ.
Соответствующее направление исследования было организовано Управлением на основе решения Комиссии СМ СССР по военно-промышленным вопросам (ВПК) - август 1965 г. Этим же решением был создан Координационный центр по проблеме распознавания иностранных ИСЗ, в состав которого вошли представители свыше 30 организаций, в той или иной мере участвующих в решении космической проблематики.
В 45 СНИИ МО в рамках Управления космического пространства был создан лабораторный комплекс, на котором ряд космонавтов (П. Попович, А. Николаев, В. Севостьянов, А. Шаталов и др.) обучались обнаружению ИСЗ на фоне Звездного неба, сближению с ним и его распознаванием с помощью специального логического вычислительного устройства "Белка", созданного по моей просьбе Институтом кибернетики Украинской АН, возглавляемого академиком В.М. Глушковым.
Более того, во время выполнения полета космического корабля "Союз-14" "Алмаз" (космонавты П. Попович и Ю. Артюхин) в июле1974 года по целеуказанию с Земли (ЦККП) П. Попович с помощью специально созданного оптического прибора "Сокол" наблюдал американский космический корабль "Скайлеб" и произвел необходимые измерения.
В результате этого эксперимента было установлено, что ЦККП с помощью специально разработанной Системы баллистического обеспечения" (СИБО) в состоянии выдавать на борт отечественных космических кораблей целеуказания по иностранным кораблям.
Помимо визуальной информации о распознаваемых ИСЗ создание спутника-инспектора позволило бы решить еще одну, крайне важную с точки зрения распознавания задачу, - определение факта наличия (или отсутствия) на борту распознаваемого ИСЗ источника ядерных излучений.
С этой целью по моей инициативе совместными усилиями Управления космического пространства и Научного института ядерной физики (НИЯФ) Московского государственного университета были созданы аппараты ("Рябина-1" и Рябина-2"), позволяющие уверенно обнаруживать ядерные излучения бортовых установок ИСЗ.
В заключение хотелось бы вспомнить такой, крайне интересный, эпизод.
Он связан с вызовом начальника института И.М. Пенчукова на совещание к Главкому Ракетных войск стратегического назначения генералу армии Владимиру Федоровичу Толубко (начало 70-х годов). Генерал армии кратко изложил суть проблемы, состоящей в том, что американцы, как показывает практика, буквально с первого витка распознают назначение наших ИСЗ, определяют их задачи.
В ходе совещания практически утвердилась гипотеза о том, что в наших "космических рядах" имеются шпион или шпионы.
Когда стало ясно, что других гипотез нет, генерал-лейтенант Иван Макарович Пенчуков велел мне выйти к доске и внести ясность в этот вопрос. Было доложено, что, начиная с запуска первого советского ИСЗ, Америка стала создавать свою систему контроля космического пространства ("Спадатс"). При этом в центре системы было образовано подразделение аналитиков в составе 200 человек, предназначенное для записи и анализа радиолокационных сигнатур советских ИСЗ. За прошедшие годы были построены радиолокационные "портреты" наших спутников и на основе этой априорной информации американцы без труда их распознают, в том числе те задачи, которые они решают. По окончании совещания В.О. Толубко пригласил И.М. Пенчукова и меня к себе в кабинет. Мы доложили, что и у нас в СССР создается отечественная Система контроля космического пространства. Это было откровением для Главкома. По этому поводу он заметил: "Я давно считаю, что у нас между видами ВС заборы такие, что легче узнать секреты американские, чем "секреты" братских видов". Ну что же, Главкому виднее.
45 СНИИ МО, в частности Управление космического пространства, может гордиться тем, что его усилиями совместно с целым рядом организаций промышленности в стране создана достаточно эффективная Система контроля космического пространства.
Можно только сожалеть о том, что ряд источников информации этой Системы перестал функционировать в связи с развалом Советского Союза, как и сожалеть о том, что в конце 70-х годов были приняты решения о передаче работ по контролю космического пространства в промышленность.
Не могу не сказать, что я крайне резко выступал против этого решения, вплоть до ухода из института. Но чего может добиться рядовой полковник в противостоянии с генеральской волей? Риторический вопрос.
Не понимали генералы из 4-го ГУ МО М.Г. Мымрин и М.И. Ненашев, на что обрекают уникальный институт Министерства обороны. Институт, в котором за 15 лет (1963-1978гг.) свыше трех десятков сотрудников стали докторами наук и свыше 200 - кандидатами наук, а творческие коллективы двух Управлений института были удостоены Государственных премий СССР. Таких результатов не имел и не имеет ни один институт в составе Министерства обороны СССР и затем РФ.
Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте
Войска воздушно-космической обороны (ВВКО) решают широкий спектр задач, основными из которых являются:
Создание Войск воздушно-космической обороны потребовалось для объединения сил и средств, отвечающих за обеспечение безопасности России в космосе и из космоса, с воинскими формированиями, отвечающими за противовоздушную оборону (ПВО) страны. Это было вызвано объективной необходимостью интеграции под единым руководством всех сил и средств, способных вести борьбу в воздушной и космической сфере, исходящей из современных мировых тенденций вооружения и перевооружения ведущих стран к расширению роли воздушно-космического пространства в обеспечении защиты государственных интересов в экономической, военной и социальной сферах.
С 1 декабря 2011 г. Войска воздушно-космической обороны во взаимодействии с силами и средствами противовоздушной обороны военных округов заступили на боевое дежурство с задачей защиты территории страны от ударов средств воздушно-космического нападения.
С введением в строй ВВКО в России прекратили существование Космические войска. Воздушно-космическая оборона создавалась на базе Космических войск, а также войск оперативно-стратегиче-ского командования воздушно-космической обороны.
Объекты ВВКО расположены по всей территории Российской Федерации - от Калининграда до Камчатки, - а также за её пределами. В странах ближнего зарубежья - Азербайджане, Белоруссии, Казахстане и Таджикистане - дислоцированы объекты систем предупреждения о ракетном нападении и контроля космического пространства.
В состав Войск воздушно-космической обороны входят:
- космическое командование;
- командование противовоздушной и противоракетной обороны;
- космодром Плесецк.
Космическое командование включает в себя силы и средства систем контроля космического пространства, управления орбитальной группировкой, а также системы предупреждения о ракетном нападении.
Силы и средства воздушно-космической обороны
На систему предупреждения о ракетном нападении (СПРН) возлагаются задачи получения и выдачи информации предупреждения о ракетном нападении на пункты государственного и военного управления, формирования необходимой информации для системы противоракетной обороны и выдачи данных о космических объектах на систему контроля космического пространства.
В настоящее время система предупреждения о ракетном нападении обеспечивает полный контроль всех ракетоопасных направлений.
Система противоракетной обороны осуществляет обнаружение целей и поражение боевых блоков межконтинентальных баллистических ракет (МБР) противоракетами с исключением детонации их зарядов.
Система контроля космического пространства (ККП) является уникальной. Контролировать космос могут только две державы - Россия и США. В главном каталоге системы ККП Российской Федерации содержится информация почти о 9 тыс. космических объектов.
Силы и средства ККП во взаимодействии с информационными средствами систем ПРН, ПРО и другими информационными системами выполняют задачи контроля космического пространства и выдачи информации о космической обстановке на пункты управления государственного и военного руководства. Системой определяются характеристики и назначение всех космических аппаратов, а также состав орбитальных группировок космических систем России и иностранных государств с их распознаванием.
Войска воздушно-космической обороны оснащены ракетами-носителями, командно-измерительными системами, радиолокационными станциями, оптико-электронными комплексами.
Выводы
- Войска воздушно-космической обороны - новый род войск, входящий в Вооружённые Силы Российской Федерации.
- Войска воздушно-космической обороны обеспечивают контроль космического пространства.
- В основные задачи Войск воздушно-космической обороны входит уничтожение баллистических ракет противника, атакующих объекты и войска в обороняемых районах.
- Войска воздушно-космической обороны выполняют разведывательные функции, собирая необходимую информацию для противоракетной обороны нашей страны.
Вопросы
- В чём состоит основное предназначение Войск воздушно-космической обороны?
- Какие космодромы Министерства обороны Российской Федерации вы можете назвать?
- Что входит в задачи Войск воздушно-космической обороны?
- Почему контроль космического пространства с использованием сил и средств Войск воздушно-космической обороны так важен для Российской Федерации? Обоснуйте свой ответ.
Задания
- Подготовьте сообщение о силах и средствах ракетно-космической обороны страны.
- Используя специальную литературу, подготовьте сообщение о космодроме «Плесецк».
В рамках Совета по проблемам воздушно-космической обороны на вопросы «Газеты.Ru» ответил военный специалист по контролю космического пространства, сотрудник Научно-исследовательского испытательного центра ЦНИИ войск воздушно-космической обороны Станислав Вениаминов.
— Станислав Сергеевич, сколько аппаратов выведено в космос за почти 60 лет космической эры, с 1957 года?
— Всего осуществлено более 5 тыс. запусков, однако в ходе одного запуска можно выводить несколько спутников. Поэтому запущено было всего около 30 тыс. аппаратов. А после того как произошла фрагментация некоторых крупных аппаратов, их насчитывается более 35 тыс. Речь о крупных объектах свыше 20-25 см. Сейчас из них на орбите остались две трети спутников, остальные сошли с орбиты. При этом наблюдается гораздо больше объектов, чем закаталогизировано (свыше 17 тыс. объектов).
История заполнения околоземного пространства объектами разных категорий с 1957 г.
Станислав Вениаминов— В наших каталогах или американских?
— В американских. У них закаталогизировано больше. Их система NORAD (командование воздушно-космической обороны Северной Америки) за последнее время очень расширилась, появилось много новых средств. А сопровождается обеими нашими системами свыше 23 тыс. объектов. Это крупные объекты более 10-20 см. Однако из-за их скорости опасность представляют не только крупные объекты, но и мелкие с огромной кинетической энергией, которая зависит квадратично от скорости. Поэтому подавляющее большинство потенциально опасного космического мусора не контролируется.
По грубым подсчетам, из каждых 10 тыс. опасных космических объектов наблюдаются только три, в этом главная проблема.
— В своем докладе на экспертном совете по проблемам воздушно-космической обороны вы сообщили, что целая треть космического мусора создана за счет столкновений всего десяти спутников.
— Не спутников, а после десяти запусков. В эту статистику, по несчастью, попал наш старый спутник «Космос-2251», который в 2010 году столкнулся с американским спутником связи 33, после чего образовалось безумное количество осколков, настоящий скачок в их количестве. И китайский спутник «Фэнъюнь», который китайцы разбили при помощи кинетического оружия.
— Как это столкновение допустили, если, как вы говорите, все объекты более 20 см отслеживаются?
— Проглядели, просмотрели американцы, мы за мертвыми спутниками особенно не следим, а их-то аппарат был действующий! Проморгали. Здесь важно не только отследить, но и предвидеть столкновение.
— А сколько на данный момент бесхозных мертвых спутников остается на орбите Земли?
— И ракет-носителей, и самих таких аппаратов сейчас около четверти-трети от упомянутых 17 тыс. объектов.
— Сколько на орбите осталось наших мертвых спутников с ядерными установками на борту?
— Не скажу сколько, но они остаются на орбите, и не только наши, но и американские.
— Каким средствами наши военные следят за околоземным пространством?
— Наши средства — и это то, в чем их ущербность, — локализованы на территории России. Некоторые объекты на территории бывшего СССР мы использовали, но постепенно отказываемся от них. Это Габала в Азербайджане, радиолокатор на Украине, объекты в Прибалтике. Сейчас есть оптическая система «Окно» (оптико-электронный комплекс в горной системе Памир) в Таджикистане, она действует и очень хорошо работает. Помимо этого, мы используем оптические средства , вузовские средства, есть средства, расположенные в Бюраканской обсерватории в Армении.
Все они следят и сбрасывают информацию в систему контроля космического пространства. Американская же система разбросана по всему миру, и в этом она превосходит нашу.
— Радиотелескоп РТ-70 , расположенный в Евпатории, вошел в эту систему?
— В систему контроля космоса он не вошел, хотя мы прибегаем к его услугам.
Критическая плотность обломков в области низких орбит
Станислав Вениаминов— Эксперты утверждают, что в какой-то момент увеличение числа комических обломков станет неконтролируемым. Как это происходит?
— Действительно, так называемый синдром Кесслера — это полный аналог ядерной цепной реакции, разница только во временном масштабе развития процесса, который развивается гораздо медленнее. Обломки летают, и их столкновения абсолютно неконтролируемы.
— И когда, по данным результатов моделирования, этот момент наступит?
— А он уже наступил. По расчетам самого Кесслера, автора этого каскадного эффекта, критическое число обломков уже достигнуто в двух областях околоземного пространства. Это области в районе 0,9-1 тыс. км, и в окрестностях — 1,5 тыс. км. На этих орбитах очень высокая плотность мусора, критическая масса уже превышена.
— Какие критические ситуации помимо случая со спутником Iridium создавал космический мусор?
— Космическим обломком 22 января был разрушен российский метрологический спутник BLITS. Это был шарик диаметром 17 см. За ним следили и мы, и американцы, и вдруг выяснилось, что он внезапно превратился в два или даже три фрагмента. Два из них были каталогизированы, и по изменению их динамики рассчитали, что в него ударилось. Это была пылинка массой меньше 0,08 г!
— Это единичный случай?
— Нет. В последнее десятилетие зафиксировано много выходов из строя космических аппаратов (я говорю про военные), причины которых установить вообще не удалось. Версий было много, в том числе действие электростатического электричества. Таких случаев было достаточно много. Приходилось даже запускать новые спутники, ведь подобные объекты обычно часть какой-либо системы. Политическая опасность состоит в том, что его непредсказуемое воздействие на космический аппарат, особенно военный, может спровоцировать политический и даже вооруженный конфликт между космическими державами.
Так, недавно Объединенный центр космических операций США сообщил, что на полярной орбите пропал американский спутник NOAA.
— Эксперименты, подобные применению Китаем кинетического оружия в космосе, повторялись кем-то?
— Никто не думал, что они сделают это на высоте восемьсот с лишним километров, это очень «плохая» высота, поскольку осколки остаются на орбите долго и они до сих пор летают. Американцы сделали по-божески: испытали свое кинетическое оружие на более низких высотах, где обломки полетали недели две-три и сгорели. Это были испытания системы ASAT (Anti-Satellite Weapons. — «Газета.Ru»). Сначала испытания проводились лет пятнадцать назад, повторные, не совсем удачные испытания были проведены недавно. Запускался специальный аппарат к уже ненужному спутнику, который обстреливался мелкими деталями типа шрапнели.
— В России разрабатываются подобные системы?
— Вообще-то это запрещено нашими договорами, но они тихонько делают, и у нас то же самое происходит.
На момент высадки на Луну в 1969 году многие искренне считали, что к началу 21 века космические путешествия станут обыденным делом, и земляне начнут преспокойно летать на другие планеты. К сожалению, это будущее еще не настало, а люди начали сомневаться, нужны ли нам вообще эти космические путешествия. Может быть и Луны достаточно? Тем не менее, исследования космоса продолжают давать нам бесценную информацию в сфере медицины, добычи полезных ископаемых и безопасности. Ну и, конечно же, прогресс в изучении космического пространства действует на человечество вдохновляюще!
1. Защита от возможного столкновения с астероидом
Если мы не хотим закончить как динозавры, необходимо защитить себя от угрозы столкновения с большим астероидом. Как правило, примерно раз в 10 тысяч лет в Землю угрожает врезаться какое-нибудь небесное тело размером с футбольное поле, что может привести к необратимым последствиям для планеты. Нам действительно следует опасаться таких «гостей» диаметром минимум в 100 метров. Столкновение поднимет пылевую бурю, уничтожит леса и поля, обречёт на голод тех, кто останется в живых. Специальные космические программы направлены на то, чтобы установить опасный объект задолго до того, как он приблизится к Земле, и сбить его с траектории движения.
2. Возможность появления новых великих открытий
Немалое количество всевозможных гаджетов, материалов и технологий первоначально были разработаны для космических программ, но в дальнейшем они нашли своё применение на Земле. Мы все знаем о продуктах, полученных путем сублимационной сушки, и давно их употребляем. В 1960-е годы ученые разработали специальный пластик, покрытый отражающим напылением из металла. При его использовании в производстве обычных одеял он сохраняет до 80% тепла тела человек. Еще одной ценной инновацией является нитинол — гибкий, но упругий сплав, созданный для производства спутников. Теперь из этого материала изготавливают стоматологические брекеты.
3. Вклад в медицину и сферу здравоохранения
Освоение космоса привело к появлению множества медицинских инноваций для земного использования: например, метод введения противораковых лекарств непосредственно в опухоль, аппаратура, с помощью которой медсестра может делать УЗИ и моментально передавать данные врачу за тысячи километров от неё, и механическая рука-манипулятор, выполняющая сложные действия внутри аппарата МРТ. Фармацевтические разработки в области защиты космонавтов от потери костной и мышечной массы в условиях микрогравитации привели к созданию препаратов для профилактики и лечения остеопороза. Причем эти препараты было легче протестировать в космосе, поскольку космонавты теряют около 1,5% костной массы в месяц, а пожилая земная женщина теряет 1,5% в год.
4. Освоение космоса вдохновляет человечество на новые достижения
Если мы хотим создать мир, в котором наши дети будут стремиться стать учеными и инженерами, а не ведущими реалити-шоу, кинозвездами или финансовыми магнатами, то освоение космоса – это весьма вдохновляющий процесс. Пора задавать растущему поколению вопрос: «Кто хочет быть аэрокосмическим инженером и спроектировать летательный аппарат, который сможет попасть в разреженную атмосферу Марса?»
5. Нам необходимо сырье из космоса
В космическом пространстве есть золото, серебро, платина и другие ценные металлы. Некоторые международные компании уже задумываются о добыче полезных ископаемых на астероидах, так что не исключено, что в ближайшем будущем появится профессия космического шахтёра. Луна, например, является возможным «поставщиком» гелия-3 (используется для МРТ и рассматривается как возможное топливо для атомных электростанций). На Земле это вещество стоит до 5 тысяч долларов за литр. Луна также считается потенциальным источником редкоземельных элементов, таких как европий и тантал, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, производстве солнечных батарей и других современных приборов.
6. Освоение космоса может помочь найти ответ на очень важный вопрос
Мы все верим в то, что где-то в космосе существует жизнь. Кроме того, многие считают, что инопланетяне уже посещали нашу планету. Однако мы так до сих пор не получили никаких сигналов от далёких цивилизаций. Вот почему учёные-искатели внеземных цивилизаций готовы разворачивать орбитальные обсерватории, например, космический телескоп Джеймса Вебба. Этот спутник планируется к запуску в 2018 году, и с его помощью появится возможность поиска жизни в атмосферах далеких планет за пределами нашей Солнечной системы по химическим признакам. И это только начало.
7. Людям свойственно стремление к исследованиям
Наши первобытные предки родом из Восточной Африки расселились по всей планете, и с тех пор человечество ни разу не прекращало процесса своего перемещения. Мы всегда хотим исследовать и осваивать что-то новое и неизведанное, будь то короткая прогулка на Луну в качестве туриста, или долгое межзвездное путешествие длиной в жизни нескольких поколений. Несколько лет тому назад один из руководителей НАСА озвучил различие между «понятными причинами» и «реальными причинами» освоения космического пространства. Понятные причины – это вопросы получения экономических и технологических преимуществ, а реальные причины включают такие понятия, как любопытство и желание оставить после себя след.
8. Для своей выживаемости человечеству, вероятно, придётся колонизировать космическое пространство
Мы научились отправлять спутники в космос, и это помогает нам контролировать и бороться с насущными земными проблемами, включая лесные пожары, разливы нефти и истощение водоносных горизонтов. Однако существенное увеличение количества населения, банальная жадность и неоправданное легкомыслие касательно экологических последствий уже нанесли серьезный ущерб нашей планете. Ученые считают, что Земля имеет «допускаемую нагрузку» в размере от 8 до 16 миллиардов, а нас уже более 7 миллиардов. Возможно, человечеству пора готовиться к освоению других планет для жизни.
