Некоторые подсчеты с бриллиантами

[fonzeppelin]

Для начала, я напомню, что такое «Бриллиантовая галька» (англ. Brilliant Pebbles). Это была одна из более... консервативных программ, разрабатывавшихся в рамках Стратегической Оборонной Инициативы (СОИ) 80-ых. Идея заключалась в том, чтобы вывести на низкие околоземные орбиты созвездие из множества — десятков тысяч — очень маленьких и компактных спутников-перехватчиков, способных засечь запуск неприятельской баллистической ракеты, автономно навестись на нее, и протаранить на орбитальной скорости.

Перехватчик "Бриллиантовой гальки" сбрасывает орбитальный транспортно-пусковой контейнер и начинает наводиться на цель.

В сравнении с обычными противоракетами, «Бриллиантовая галька» имела то — огромное! — преимущество, что целью спутников-перехватчиков были не боеголовки, а сами баллистические ракеты. В отличие от маленькой, плохо заметной на радарах, скрытой среди ложных целей боеголовки, верхняя ступень взлетающей межконтинентальной баллистической ракеты — цель простая. Она крупная, движется по предсказуемой траектории (и значимо отклоняться от нее не может, иначе собьется точность наведения), и полыхает факелом ракетного двигателя, нацелиться на который проще простого. И если ее протаранить крохотным спутником-перехватчиком, то вместе с ней будут уничтожены все боеголовки разом.

Проект «Бриллиантовой гальки» был в достаточно высокой степени проработанности, когда закончилась Холодная Война и распался СССР. Некоторое время Пентагон рассматривал возможность развертывания сокращенной версии системы — для защиты от малочисленных ракетных атак, например, со стороны Ирана или Северной Кореи — но в итоге ставка была сделана на противоракеты наземного и морского базирования.

Прежде чем перейти к подсчетам, я хотел бы обратить внимание на предполагавшуюся архитектуру системы «Бриллиантовой гальки». Низкоорбитальное созвездие из множества крохотных, индивидуально дешевых и малоуязвимых сателлитов, распределенных так, чтобы обеспечивать максимально эффективное перекрытие желаемых регионов. Ничего не напоминает? Правильно, «Старлинк» компании SpaceX Илона Маска использует в принципе аналогичную архитектуру.

Теперь к цифрам.

Предположим, что целью США является создание системы спутников-перехватчиков, способных гарантированно остановить запуск 300 межконтинентальных баллистических ракет наземного базирования. Исходя из требований резервирования, необходимо иметь примерно по 2 перехватчика на 1 МБР постоянно в зоне поражения. Итого 600 перехватчиков.

Поскольку спутники на низких орбитах находятся над конкретной территорией лишь ограниченное (небольшое) время, то перехватчики должны быть развернуты в избыточном количестве. Данные СОИ указывают на соотношение 10 к 1 — то есть требовалось вывести на орбиту порядка 10 спутников, чтобы 1 из них постоянно находился над конкретной территорией. Следовательно, чтобы обеспечить постоянное нахождение 600 спутников-перехватчиков на позиции, необходимо запустить около 6.000 перехватчиков.

Цифра выглядит значительной, но я отмечу, что в настоящее время спутниковое созвездие «Старлинк» состоит уже из примерно 3.000 сателлитов, с планами дальнейшего увеличения. То есть создание созвездия из вдвое большего числа спутников-перехватчиков — задача вполне решаемая.

Насколько массивным и крупным должен быть индивидуальный перехватчик? Расчеты 80-ых предполагали, что масса единицы «гальки» может быть в пределах нескольких килограмм. Для более точных подсчетов, я предлагаю ориентироваться на кинетический перехватчик Raytheon EKV (англ. Exoatmospheric Kill Vehicle), представляющий собой «боевую часть» наземной противоракеты GBI системы национальной противоракетной обороны США. Его масса — около 64 кг. Можно резонно предположить, что орбитальный спутник-перехватчик будет иметь сопоставимую, или чуть меньшую суммарную массу (например, ему не требуется столь же эффективная сенсорная система — его цель не маленькие боеголовки, а большие, активно излучающие тепло, верхние ступени ракет).

Для простоты, определим вес 1 спутника-перехватчика в 50 кг. 

Стандартная нагрузка ракеты-носителя Falcon 9 Block 5 при выводе спутников «Старлинк» в частично-многоразовом режиме (с возвращением первой ступени) составляет от 40 до 60 спутников. Точное количество зависит от параметров орбиты и конкретной модели. Спутники версии 1.0 имеют массу около 260 кг, версии 1.5 — около 295 кг.

Взяв среднее значение в 50 спутников «Старлинк» за запуск, и учитывая что наш теоретический спутник-перехватчик имеет массу около 50 кг (т.е. более чем вчетверо меньше) можно сделать вывод, что вполне реален вывод до 200 перехватчиков одним запуском Falcon 9 Block 5. Лимитирующим фактором становится не столько масса, сколько объем головного обтекателя.

Вывод на орбиту полного созвездия из 6.000 перехватчиков потребует при таком соотношении 30 пусков. Для сравнения: за 2022 год компания SpaceX выполнила 32 запуска по программе «Старлинк». При среднем времени межполетного обслуживания в районе 60 дней (2 месяца), вывод на орбиту всего созвездия в течении года потребует задействования пяти первых ступеней Falcon 9 Block 5, каждая из которых совершит по 6 полетов. Что вполне в пределах возможного и потребует задействования не более чем 50% наличного флота первых ступеней SpaceX. 

Разумеется, это лишь абстрактные спекулятивные калькуляции. Однако:

* Создавая и развертывая систему «Старлинк», компания SpaceX успешно решила вопросы создания, поддержания и координации гигантского спутникового созвездия, осуществляющего непрерывный обмен коммуникационной и сенсорной информацией (в количествах, многократно превосходящих требования системы противоракетной обороны)

* Противоракетная оборона США располагает несколькими типами кинетических перехватчиков, способных (пускай и не всегда гарантированно) решить задачу перехвата боеголовки. Все эти перехватчики гарантированно способны решить задачу перехвата взлетающей баллистической ракеты (представляющей собой намного более легкую цель)

* За счет повторного использования первых ступеней ракеты-носителя Falcon 9, и высокого темпа межполетного обслуживания, компания «SpaceX» создала флот ракет-носителей, способных решить задачу развертывания созвездия перехватчиков.

В целом... учитывая общий рост международной напряженности, а также возрастающую доступность ракетных технологий (к примеру, на днях скромная КНДР испытала твердотопливный ракетный двигатель тяжелого класса с управлением вектором тяги — технология, которая еще недавно была доступна только супердержавам...), вопрос о «Бриллиантовой гальке» сводится к простому «когда?»

Comments

[vladicusmagnus.livejournal.com]

И уже доказали что это полная хуйня. Таки дела. Надо не только расчеты смотреть, но и доказательства и опровержения оных расчетов. Но таки да, было время в 50ых годах, когда считали, что единовременное использование более чем 500 гигатонн, сделают жизнь непригодной на Земле. Как в дальнейшем стало известно, этого не было бы. Потому предполагается лишь ВЕРИТЬ (без опоры на исследования и цифры), что такое МОЖЕТ быть. Потому как любой намек на цифры, выведет на исследования, где показано, что ядерный черт не так страшен как его малюют политики.

[mechnik.livejournal.com]

Ну, были расчёты, уже в 60х, которые показывали, что если единомоментно взорвать достаточно много много больших зарядов, равномерно распределенных по земному шару, то можно сорвать атмосферу. Впрочем, такой проект осуществить — задача не тривиальная (и уж точно, не во время войны). И это относится, скорее, к теоретике.

[vladicusmagnus.livejournal.com]

Достаточно много? Ну, если сейчас у нас порядка 3 гигатонны на всё и вся... Вообще во всём мире... А вот Динокиллер выдал на момент падения, порядка 340 Терратонн (следующая после гигатонн), атмосфера, не испарилась, замечу. Правда, динозаврики таки вымерли. Я как то не оч представляю, что надо сделать, что бы такой бабах отчебучить силами землян.

[mechnik.livejournal.com]

Там прикол не только в мощности, а в равномерном распределении. Т.е. если бабахнуть очень мощно, но в одном месте, такого эффекта не будет.

"Я как то не оч представляю, что надо сделать, что бы такой бабах отчебучить силами землян."
Ну, ежели забабахают инженерный проект удаления атмосферы, тщательно расставят суперзаряды по всей площади планеты, в соответствии с расчетами, обеспечат точную синхронность подрыва...

[vladicusmagnus.livejournal.com]

Увы. Так как гаснет по кубу, то в целом, фигня опять же. Зато точечно можно ух как отжечь.

Раз...
"Энергия взрыва — около 2 миллионов мегатонн. Первый фрагмент A вошёл в атмосферу Юпитера в 20:16 16 июля. При этом возникла вспышка с температурой 24 000 К, облако газов поднялось на высоту до 3000 км, в результате оно стало наблюдаемым с Земли.
Наиболее крупный фрагмент G столкнулся с атмосферой 18 июля в 7:34. В результате через несколько часов в атмосфере возникло тёмное пятно диаметром 12 000 км (близко к диаметру Земли), оценённое энерговыделение составляло 6 млн мегатонн в тротиловом эквиваленте (в 750 раз больше всего ядерного потенциала, накопленного на Земле). "
Два-с...
"Столкновение Юпитера с небесным телом произошло в июле 2009 года. Оно привело к образованию чёрного пятна в атмосфере планеты, по размеру сравнимого с Тихим океаном[1]. Это второй случай, когда стало возможным наблюдать последствия столкновения небесного тела с Юпитером: первым было падение кометы Шумейкеров — Леви в 1994 году.

Специалисты НАСА оценили диаметр упавшего тела в 200—500 метров, а выделившуюся при ударе энергию — в 5 миллиардов тонн тротилового эквивалента (или 5 гигатонн). По оценке НАСА, столкновение Земли с телами подобного размера происходит примерно 1 раз в 100 000 лет. "
А вот то, что падает раз в миллиард лет, это очень и очень печально. Я в математическом симуляторе не смог узнать какие осколки прилетят, по простой причине, я считал в 1000 км от места падения. Увысь, я находился в зоне кратера, то бишь к чертям снесло ) Чуть подправил. Но все равно там капец, что так, что эдак )))
https://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEarth/cgi-bin/crater.cgi?dist=7000&distanceUnits=1&diam=500&diameterUnits=2&pdens=&pdens_select=8000&vel=72&velocityUnits=1&theta=90&wdepth=&wdepthUnits=1&tdens=2750 держите, поиграйтесь )

[mechnik.livejournal.com]

Вбил кометный удар по старому кратеру в Судане. В моих краях никто даже не почешется. А долбанет как приличная ЯБ стратегического уровня (хотя, конечно, не Мать Кузьмы).

"А вот то, что падает раз в миллиард лет, это очень и очень печально."
Из категории "социальные проблемы этого общества, может решить, только, астероид"?

[vladicusmagnus.livejournal.com]

***Из категории "социальные проблемы этого общества, может решить, только, астероид"?***

Ржал !!! ))) кхм, да )))

А я то обо что? Опасность всех этих метеоритов и прочее — преувеличена. Но не совсем. Ниже покажу как может быть очень и очень плохо. А ядерное оружие целиком и полностью, это попытка заменить молнию — розеткой. Что то похожее можно сделать, но масштабы будут далеко не те.

Но вот возьмем вот такое вот — вроде чушь и фигня. Но на самом деле, это откинет все человечество в темные века, как по развитию, так и по количеству живых. Хрен с ним, что упала "мороженка" (плотность льда). Но скорость, угол и прочее (я очень нежные параметры выставил), такие, что в итоге, даже если она до земли и не долетит (а она не долетит), то ее воздействие будет такое, что ну нахер. А в жизни Земли были "товарищи" из глубокого космоса (из межзвездного пространства) со скорость и до 1000 км/с. И получается вот такой вот ад, буквально.

[mechnik.livejournal.com]

Ну, последнее, с вероятностью в 80%, поделит на ноль всё, кроме самых простых форм жизни. А первое... От вымирания человечества, на фиг, до незначительного отката на век-два. Как карты лягут. Первое, если постараться, можно и самим устроить, только за пару дней. А нехватку мощности компенсировать распределением и ударами по ключевым точкам.