першій частині нашого матеріалу ми розповіли, як наприкінці 50-х років з’явилися розвідувальні супутники. За кілька років потому почали функціонувати і системи супутникової навігації. Найсучасніша версія з них — GPS — дозволила американцям та їхнім союзникам переможно закінчити Другу іракську війну всього за чотири дні. 

Однак, щоби повністю розкрити військовий потенціал супутників, мало було просто вивести їх на орбіту і змусити працювати. Насамперед необхідно було подбати про збереження настільки цінного орбітального ресурсу. Тож для організації захисту військових супутників були розроблені оборонні доктрини, які слід використовувати у можливих майбутніх космічних конфліктах.

Протисупутникова боротьба та контрзаходи

Усвідомлення вищим керівництвом США тієї обставини, що майбутні військові конфлікти можуть відбутися з державами, які володіють системами супутникової навігації та супутниками розвідки і зв’язку, підштовхнуло американців до старту розробок систем ASAT (Anti-satellite weapons), основною ударною силою яких стали протисупутникові ракети. Багато позицій США у цьому питанні описані в Доктрині протисупутникових операцій, опублікованій ВПС США (USAF) 2004 року.

У другій половині ХХ століття свої види протисупутникової зброї почали з’являтися і в інших країнах світу, зокрема СРСР і КНР, зовнішня політика яких з багатьох причин розходилася з поглядами Вашингтона. Балістичні ракети класу земля-космос, теоретично, могли позбавити американських військових засобів розвідки та навігації.

На перший план виходить розроблення стратегії, спрямованої на захист військових супутників США. Результатами розвитку цієї оборонної доктрини стала низка захисних заходів, які складались із послідовних пунктів. Суворе дотримання цих заходів мало убезпечити і вберегти супутники на орбіті. Розглянемо кожен із них по порядку.

Приховати від сторонніх очей

Найкращий спосіб захисту супутників на орбіті полягає у перешкоджанні їхньому виявленню. Для цього використовуються заходи протидії виявленню — перший і найважливіший з пунктів, спрямованих на захист супутників. Протидія виявленню досягається шляхом зменшення рівня радіолокаційної, візуальної та інфрачервоної (ІЧ) сигнатур, що надходять від супутника. Перший “супутник-невидимка”, виведений на орбіту в 1976 році, отримав назву LES-8. Працював на ядерних двигунах і був повністю позбавлений сонячних панелей, що робило візуальне спостереження за ним на геостаціонарній навколоземній орбіті фактично неможливим.

Окрім візуального, супутники випромінюють і радіоелектронний слід, який можна виявити за допомогою радара. У США існували концепти супутників-шпигунів програми MISTY, які мали оснащуватися антирадарним покриттям. Захисним екраном слугував конусоподібний наконечник, спрямований своїм вістрям на Землю. Він дозволяв відхиляти мікрохвильові радарні та ІЧ-хвилі, що надходили на його поверхню. Конус не був статичним елементом конструкції супутника, а лишень надувною повітряною кулею, яка розгорталася після виходу MISTY на орбіту.

антирадарний щит для супутників MISTY
Ілюстрація роботи антирадарного щита супутників проєкту MISTY
джерело: satelliteobservation.net

Розробкою супутників проєкту MISTY займалося Національне розвідувальне управління (NRO) США, і зі зрозумілих причин її тримали в суворій таємниці. Достеменно невідомо, чи була описана вище версія антирадарного покриття на двох супутниках програми MISTY, запущених у 1990 та 1999 роках. З ним або без нього, але під час першого запуску MISTY американці все ж таки змогли приховати слід супутника-шпигуна на орбіті, вдавшись до хитрощів.

Через шість днів після запуску на орбіті зімітували вибух, який офіційними пресрелізами був поданий як провал супутникової місії, чому охоче повірили і американські ЗМІ, і радянська розвідка. Насправді ж MISTY здійснив кілька орбітальних маневрів, одним з яких став прохід поблизу купи космічного сміття, яке згодом видали за його уламки. Можливо, саме в цей час MISTY зумів розгорнути свій щит і вдало зникнути з поля зору земних спостерігачів.

У планах NRO був запуск третього супутника програми MISTY, який мали здійснити 2009 року. Проте пізніше фінансування проєкту вартістю $9,5 млрд (з поправкою на інфляцію 2021 року — $13,6 млрд) офіційно зупинили. Мабуть, достовірно про результати роботи супутників-невидимок та конструктивні особливості MISTY ми дізнаємося лише після розсекречення проєкту.

Уникнення відстеження

У разі виявлення військового супутника переходять до виконання другого пункту захисних заходів, а саме — заходів протидії відстеженню. Серед найдієвіших способів — використання антен радіолокаційного придушення, спрямованих на датчик на Землі, що відстежує рух супутника.

Утім, аби заглушити передавач на Землі, передусім необхідно знати його точне місцезнаходження. Для цього використовують приймачі радіолокаційного попередження, подібні до тих, що встановлюються на реактивні винищувачі. Схожа система під назвою AN/ASQ-239 є на багатофункціональних винищувачах п’ятого покоління — F-35.

радарні системи самозахисту F-35
Деякі з радарних систем самозахисту, встановлених на F-35, можуть бути інтегровані і на більш дорогі супутники військового призначення
джерело: www.armadainternational.com

Система сигналізує про радіоопромінення внаслідок відстеження з Землі та здатна вказати точне місце розташування цієї радарної станції. Після чого пристрої радіолокаційного придушення приглушують сигнал радара, створюючи перешкоди.

Ще одним варіантом реалізації заходів протидії відстеженню є використання супутників розвідки сигналів, за аналогією з американськими супутниками системи SIGNIT (signals intelligence). Метою цієї програми став орбітальний збір та аналіз радіоелектронних сигнатур, які допомагали локалізувати розташування наземних станцій РЕБ (радіоелектронної боротьби) — стаціонарних та пересувних радарних антен.

супутникові антени системи SIGNIT
Ілюстрація супутникових антен, які були наявні на супутниках розвідки сигналу системи SIGNIT
джерело: www.globalsecurity.org

Крім відстеження сигналу та спроби заглушити радарну станцію, що здійснює опромінення із Землі, у момент свого виявлення військові супутники можуть спробувати здійснити орбітальний маневр ухилення. Попри можливість швидко уникнути відстежування за рахунок зміни орбітальної траєкторії руху, у цього метода вкрай невеликий ресурс, оскільки він обмежений наявністю хімічного палива, якого у сучасних супутників досить незначні запаси. Напевне, нові види іонних двигунів будуть здатні в повній мірі розкрити потенціал орбітальних маневрів ухилення.

Безпечна дистанція

Деякі рішення щодо захисту військових супутників можуть полягати у використанні тактики прикриття, за якої космічний апарат ховається за цивільними супутниками третіх сторін, що не беруть участі в конфлікті.

Подібні прецеденти вже траплялися у новітній історії. Так, 3 червня 2017 року американський секретний супутник USA-276 підлетів на відстань всього за 6,4 км від МКС і здійснив низку орбітальних маневрів, кілька разів небезпечно наблизившись до станції.

Ця гра досить брудна, адже військовий супутник фактично “бере в заручники” космічні апарати, персонал яких може навіть не підозрювати про потенційну небезпеку. Тож подібні маневри розглядаються виключно у площині теорії, а на зміну їм приходять політичні важелі впливу. Так, чітка заява на найвищому дипломатичному рівні про симетричну відповідь при використанні протисупутникової зброї може охолодити гарячі голови, які хочуть її застосувати.

Зрозуміло, що дана тактика не працюватиме в гарячій стадії можливого космічного конфлікту. Коли протисупутникові ракети будуть наведені на ціль та запущені, дипломатичних заходів виявиться недостатньо.

Глушіння сигналу наведення ASAT та пастки-обманки

Важливо розуміти, що перед протисупутниковою зброєю стоїть вельми складне завдання, адже військові супутники рухаються з високою швидкістю, а їхні нові покоління ще й мають відносно невеликі розміри. Саме тому, навіть знаючи точну траєкторію руху супутника-шпигуна орбітою, протисупутникова балістична ракета активує встановлений на ній датчик наведення на ціль. Дані з нього допомагають ракеті здійснити підрулювання в момент зближення з ціллю і забезпечити вищу точність влучення.У цьому випадку супутник може вжити заходів порушення наведення на ціль, які на ранньому етапі полягають в активації системи виявлення пуску ракети (MILDS), якщо для наведення вона використовує ІЧ-діапазон частот. Подібна технологія стоїть на озброєнні сучасної бойової реактивної авіації останніх поколінь і може врятувати ситуацію навіть за кілька секунд до передбачуваного влучення ракети, засліпивши її та відхиливши її траєкторію. Осліплення інфрачервоної ASAT-ракети здійснюється за допомогою розміщених на супутнику глушилок, які направляють лазерний промінь на головку наведення ракети, внаслідок чого вона втрачає свою здатність відстежувати ціль.

1553 MIL Bus using six IR sensors
MILDS, яка забезпечує повне сферичне покриття за допомогою шести ІЧ-сенсорів
джерело: www.hensoldt.net

Якщо випущена протисупутникова ракета має радіоелектронну систему наведення, для її відхилення можна використати засоби радіоелектронної боротьби (РЕБ), аналогічні тим, що застосовуються Землі.

Іншим можливим рішенням обдурити протисупутникову ракету може стати застосування військовим супутником пасток-приманок, викид яких допоможе заплутати ракету, змусивши її вибирати між зондом та низкою помилкових цілей. Ви напевне бачили, як працюють теплові пастки в авіації, проте в умовах космосу знадобляться інноваційні рішення, зокрема використання надлегких пасток, аби заощадити таке цінне корисне навантаження на апараті. Подібні приманки можуть зберігатися на супутнику у складеному вигляді і після випуску розгортатися, кратно збільшуючи свій розмір.

Останній, але не менш витончений засіб для відбивання атаки ASAT-ракет — розгортання своєрідної “димової завіси” між ракетою та супутником, аби приховати інфрачервону та радіосигнатуру останнього. Подібні напрацювання почав розробляти СРСР ще на початку 70-х років (проєкт “Алмаз”), і не виключено, що різні її варіації сьогодні можуть бути наявними у росіян. У якості покриття для встановлення завіси була обрана дрібна стружка вуглецевих наночастинок, які перешкоджають проходженню через себе радіохвиль. Захисна система отримала назву “Димка”. Однак комуністи не знали, наскільки добре вона здатна протидіяти радіосигнатурі, яку використовували саме американські ASAT-ракети, оскільки радянська розвідка не мала жодних даних про частоти, на яких вони працюють.

У цій статті описані лише деякі системи перешкоджання наведенню на ціль та обману протисупутникових ракет. Для організації надійної протиракетної оборони на військовому супутнику вони, вочевидь, мають бути представлені у комплексі. Зі свого боку це накладає низку обмежень, оскільки за наявності всіх перелічених вище комплексів ракетної протидії потрібно або збільшувати розмір супутника, або жертвувати його розвідувальним чи радіоустаткуванням. Хорошим рішенням може стати використання незалежного угрупування STSS (Space Tracking and Surveillance System) — супутників з відстеження ракетних запусків, подібних до тих, що функціонують в межах американської системи SBIRS (Space-Based Infrared System), розробленої Northrop Grumman.

як працює система супутників з трекінгу і знищення міжконтинентальних ракет
Злагоджена робота угруповання супутників системи SBIRS з трекінгу та знищення міжконтинентальних балістичних ракет
джерело: s3.amazonaws.com

Уражений, але не знищений

Слід розуміти, що попри всі перераховані вище заходи протиракетного захисту, вони ніколи не зможуть забезпечити 100% безпеки супутникам на орбіті. На додачу до цього, ASAT-ракети постійно вдосконалюються, а заходи для протидії лише слідують за ними.

Тому сучасні космічні доктрини, що розробляються в Пентагоні, роблять ставку саме на масову присутність військових супутників на орбіті. У разі використання сузір’я супутників, які працюють як єдине ціле, але розташовані досить віддалено один від одного, навіть знищення деяких з них не загрожуватиме припиненням місії всього угруповання.

Ще однією вагомою перевагою угруповання супутників є суттєва економія коштів, необхідних на їхнє виробництво та запуск. Мінімальний розмір сучасних кубсатів і наносупутників дозволяє за один запуск виводити на орбіту десятки космічних апаратів (рекордсменом тут вочевидь є SpaceX, здатна за допомогою власної Falcon 9 за один раз запускати до 54 телекомунікаційних супутників угруповання Starlink). Менший розмір супутників робить їх і менш вразливими для влучення протисупутникових ракет.

Досвід України: напередодні миру

Як зазначалося в минулій статті, війна 2022 року в Україні стала першим військовим конфліктом із застосуванням супутників для задоволення всіх критично важливих потреб фронту, зокрема зашифрованого супутникового зв’язку (Starlink) та супутникової розвідки.

Придбаний за підтримки благодійного фонду Сергія Притули та українського бізнесмена Макса Полякова (EOS Data Analytics) моніторинговий SAR-супутник ICEYE від однойменної фінської компанії окупив свою вартість лише за перші два дні його використання українською стороною. За цей період він зміг локалізувати понад 60 одиниць російської техніки, яку згодом знищили або захопили ЗСУ. Інформацію про це опублікував міністр оборони України Олексій Резніков у своєму Facebook-акаунті.

знімок порту у Роттердамі із супутника ICEYE
Так бачить порт Роттердама супутник ICEYE (зображення надане ICEYE)
джерело: finance.ua

Згідно з думкою Маріель Боровіц, ад’юнкт-професора з міжнародних відносин Технологічного інституту Джорджії, в майбутньому присутність приватних моніторингових супутникових компаній на орбіті лише зростатиме. Це зростання активно простежується з 2015 року, а війна на території України довела необхідність збільшення цього сектора задля протидії демократичних режимів новим формам тоталітаризму.

зростання кількості комерційних супутників з моніторингу
Починаючи з 2017 року, фіксується шестиразове зростання кількості комерційних супутників з моніторингу Землі
джерело: cdn.mos.cms.futurecdn.net

Сьогодні низка приватних моніторингових супутникових компаній за власною ініціативою надають розвідувальну допомогу Україні. А після завершення цього конфлікту вони можуть вже з миротворчою метою відповідати за:

  • перевірку дотримання міжнародних договорів, зокрема договорів про роззброєння;
  • моніторинг регіонів конфлікту та оцінку техногенного характеру руйнувань;
  • сприяння веденню майбутніх миротворчих місій ООН та ОБСЄ.

У цьому питанні необхідним буде й чітко сформульований регламент з експлуатації подібних супутників усіма членами міжнародного співтовариства, аби запобігти витоку важливих розвідувальних даних, які сторони конфлікту можуть використати у власних інтересах. Зрозуміло, йдеться виключно про ті країни, політиці яких є підстави довіряти — навряд чи в нинішніх обставинах можна уявити ситуацію, коли до подібних даних буде допущена Росія, що зневажає всі норми міжнародного права, або ж диктаторський режим КНДР.

Попри те, що війна на території України стала першою повномасштабною війною, в якій супутниковий ресурс був задіяний на повну силу, слід розуміти, що космос не завжди буде спрямований у деструктивне русло. Так само, як на заміну атомним бомбам, які одного разу знищили Хіросіму і Нагасакі, прийшли атомні електростанції та повністю покрили потребу в енергоресурсі для цілої низки країн, так і військові супутники наразі лише передують новим цивільним рішенням, які послужать людству вже з миротворчою метою.