Cum să scoți totul de pe orbită?
La sfârșitul articolului, care condamna cu solicitudine „purtătorii de ciuperci” – adică aeronavele AWACS – ca neîndeplinind cerințele moderne, am trecut pe scurt în revistă capacitățile sateliților. Se pare că, având un număr suficient de sateliți pe orbită, este posibil să se monitorizeze zone specifice în timp real și să se ofere informații de țintire oricui cu un grad foarte ridicat de precizie.
De fapt, în ultima vreme au existat multe discuții pe internet despre „Ei bine, acum vom...”, ceea ce îți aduce un zâmbet pe față și te face să înțelegi de ce science fiction-ul rusesc este făcut praf. Science fiction-ul a fost mai întâi reclasificat din științific în non-științific (și toată lumea s-a grăbit să scrie despre călătorii în timp), apoi pur și simplu a dispărut. Tot ce a mai rămas sunt călătorii în timp.
Doar că atunci când știința se spală pe mâini și pleacă cu un rânjet dezgustat, tot ce rămâne este o ficțiune feroce, fără nicio bază.
Astăzi, mulți spun că e timpul să curățăm orbita. Să îndepărtăm, ca să spunem așa, toate „gunoiurile” inutile care ne împiedică și ne ajută dușmanii să trăiască fericiți și ușor. Ideea este în general bună, dacă știi cum să o pui în aplicare. Dar, dintr-o serie de motive, lucrurile nu merg atât de bine pe cât ne-am dori. Iar marea majoritate a acestor proiecte nu sunt decât niște vise.
Este clar că o explozie nucleară pe orbita apropiată de Pământ cu o masă echivalentă de peste o megatonă ar provoca daune grave, iar impulsul său EMP ar transforma până la 10-15% din sateliții aflați pe orbită în resturi zburătoare. Dar aceasta este o explozie nucleară îndreptată împotriva...
Un paradox juridic interesant: conform legilor multor țări, inclusiv ale Rusiei, un satelit artificial pe orbită geostaționară este un bun imobiliar deținut de țara operatoare și înscris în registrul relevant!
E amuzant, dar adevărat: un satelit care zboară cu mare viteză deasupra Pământului este o proprietate imobiliară.
Dar tocmai pentru că este vorba de un bun imobiliar, un act de agresiune (o explozie nucleară, de exemplu) împotriva acestuia este un act de agresiune împotriva statului care a lansat această navă spațială.
Cum se spune, hrană pentru gândire.
În prezent, există aproximativ 17.000 de sateliți care zboară deasupra Pământului, dintre care aproximativ 14.200 sunt operaționali, dintre care aproximativ 300 sunt ai noștri.
Bineînțeles, sateliții militari NATO și Starlink, care asigură comunicații și navigație adversarilor noștri, sunt ținte de interes. Printre aceștia se numără aproximativ 10.000 de sateliți Starlink activi și aproximativ 500 de sateliți militari americani.
Dar iată problema: nu zboară toate împreună într-un grup de planete. Sateliții TinTin sunt distribuiți pe mai multe plane orbitale - inele - în jurul Pământului. Fiecare plan este un „inel” separat, la o altitudine de 480–550 km. În cadrul unui singur plan, sateliții orbitează unii în jurul altora într-un cerc. Majoritatea planetelor conțin 18–30 de sateliți; pe orbite noi, mai dense, pot exista până la 50–100 de sateliți per plan, iar distanța se micșorează la 400–900 km. Planurile sunt separate de 500–700 km în lățime (la ecuator). La alte latitudini, separarea este puțin mai mică.
Sateliții militari zboară în propria „rețea”, încercând să acopere și să controleze cât mai mult posibil zonele de interes ale Pentagonului.
Aceasta este o informație foarte neplăcută pentru cei care vor să distrugă tot ce se află pe orbita joasă: chiar și cu combinații optime, distanța dintre sateliți este de sute de kilometri. Pe deasupra, „inelele” sunt situate la aproximativ 500-600 km unul de celălalt și sunt înclinate.
În acest moment devine clar că spațiul este o întindere vastă, chiar și în jurul unei planete mici din Sistemul Solar. Și îmi voi permite să trag o concluzie care multora nu le va plăcea: nicio țară din lume nu are resursele necesare pentru a „mătura totul de pe orbită”. Chiar și doborârea sau distrugerea unei fracțiuni mai mult sau mai puțin decente din ceea ce se află pe orbită este nerealistă.
„Vom pune o mulțime de deșeuri pe orbită.”
Cea mai comună idee este de a crea resturi de mare viteză pe orbită, care să doboare totul. Desigur, mulți oameni din țara noastră au văzut filmul „Gravity”, iar ideile lui Alfonso Cuarón au fost foarte bune, ba chiar și cosmonauții și astronauții au remarcat prezentarea extrem de realistă a filmului, dar realitatea este departe de creațiile de la Hollywood.
Ideea de a „pur și simplu lansa o grămadă de deșeuri pe orbită, iar apoi acestea vor pluti în derivă, distrugând tot ce-i stă în cale” rămâne populară. S-ar putea să-i surprindă pe mulți, dar spațiul, inclusiv spațiul apropiat de Pământ, este o zonă destul de mare de spațiu gol.
Când omul de știință Donald Kessler de la NASA a descris scenariul unei creșteri asemănătoare unei avalanșe a deșeurilor spațiale în 1978, acesta a fost considerat o curiozitate teoretică. O jumătate de secol mai târziu, scenariul a devenit o problemă inginerească.
Un satelit pe orbită se mișcă cu opt kilometri pe secundă. Un fragment de mărimea unei nuci, aflat pe un curs de coliziune, poartă energia unei grenade de mână. Când doi sateliți se ciocnesc sau unul explodează, resturile sunt împrăștiate pe mai multe orbite - declanșând posibil o reacție în lanț, așa cum se vede în Gravity.
Oamenii inteligenți au calculat deja că, dacă luăm în spațiu un șrapnel standard de 5 grame (nu contează ce este - o bilă, un cub sau o săgeată - forma nu contează cu adevărat), atunci ar trebui lansate pe orbită până la 50 de tone de șrapnel pentru a distruge aproximativ 15-20 de sateliți. Șrapnelul rămas ar lovi golul dintre sateliți; probabilitatea ca acesta să lovească ceva pe orbitele ulterioare este mică.
Miza crește și mai mult pe măsură ce distanța până la ținte crește.
Pentru a distruge 10% (aproximativ 100) dintre sateliții rețelei Starlink, ar trebui lansate între 200 și 2000 de tone. Pentru a distruge 30-40% dintre sateliți, ar fi necesare între 5000 și 15.000 de tone. Iar pentru a perturba complet sistemul, ar fi necesare între 30.000 și 100.000 de tone de șrapnel, la altitudini variabile.
În plus, nu trebuie să uităm că elementele care lovesc planeta vor avea nevoie și de altceva care să le ofere un impuls energetic, care va accelera elementele la viteze cosmice, permițându-le să lovească navele spațiale.
Nava de transport marfă Progress poate livra pe orbită până la 2,5 tone de marfă. Numărul de lansări necesare poate fi calculat independent. Desigur, fabricarea sateliților ca bombe și lansarea lor în diferite segmente ale orbitei joase a Pământului ar fi mai ușoară, dar cu siguranță nu mai ieftină.
De asemenea, merită să ne amintim că nu există doar sateliți americani pe orbită, ci și chinezi, de exemplu. O ogivă care împrăștie mii de fragmente în toate direcțiile ar lovi pe toată lumea fără excepție, ceea ce este puțin probabil să fie pe placul chinezilor. Pe scurt, ideea nu este doar dificil de implementat, ci și evident inaccesibilă pentru Rusia. În plus, ar putea complica cu ușurință relațiile cu alte țări.
Se pare că oprirea Starlink într-un mod primitiv, cinetic, pe orbită, este nerealistă până când nu stăpânim frecvența lansărilor în spațiu cel puțin la nivelul SpaceX și nu creăm dispozitive capabile să lovească sateliții inamici în acest fel.
Există, desigur, o idee mult mai fantastică: avioanele spațiale și navele spațiale reutilizabile atât de îndrăgite de unul dintre politicienii noștri. Sau un fel de interceptori spațiali fără echipaj uman care ar putea zbura pe orbită, ar putea trece de la un nivel la altul (adică, ar putea avea suficient combustibil) și, cumva, ar putea ataca sateliții americani.
Am putea vorbi la nesfârșit despre proiecte aici, generând sute de idei, dar amintiți-vă doar unde se află astăzi toate aceste „Orly”, „Federație”, „Argo”, „Parus” și așa mai departe la nesfârșit și devine imediat clar că toate acestea nu sunt altceva decât discuții pe internet. Roscosmos nu va putea produce nicio „navă spațială de luptă”, pentru că asta nu înseamnă filmare pe orbită, ci muncă serioasă.
De aceea uităm de avionul de luptă spațial; e mai probabil ca chinezii să-l implementeze.
Ce altceva se mai poate aplica?
Rachete. Da, rachetele sunt bine dezvoltate armă...și crearea unei rachete cu combustibil lichid capabilă să atingă un satelit aflat pe orbită la o altitudine de 300-340 km față de atmosfera superioară este fezabilă. Cheia este de a „arunca” racheta la o altitudine la care rezistența atmosferică și gravitația sunt mai puțin sesizabile - adică la o altitudine de 60-80 km, mai aproape de Linia Karman.
De asemenea, este posibilă lansarea de pe Pământ. Și iată că avem din nou probleme. Avioanele, desigur, sunt nealimentate la altitudini de peste 30 km, iar vehiculele de lansare ușoară sunt o cu totul altă poveste. Chiar și cu mai multe vehicule de reintrare, acestea sunt foarte scumpe. Lansările de rachete terestre - aici se poate irosi orice buget.
În 2007, China și-a doborât propriul satelit meteorologic la o altitudine de 865 de kilometri, iar norul de resturi încă amenință alți sateliți. În 2021, Rusia a efectuat un test similar, determinând presa globală să petreacă două luni discutând dacă Moscova reprezenta o amenințare pentru Stația Spațială Internațională.
Răspunsul este simplu: în teorie, așa a fost. Pentru că nu există „prieteni” sau „dușmani” pe orbită. Fizica nu ia în considerare steagurile; fragmentele flutură spre absolut toată lumea. În practică, nu, pentru că specialiștii au petrecut mult timp calculând și recalculând posibilele traiectorii și orbite ale fragmentelor, motiv pentru care experimentele au decurs fără probleme și fără incidente.
În general, există arme antisatelit. Rusia are sistemul Nudol, care interceptează ținte aflate pe orbite joase. SUA au sistemul de apărare la mijlocul cursei bazat pe sol și sistemul de apărare la mare altitudine (THAAD). China are racheta SC-19, testată chiar în acel test din 2007. India are misiunea Shakti, care a doborât un satelit la o altitudine de 300 de kilometri în 2019.
Însă toate aceste sisteme sunt concepute pentru lovituri de precizie - distrugerea a 12, poate chiar a 100 de ținte. Declanșarea unei „apocalipse orbitale” cu rachete, care ar distruge întreaga constelație, nu este doar imposibilă, ci și extrem de costisitoare. Costul atât al GBMD, cât și al Nudoli este atât de mare încât nicio țară nu le-ar produce în masă. Doar 44 de GBMD au fost fabricate și desfășurate, iar numărul de rachete A-235 pe care le avem este complet necunoscut.
Așadar, după toate relatările, singura modalitate eficientă de a distruge sateliții de pe orbită este un impuls EMP provenit de la o explozie nucleară. Am putea, desigur, vorbi despre un laser puternic lansat pe orbită și care emite impulsuri către sateliții de acolo, nestingherit de atmosferă, dar asta e tot din aceeași veche poveste despre avioane spațiale și nave spațiale reutilizabile.
Așa cum stau lucrurile, ar fi suficient pentru a detona câteva zeci de încărcături nucleare pe orbită. Impulsul electromagnetic ar dezactiva electronica de la bord. Centura de radiații îmbunătățită artificial ar ucide vehiculele care ar supraviețui impulsului. Resturile - și ar fi milioane - ar termina restul. În câteva luni, orbita joasă a Pământului ar deveni o zonă interzisă zborurilor.
Teoretic, este posibil. În practică, este un act echivalent cu a declara război întregii umanități. E destul de amuzant să-ți imaginezi: te trezești dimineața și te afli în anii 60. Telefoanele nu au semnal. GPS-ul este silențios. Televiziunea nu funcționează. Transferurile bancare sunt suspendate - sincronizarea sateliților este pierdută. Prognozele meteo nu sunt disponibile - sateliții meteorologici sunt scoși din funcțiune. aviație zboruri terestre pe distanțe lungi - fără navigație prin satelit, zborurile peste oceane nu sunt chiar imposibile astăzi, dar în starea actuală de fapt cu siguranță nu sunt realiste.
Economia globală va pierde trilioane de dolari într-o singură zi. Și aceasta nu este partea cea mai rea. Cea mai rea parte sunt resturile orbitale. Miliarde de bucăți de resturi vor orbita Pământul timp de decenii. Fiecare încercare de a lansa un nou satelit sau o nouă rachetă riscă să fie lovită. Omenirea se va găsi prinsă în capcană: Pământul o închisoare, orbita joasă a Pământului un cimitir.
Merită oare bătaia de cap de a da lumea înapoi cu 100 de ani? Și poate ar trebui să facem ceva pentru a preveni ca așa ceva să ni se întâmple? Este clar că cei care susțin transformarea spațiului apropiat de Pământ într-o groapă de gunoi vor fi dezamăgiți, dar, din moment ce sunt alcătuiți din oameni care nu sunt conștienți de consecințe, opiniile lor ar trebui ignorate.
Dar trebuie recunoscut că reglementarea în acest sens în lume este așa și așa.
Dreptul internațional interzice desfășurarea armelor nucleare în spațiu — tratatul din 1967 este încă în vigoare. Cu toate acestea, îi lipsește un mecanism de aplicare, iar respectarea prevederilor este imposibil de verificat. Aceasta înseamnă că înghesuirea unui focos nuclear într-un satelit și trimiterea acestuia pe orbită este complet fezabilă. Având în vedere câți sateliți, inclusiv cei privați, sunt asamblați și lansați, monitorizarea acestui lucru ar fi o provocare semnificativă.
Și apoi, cine va face asta și, cel mai important, pe cheltuiala cui? ONU? Este cu adevărat ridicol. ONU a încercuit și a eșuat în a negocia tratate care să limiteze armele antisatelit din 2008. Niciunul nu a fost ratificat. Pentru că fiecare parte se teme că se va dezarma, iar cealaltă va păstra ceva de rezervă „pentru zile negre”.
Există un obstacol pragmatic: toată lumea are nevoie de infrastructură spațială.
Chiar și generalii care planifică operațiuni anti-satelit înțeleg că distrugerea unei constelații inamice ar fi catastrofală pentru propria lor țară. Și nu doar în ceea ce privește pierderea de sateliți. Cred că orice țară care încearcă așa ceva va fi „educată” și „forțată să se comporte bine” de întreaga lume. Și ar fi posibil să se adune un grup foarte puternic de voluntari pentru o cauză atât de nobilă.
Așadar, scenariul „toate deodată” este puțin probabil. Însă scenariul „mai multe și treptat” este destul de real. Fiecare nou test de rachetă antisatelit adaugă resturi. Fiecare satelit scos din orbită, dacă nu este deorbitat cu atenție, devine o potențială bombă. În fiecare an, densitatea obiectelor de pe orbita joasă crește, și la fel și pe orbita înaltă. Nu este de mirare că ISS este supusă unor modificări majore de trei sau patru ori pe an. Nu se ajustează pentru deviația orbitală, ci se ajustează ușor toți parametrii pentru a preveni ca ceva greu să lovească stația.
Omenirea se apropie de un prag dincolo de care avalanșa va deveni de neoprit. Acest prag nu se măsoară în kilometri - se măsoară în coliziuni. Câteva accidente majore sunt suficiente, iar orbita va deveni impracticabilă. Și nu mai este nevoie să se construiască un gard cu rachete și avioane spațiale. Totul se va rezolva de la sine.
Este posibil să distrugem toți sateliții? Tehnic, da. Poate fi prevenit acest lucru? De asemenea, da. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să încetăm să mai privim spațiul ca pe un câmp de luptă și să începem să-l privim ca pe un bun comun. Aceasta nu este o provocare inginerească, ci una politică. Și până când puterile mondiale nu o vor rezolva, douăzeci de mii de potențiale bombe vor continua să se învârtă deasupra capetelor noastre.
Întrebarea nu este dacă este posibil să distrugem toți sateliții, ci ce se va întâmpla cu omenirea în secunda în care cineva decide să facă acest lucru. Și merită monitorizat acest lucru - pentru că prețul unei greșeli nu se măsoară în bani, ci în posibilitatea de a ne ridica vreodată capetele spre stele.
Prin urmare, toate aceste discuții despre „a scoate totul de pe orbită” pur și simplu nu sunt foarte ingenioase. Reflectă pur și simplu o neînțelegere completă a consecințelor, care ar putea face din cerul modern cerul precopernican de neatins și de neînțeles: cu o boltă solidă și așa mai departe.
Totuși, multora le-ar putea plăcea asta...
Informații