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]

***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.