США и Китай готовы сцепиться на орбите? Спутники-убийцы выходят из тени

За последние десятилетия, начиная с развала СССР, когда господству США в космосе ничего не могло угрожать, Пентагон предпочитал запускать спутники на строго заданные орбиты сводя к минимуму потребность в маневрировании. Это позволяло сохранить запас топлива для более продолжительной работы аппарата на орбите и делало миссию более рентабельной. Космический аппарат создававшийся в рамках такого подхода не имел возможности дозаправиться в космосе, и поэтому каждый маневр, предпринятый таким спутником, неизбежно приближал момент окончания работы данного спутника.

Такой подход к созданию спутниковых группировок был оправдан меньшими затратами на эксплуатацию и высоким уровнем предсказуемости его положения на все время его работы. Тогда количество спутников на орбите было существенно меньше и соответственно не было нужды часто корректировать орбиту для избегания опасных сближений. Кроме того, в то время другие космические державы либо не имели возможности, либо не имели желания противостоять американскому доминированию в космосе. Сочетание этих обстоятельств стало основанием для формирования космической архитектуры, в которой на первое место была поставлена простота и надежность космических аппаратов.

Противоспутниковое оружие

Однако все меняется, и со временем появились четыре космические державы, обладающие противоспутниковым оружием и потенциально способные бросить вызов доминированию США в космосе. Испытания противоспутникового оружия скрыть невозможно, уничтожение спутника на орбите больше похоже на демонстрацию возможности стран, способных бороться за космос.

Если не брать в расчет испытания противоспутниковых систем, которые проводили СССР и США на заре космической эры, то первой страной, продемонстрировавшей свою способность уничтожать спутники стал КНР. Китайская противоспутниковая ракета уничтожила спутник мишень 11 января 2007 года. Через год с небольшим схожие испытания провели США уничтожив собственный неработающий спутник 21 февраля 2008 года. Индия и Россия провели такие испытания 26 марта 2019 и 15 ноября 2021 года соответственно.

Чтобы противостоять возникшей со стороны других стран угрозе доминированию США в космосе были иначе расставлены приоритеты в структуре космической группировки США. Во главу угла была поставлена стоимость и скорость запуска новых космических аппаратов. Уменьшение массы и габаритов новых спутников, в сочетании с многоразовыми ракетами-носителями, позволило нарастить численность спутниковых группировок кратно. В результате чего стоимость и время необходимое для уничтожения спутниковой группировки с помощью ракет запускаемых с земли или с самолета оказались слишком высоки.

Наращивание численности спутниковой группировки, а также снижение стоимости каждого отдельного аппарата представляется безупречным подходом, когда речь идет об устойчивости орбитальной группировки. Однако, одновременно с противоспутниковыми ракетами, которые могут быстро уничтожить небольшое количество спутников, развивалась более экономичная технология борьбы с неугодными космическими аппаратами.

Прообраз этой технологии был реализован в СССР. Спутник-перехватчик, который выводился на орбиту так же, как любой другой космический аппарат. Он обладал первой космической скоростью и был способен приблизится к цели с помощью нескольких орбитальных маневров. Эта система носила название «ИС» (истребитель спутников) и находилась на боевом дежурстве с 1978 по 1993 год.

Следующим шагом эволюции систем орбитального перехвата стала замена осколочной боевой части аппарата на манипулятор, позволяющий принудительно состыковаться с жертвой. Результатом такой стыковки может стать повреждение спутника-мишени или непоправимое изменение его орбиты. В результате аппарат-перехватчик может использоваться несколько раз, а осуществленный перехват не создает орбитального мусора.

Мусорщики двойного назначение

Отметим, что операция принудительного сведения спутника с орбиты в точности совпадает с тем, что должны будут делать спутники-мусорщики, когда потребуется удалить с орбиты выработавший свой ресурс космический аппарат. Вряд ли среди существующих сегодня космических аппаратов найдутся такие, кому есть что противопоставить принудительному сведению с орбиты. И средства защиты от незапланированных стыковок скорее всего появятся не скоро. Так уж удачно сложилось, что разработки технологий для космической войны имеют благовидный фасад очистки орбиты от мусора. Это не отменяет проблему космического мусора, количество которого будет увеличиваться, и рано или поздно орбиту чистить придется.

Разработкой темы очистки орбиты от мусора занимаются во многих странах, в том числе целый ряд частных космических компаний планирует предлагать услуги по утилизации ненужных спутников. Космические силы США, к примеру, запустили программу Orbital Prime, посвященную поддержке и стимулированию развития частных технологий по направлениям обслуживания спутников на орбите и принудительного удаления космических аппаратов.

В 2008 году Китай также приступил к испытаниям спутников-мусорщиков двойного назначения. К январю 2022 года китайским специалистам удалось успешно состыковать спутник-мусорщик с собственным неактивным спутником на геосинхронной орбите, а затем перевести его на более высокую орбиту. Космическим силам США удалось повторить это более чем через год. Демонстрация возможностей китайских спутников вызвала опасения среди специалистов Космических сил США.

Опасения Пентагона вполне понятны — Китай является центром мирового производства, активно идет по пути освоения космоса и в Китае с большой скоростью развиваются технологии робототехники. По публичным прогнозам американских аналитиков из непартийного аналитического центра NPEC, возглавляемого бывшим сотрудником Пентагона Генри Сокольски, уже к 2026 году Китай сможет создать и вывести на орбиту 200 космических аппаратов способных поставить доминирование США в космосе под угрозу.

Защиты пока нет

Для США ситуация еще более осложняется тем, что существующая спутниковая инфраструктура создавалась в рамках старой концепции, не предполагавшей возможность массового противодействия спутниковым системам. А долгие годы безраздельного доминирования в космосе привели к очень высокой зависимости от космической инфраструктуры во всех сферах деятельности, начиная с военной.

Результаты моделирования боевого столкновения в космосе говорят о том, что имея 200 спутников-перехватчиков, Китай, скорее всего, сможет вывести из строя большую часть спутников GPS в самом начале конфликта, а также сохранит возможность препятствовать работе других критически важных спутников.

В настоящий момент не существует безупречной стратегии защиты от принудительного сближения. Единственное, что может помочь, это тяговооруженность спутника-мишени, который должен суметь избежать сближения с перехватчиком. Но чтобы этого добиться, нужно в корне изменить подход при создании космических аппаратов.

Чтобы увеличить тяговооруженность спутника, нужно большую часть массы аппарата перераспределить под двигатели и запас топлива, сократив тем самым полезную нагрузку и эффективность спутника. Такой спутник будет гораздо труднее перехватить, но и толку от него будет мало, поскольку он по преимуществу будет состоять из двигателя и топлива.

Космические силы США возлагают свои надежды решить эту проблему на технологии спутников-заправщиков и сервисного обслуживания на орбите, введение стандартов универсальных стыковочных интерфейсов и развитие инфраструктуры оперативного снабжения топливом на орбите. Продвинувшись по этому пути, они изменят концепцию создания и применения новых космических аппаратов. Те, кто не успеет сделать то же самое, окажутся в очень уязвимом положении.

Прямое разрушительное столкновение в космосе — это очень рискованное мероприятие. Никто не знает, как это будет происходить и к чему приведет. Однако, зависимость от космической инфраструктуры будет только увеличиваться, а значит на орбите Земли все более тесно будут переплетаться интересы и критически важные системы разных государств, следовательно, вероятность конфликта будет нарастать даже при равенстве противостоящих сил.