Любая космическая деятельность начинается с безопасности. Она предшествует всем стадиям жизни космического аппарата — от этапа проектирования и строительства до обслуживания и последующей утилизации. Это и неудивительно, ведь безопасность в космическом пространстве напрямую влияет на безопасность земную. В современной жизни потеря спутников грозит полным блокированием любой сферы государственного или институционального управления: банковской системы, связи, логистики, навигации. И прежде всего — оборонного сектора.
Для предотвращения этих фатальных последствий следует принять четкий международный регламент по единым нормам безопасности поведения в космосе, а также выработать надежный механизм осведомленности о космическом движении. Впрочем, поскольку на Земле растет уровень межблоковых конфронтаций, о прозрачном обмене информацией (особенно когда она касается маршрута передвижения спутников и космических кораблей военного назначения) речь уже не идет.
Глобальные спутниковые сети военного управления
Количество стран, выходящих на орбиту, растет едва ли не каждый год. С новыми игроками расширяется и многообразие интересов, которые они стремятся отстаивать с привлечением собственного космического сектора.
Особенно действенно в процессе усиления национальной безопасности использование военных, геопространственных и мониторинговых спутников для целей внешней разведки, ситуационного контроля и управления на поле боя. Скоординированные под единым командным управлением, эти спутники способны предоставлять военным сверхважную информацию и осведомленность, которые можно использовать для достижения преимущества в боевых действиях.
Новейшие американские военные доктрины полагаются на спутники почти во всем. Именно они являются ключевым звеном военной доктрины Joint All Domain Command and Control (JADC2), предусматривающей создание единой сети управления для командования и контроля всех типов военных операций. И сегодня США в силах выделять на это большие деньги.
В этом году JADC2 и другие космические стратегии Министерства обороны США получат в свою поддержку Президентский космический бюджет-2024 в размере $33,3 млрд, который будет распределен следующим образом:
- $5 млрд — на предупреждение о ракетах и их отслеживание (включает два основных направления: $2,3 млрд на новые распространенные устойчивые архитектуры и $2,6 млрд на постоянное инфракрасное соединение нового поколения).
- $1,3 млрд — на развитие программ по позиционированию, навигации и синхронизации во времени, включая разработку системы оперативного контроля следующего поколения для GPS.
- $3 млрд — на разработку 15 ракет-носителей (для вывода военных спутников на орбиту) и модернизацию дальности подобных ракет.
- $4,7 млрд — защищенная и устойчивая к помехам спутниковая связь. Прежде всего эти деньги должны направить на основную космическую систему команды и контроля, которую сейчас имеют США — транспортный уровень (Transport layer) космических данных Агентства космического развития (Space Development Agency, SDA).
Transport layer — это созвездие из 20 спутников тактического уровня действия с возможностью расширения за счет подключения ряда аппаратов коммерческого назначения, которые Министерство обороны планирует арендовать у частных компаний. Transport layer позволит связать командование над каждым объектом на поле боя на едином сетевом уровне. Орбитальные узлы связи транспортного уровня играют важную роль в слаженности всех родов войск, особо тщательно занимаясь передачей чувствительных ко времени данных с разведывательных дронов, а также возьмут на себя навигационные и логистические функции командования Космических сил.
Многоуровневая система Transport layer предусматривает слаженную координацию двух основных типов спутников, расположенных на разных высотах орбит. Спутники сенсорного уровня достигнут пределов LEO (600 км) и будут отвечать за отслеживание гиперзвуковых баллистических ракет со способностью к маневрированию, а также реагировать на внезапные перемещения войск противника.
Аппараты сенсорного уровня будут передавать полученные разведывательные данные на второй уровень спутников Transport layer, размещенных на большей высоте (1200 км). Со своей стороны они выступят как звено основных спутников предупреждения США о запуске баллистических ракет. В числе их обязанностей будет ретрансляция геопространственного GPS-сигнала (передачей этих типов данных занимается каждый спутник созвездия).
Взаимодействие спутников связи между собой будет происходить по каналам лазерной коммуникации, что даст американским военным преимущество именно в скорости получения информации.
В целях усиления устойчивости на орбите Агентство космического развития предлагает кардинально новый для военных подход, заключающийся в аренде коммерческих спутников у компаний, подходящих под стандарты, установленные Transport layer. Таким образом спутники дистанционного зондирования и связи американских коммерческих компаний могут стать звеном разветвленной сети передачи данных. Однако, пока эта практика не распространена, сначала должны быть предложены единые стандарты оптической спутниковой связи и надежные системы шифрования сигнала.
SDA стремится отойти от традиционного производства новых спутников с нуля по заказу и существенно уменьшить нагрузку на собственные военные спутники, привлекая к процессу уже функционирующие аппараты коммерческого сектора. Такая практика имеет много преимуществ, хотя ей присущ и один серьезный безопасностный минус — коммерческие спутники, вовлеченные в Transport layer, могут стать потенциальными целями в случае развертывания конфликта в космосе. Особенно это касается стран, в последние десятилетия наладивших разработку новых типов противоспутниковых вооружений.
Противоспутниковое оружие: безопасность, порождающая опасность
Усиление влияния разветвленной спутниковой сети на ведение и координацию современной войны заставило задуматься главных стратегических противников США над разработкой мер спутникового противодействия. Новейшие контркосмические мероприятия охватывают работу по выводу из строя, захвату, устранению, или же вообще уничтожению сенсорных и телекоммуникационных спутников.
Наиболее доступным средством для уничтожения спутников сегодня является противоспутниковое (ASAT) оружие прямого подъема кинетического поражения. Такие баллистические ракеты могут быть запущены с комплексов наземного (мобильные и стационарные пусковые установки), водного (корабли и подводные лодки) и воздушного базирования (с борта самолета).
В том или ином виде противоспутниковые ракеты известны уже давно. США, например, проводили испытания своих противоспутниковых ракет ASM-135 ASAT еще в далеком 1985 году. Однако лишь сейчас они стали настоящей угрозой именно из-за переполненности орбиты космическими аппаратами.
Главной угрозой в случае массированного применения ASAT против спутников может стать синдром Кесслера — прогнозируемое событие, при котором перегруженность орбиты обломками вызовет неконтролируемый каскад столкновений космических аппаратов на орбите (с последующим образованием еще большего количества хлама). Это отдаленно будет напоминать снежный ком, который, катясь с горы, покрывается новыми слоями снега.
Реальность такова, что даже без повсеместного использования противоспутникового оружия (начиная с 1959 года, его испытывали около 100 раз), количество крупных обломков на орбите (10 см и более) сегодня уже достигла ≈ 34 000 фрагментов. Добавьте сюда еще более сотни миллионов частиц мусора помельче (менее 1 см) — и картина станет устрашающей.
Начало испытаний китайского и российского ASAT-оружия в новом тысячелетии — это, во-первых, последовательная стратегия по сдерживанию доминирования США в космосе, ведь космические средства на данный момент составляют львиную долю в организации разведки, военной связи и командования, позиционирования и навигации, а также систем раннего ракетного предупреждения. По словам Джона Ф. Пламба, помощника министра обороны по космической политике, сейчас обе страны продолжают разрабатывать средства для причинения вреда американским спутникам: КНР делает ставку на создание наземных систем контркосмической борьбы точного поражения, а стратегия рф опирается преимущественно на наличие большого количества кинетических противоспутниковых ракет прямого подъема. Подобный вывод из строя американских военных спутников во время открытой конфронтации грозит быстро свести на нет всю слаженность и скоординированность американской военной машины.
Угроза ASAT-оружия прямого уничтожения — не единственная стратегия борьбы с американскими спутниками. Ряд методов «мягкого» поражения, над которыми работают россияне и китайцы, предусматривает вывод из строя или блокирование работы спутников ослепляющими лазерами, а также осуществление кибератак с целью препятствования спутниковому сигналу. Поврежденные и неуправляемые вследствие подобных атак спутники хотя и не разбиваются на мелкие кусочки, но могут представлять опасность для других космических аппаратов, движущихся по орбите.
Одним из последних примеров использования контркосмического оружия «мягкого» воздействия стала кибератака рф на спутники Viasat во время войны в Украине (напомним, что спутники Viasat помогают украинским военным в организации командной связи). Россияне неоднократно пытались глушить сигнал спутников Starlink, которые используются для координации действий украинских подразделений.
Как верно отмечает отчет «Глобальные контркосмические возможности« за 2023 год, ASAT-оружие присутствует в нашей жизни уже давно, однако именно сегодня оно все чаще разрабатывается сторонами как сугубо наступательное
Может сложиться впечатление, что резкое повышение количества телекоммуникационных спутников связи, которые сейчас иногда насчитывают до нескольких тысяч в созвездии (тот же Starlink от SpaceX), сделало использование ASAT-ракет нецелесообразным, ведь даже высокий процент поражений таких целей может лишь ослабить предоставление услуг телекоммуникации. Но такое мнение ошибочно. При достижении критического уровня засоренности орбиты и образовании синдрома Кесслера вывод новых аппаратов на орбиту может стать проблематичным.
Последняя попытка ввести мораторий на испытания противоспутникового оружия на уровне ООН датирована 7 декабря 2022 года. Именно тогда была составлена резолюция под названием «Испытания разрушительной противоспутниковой ракеты прямого подъема» (DA-ASAT), направленная на прекращение гонки вооружений в космическом пространстве и уменьшение рисков, которые могли бы перенести вооруженные конфликты в плоскость орбиты. Сама инициатива создания подобного международного призыва поступила от США — в апреле 2022 года впервые относительно этого вопроса высказалась вице-президент страны Камала Харрис.
Сознательный мир в своем подавляющем большинстве поддержал безопасностный призыв американцев. Результаты декабрьского голосования ООН по резолюции остановились на отметке 155 голосов за и девять против. Пожалуй, не стоит упоминать, что среди критиков американской инициативы были страны откровенно антизападного блока: Иран, Беларусь, россия, Сирия, Китай, Боливия, Куба, Никарагуа.
Для этих государств ASAT было и остается оружием запугивания и сдерживания интересов США — иначе объяснить их откровенное нежелание запретить противоспутниковое оружие проблематично. Будем откровенны: пацифистские призывы ООН на этом пути можно только приветствовать, впрочем, современность уже не раз доказывала, как плохо работают в реальности сформированные на дипломатическом уровне тезисы. Особенно тогда, когда на противоположную сторону нет альтернативного воздействия — на сегодня надежное противодействие ASAT-ракетам прямого подъема остается актуальным вопросом.
Реакция бизнеса на угрозу: подход гибкости
Конечно, крупный аэрокосмический бизнес приветствует призывы США об отказе от ASAT. Ни один сознательный предприниматель не придет в восторг от рисков превращения поля его деятельности в военный полигон.
Одно из важнейших официальных заявлений крупного космического бизнеса о поддержке запрета использования противоспутникового оружия было представлено 14 ноября 2023 года. Под документом с названием «Заявление космической промышленности в поддержку международного обязательства не проводить разрушительные противоспутниковые испытания» поставили свои подписи 26 крупных аэрокосмических компаний и молодых стартапов из США, Японии, Швейцарии, Италии, Индии, Франции, Канады, Великобритании и Нидерландов.
Такое многообразие стран подчеркивает глобальность проблемы безопасности, создаваемой ASAT-оружием. Сегодня все более убедительным становится тот факт, что дальнейшая милитаризация космоса является одним из крупнейших вызовов на пути устойчивого экономического роста космического сектора. Это замечают все сферы спутникового бизнеса: от простых мониторинговых метеозондов до спутниковых мегасозвездий с многоуровневой архитектурой.
Кроме угрозы применения ASAT-ракет, бизнес настораживает и большое количество новых спутников (особенно тех, что появляются на LEO). Критическая переполненность орбиты сама по себе способна сделать ее непригодной для использования уже спустя считанные десятилетия. И все это происходит в то самое время, когда количество частных игроков в аэрокосмическом секторе неуклонно увеличивается: только по состоянию на 2021 год этот показатель уже достиг отметки в 10 000 космических компаний.
В этом огромном водовороте новых стратегий и технологий, разрабатываемых для применения на орбите, некоторые придумывают способы именно для устранения обломков, преимущественно с помощью космических аппаратов с роботизированным манипулятором, что позволяет захватывать и убирать лишнее с орбиты, перенаправляя в атмосферу Земли, где оно сгорает. Одним из стартапов, предлагающих подобную стратегию борьбы с орбитальным мусором, является швейцарская ClearSpace, недавно выигравшая контракт от Европейского космического агентства (ESA) на сумму 86 млн евро по сведению с орбиты разгонного блока ракеты Vega — 100-килограммового обломка Vespa.
Имеет рабочие решения для деорбиты ракетных модулей и обломков и японская Astroscale. Компания разрабатывает космический аппарат под названием ELSA-M и может провести свою первую демонстрацию уже в этом году, с целью избавить орбиту от недействующего спутника созвездия OneWeb. Другой космический аппарат от Astroscale под названием ADRAS-J попытается удалить остатки верхней ступени ракеты Н-2А.
Альтернативным вариантом для устранения проблемы накопления орбитального мусора является разработка новых систем космической осведомленности и мониторинга космического движения стартапом Scout Space. В ноябре 2021 года компания выиграла контракт ВВС США на интеграцию данных со спутников и наземных датчиков наблюдения за объектами на орбите.
Другие решения касаются использования новых типов орбитальных двигателей для корректировки орбиты, которые преимущественно работают на электрической тяге. Недавно французский стартап ThrustMe провел первые испытания на орбите инновационной электрической силовой установки на йодном топливе NPT30-I2-1U. Это будет первая йодная силовая электроустановка, которая отправится в космос на борту Beihangkongshi-1 производства китайской спутниковой компании Spacety. Новыми типами надежных электрических двигателей для корректировки орбиты озабочена и украинская компания SETS, которая разрабатывает электрические спутниковые двигатели, работающие на эффекте Холла.
Итак, очевидно, что помимо поддержки международных инициатив по безопасности, рынок продемонстрировал более гибкий подход именно в искоренении последствий использования ASAT. И следует констатировать, что правило, «если ты не способен повлиять на московского диктатора-параноика и заставить его отказаться от использования ASAT-оружия — предложи рабочее решение по устранению его потенциальных последствий», оказалось действенным.
Важно осознавать, что способы борьбы с засорением орбиты, которые сейчас предлагает бизнес, являются лишь промежуточным решением для такого глобального вызова. Полностью справиться с этой проблемой безопасности помогут только новые правила эксплуатации и утилизации спутников, а также полный мораторий на использование ASAT-оружия на орбите.
