Полномасштабная война, начавшаяся на территории Украины в 2022 году, доказала важность спутниковых технологий в современных военных конфликтах. Орбитальная группировка спутников Starlink и тысячи наземных приемных станций, предоставленных SpaceX украинцам, обеспечили потребности воинских соединений и гражданской инфраструктуры в связи. А наблюдение, осуществляемое при помощи мониторинговых SAR-спутников (в частности, украинским спутником ICEYE, приобретенным у финнов), стало глазами украинской разведки, позволив локализовывать и наносить удары по военным складам, критически важным переправам и логистическим узлам оккупационных войск.
Однако ряд военных ведомств США начали подготовку к этому еще 70 лет назад.
Первые разведчики на орбите: программа WS 117L
Первые программы по использованию спутников-шпионов в разведывательных целях рассматривались правительством США, начиная с 50-х годов прошлого века. Уже тогда было четкое понимание, что в едва начавшейся космической эре именно мониторинговые спутники станут передовым оружием разведки: тихим, незримым, но обладающим широким диапазоном применения.
Первая программа спутниковой разведки получила название Weapon System 117L и была одобрена военным командованием ВВС США (USAF) в 1956 году. Программа предполагала вывод на низкую околоземную орбиту спутников-разведчиков, которые будут способны вести фото- и видеосъемку и впоследствии передавать отснятый материал на Землю.
В 1958 году программу переименовали на Weapon System 117 ARPA. К тому времени ее финансирование правительством США уже достигло $108,2 млн (с поправкой на инфляцию сегодня это ≈ $1,02 млрд). К 1960 году Соединенные Штаты потратили на развитие проекта WS рекордные $163,9 млн (эквивалент нынешним $1,5 млрд). WS 117L рассматривала использование двух основных видов разведывательных спутников, получивших название SAMOS:
1. SAMOS-E — спутник-шпион для оптической разведывательной деятельности посредством фото- и видеосъемки на пленку.
2. SAMOS-F — разведывательный спутник для радиоэлектронной разведки (Ferret ELINT).
В период с 1960 по 1962 год запущено 11 спутниковых миссий SAMOS, которые в разной своей комплектации использовали четыре различных типа камер. Однако четкость полученных с их помощью изображений оставалась для военных неудовлетворительной, и проект SAMOS, разрабатываемый ВВС США, свернули в угоду альтернативному орбитальному разведчику от ЦРУ. Программу нового разведывательного спутника назвали CORONA, а кодовое название ее миссий — Discoverer. Первые военные спутники США программы CORONA начали выводить на орбиту уже с 1959 года. В разные периоды представлено шесть различных модификаций спутников, получивших кодовое обозначение KH (от английского Keyhole: замочная скважина). Для запуска спутников использовались разгонные блоки Agena-A и Thor Agena.
Спутники CORONA оборудовались пленочной камерой с фокусным расстоянием в 24 дюйма (610 мм). В качестве пленочной ленты выбрали Eastman производства Kodak, имевшую феноменальную для тех времен разрешительную способность: 170 линий на 1 мм (для сравнения, самые передовые пленки для аэрофотосъемки могли обеспечить разрешение только в 50 линий на 1 мм). Первые версии CORONA содержали 2,4 км пленки, однако в поздних версиях спутников (КН-4А) общую длину пленки довели до 4,9 км (с учетом того, что у спутника было две камеры, общая длина пленки составляла 9,8 км).
В своих миссиях CORONA производила как инфракрасные, так и цветные снимки, однако последние обладали крайне неудовлетворительным разрешением и после миссий 1105 и 1008 более не использовались. Разведывательные спутники США оборудовались пленочными камерами вплоть до 70-х годов, когда им на смену пришел спутник проекта KH-11 KENNEN (позднее переименованный в CRYSTAL). Аппарат получил уже цифровую камеру и мог отправлять данные на Землю посредством радиосигнала в режиме реального времени.
При пролете над территорией США спутники проекта CORONA совершали орбитальный маневр, в результате которого их капсула с полезной нагрузкой, содержащая отснятые материалы, отстыковывалась и спускалась на парашюте, где ее подбирали с самолета специальной петлей для захвата парашютных строп.
В период с 1959 по 1972 год было запущено 144 спутника CORONA, 102 из которых успешно вернулись на Землю с фотографиями СССР, Китая и других интересующих американскую спутниковую разведку территорий. В лучших традициях шпионажа, американское правительство во главе с президентом Эйзенхауэром полностью отрицало какое-либо использование своих спутников в разведывательных целях. В частности, спутники программы SAMOS позиционировались в качестве метеорологических и научно-исследовательских орбитальных зондов. Этот миф удавалось поддерживать вплоть до 1992 года, когда программа CORONA была официально рассекречена.
Спутниковая навигация: Transit и предтеча GPS
В начале 60-х годов, с эскалацией гонки вооружений между СССР и США, командование ВМС США (UNS) ощутило потребность в создании навигационной системы для флота. А именно субмарин, которые несли баллистические ракеты, оснащенные ядерными боеголовками. Субмаринам крайне важно было обладать точными данными о своем местоположении перед гипотетическим осуществлением боевых ракетных пусков.
Реализацией этой потребности начала заниматься DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), которая в сотрудничестве с Лабораторией прикладной физики Института Джона Хопкинса приступила к разработке первой в мире спутниковой системы позиционирования, получившей название Transit.
Основная идея новой системы спутникового геопозиционирования заключалась в использовании эффекта доплеровского сдвига, который исходит от спутника, оснащенного системой радиотелеметрии, во время его движения по орбите. Глава исследовательского центра APL Фрэнк Миллер выступил с предложением, что данный доплеровский сдвиг, исходящий от спутника, можно использовать для определения местоположения радиоприемника, который будет установлен на Земле. В 1958 году началась разработка спутниковой системы геопозиционирования, а уже спустя год на орбиту вышел первый навигационный спутник — Transit 1A. В 1960 году к нему добавился второй спутник — Transit 1B.
В декабре 1962 года на полярную орбиту был запущен Transit 5А-1 — новая и более устойчивая к полетным перегрузкам модификация предыдущих навигационных спутников. К середине 60-х годов группировка спутников Transit была доведена до численности в пять аппаратов, курсировавших по низкой полярной орбите на высоте 1100 км (660 миль). Они были способны предоставлять данные о местоположении приемника, находящегося на Земле, с точностью до 200 м и с интервалом обновления информации раз в час.
Потребовались еще несколько лет испытаний новой спутниковой системы позиционирования, прежде чем она встала на вооружение ВМФ США в 1964 году. Активное использование системы военными и гражданскими американскими судами началось тремя годами позже, в 1967 году, и продлилось вплоть до 1991-го.
Система спутникового геопозиционирования Transit была полностью выведена из эксплуатации в 1996 году. Она была вытеснена новой и технически более совершенной GPS (Global Positioning System), главным преимуществом которой была бóльшая спутниковая группировка, позволявшая обновлять информацию о геопозиционировании в режиме реального времени.
Свой военный потенциал система раскроет под конец ХХ века, когда при ее участии будет проведена первая спутниковая война, в которой GPS сыграет решающую роль.
Персидский залив: первая проверка боем
Вторая иракская война началась в августе 1990 года с оккупации иракскими войсками территории независимого Кувейта. Это вызвало шквал недовольства западных лидеров, результатом чего стало создание коалиции Многонациональных сил (МНС) — контингента союзных войск под предводительством США, главной целью которой была полная деоккупация Кувейта. Операция под кодовым названием «Буря в пустыне» стала первым прецедентом полномасштабной военной операции с использованием космического ресурса для координации боевых действий.
«Буря в пустыне» началась 24 февраля 1991 года, после ряда массированных ракетных и авиаударов по иракским военным базам и складам снабжения. Система GPS позволила коалиционным силам обеспечить слаженность и координацию всех групп войск, действовавших в непривычных для себя условиях пустыни. Иракцы явно не ожидали, что американские военные смогут осуществлять маневры в пустыне, поэтому даже не удосужились позаботиться об укреплении позиций на этих участках фронта.
По данным журнала Scientific American, решение военного контингента США полностью вверить судьбу своих военных только что появившейся системе GPS было грандиозной авантюрой. Дело в том, что по состоянию на начало операции группировка GPS насчитывала всего 16 выведенных на орбиту спутников, а для слаженной работы системы их необходимо было на восемь больше (США довели численность группировки до 24 спутников только к 1995 году). Это влекло свои сложности, связанные с затратами времени, требуемого для выравнивания спутников на орбите, к тому же они могли предоставлять необходимую информацию лишь 19 часов в сутки. Точность спутниковой системы GPS варьировалась в районе 16 м.
GPS-приемники, которые использовались наземными войсками для определения своего местоположения, были представлены в трех различных вариациях:
- PSN-8 — восьмикилограммовые устройства приема сигнала, которые устанавливались в технику союзников. На момент начала кампании в рядах вооруженных сил коалиции насчитывалось всего 550 подобных устройств.
- AN/PSN-10 Small Lightweight GPS Receiver — также имел сокращенное название SLGR. Приемник использовался пехотными соединениями и весил 1,8 кг. На начало конфликта в американских войсках насчитывалось порядка 3500 подобных устройств.
- NAV 1000M — отдельные подразделения армии имели на вооружении и GPS-приемник гражданского использования производства Magellan Corp. NAV 1000M предназначался для навигации малогабаритных морских судов и пользовался большой популярностью у яхтсменов в конце 80-х годов.
Благодаря созвездию из 16 спутников и активному использованию наземных GPS-приемников войска коалиции завершили операцию «Буря в пустыне» всего за четыре дня. Потери иракских войск, по различным подсчетам, составили от 20 до 35 тысяч человек убитыми, и около 100 тысяч ранеными. А вот коалиционные силы потеряли только 292 человек убитыми и 766 ранеными. Космическая война на несколько порядков превосходила устаревшие военные стратегии и логарифмические линейки, с помощью которых иракские артиллеристы корректировали свой огонь.
Впрочем, наряду со всеми положительными сторонами «Буря в пустыне» вскрыла и некоторые недостатки спутниковых навигационных систем. В первую очередь они проявлялись в том, что слабые спутниковые сигналы в условиях контактных боев были часто подвержены помехам и могли быть заглушены, буквально лишая военных глаз в незнакомой пустынной местности. Глушилки для спутникового сигнала были установлены на ряде важных правительственных объектов, в частности на дворце Саддама Хуссейна. Спустя время американские солдаты нашли выход из сложившегося положения, и в последующих военных конфликтах для корректировки ракетных и авиаударов уже использовались лазерные целеуказатели.
Для США и их союзников стало очевидно, что наряду с передовыми спутниковыми системами следует позаботиться и о наличи
и собственных современных средств противоспутниковой борьбы, а также о разработке защитных доктрин, которые бы помогли уберечь столь ценные орбитальные аппараты от возможного обнаружения и уничтожения противоспутниковым оружием. О самых важных из них мы расскажем в следующей части материала, посвященного истории военных спутников.
