Цель — Москва! Cоветские подозрения о военном применении американского Space Shuttle (часть 1).

Барт Хендрикс и Дуэйн Дэй, понедельник, 27 января 2020 г.

«Холодная война» часто была «тайной войной», события и решения в которой принимались в тайне и основывались на неточной или двусмысленной информации. Конец этой борьбы несколько десятилетий назад привел к захватывающим откровениям о том, что и как на самом деле происходило, иногда кардинально меняющим наше восприятие прошлых событий. Например таких, как откровения о развернутом ракетно-ядерного оружия на Кубе во время «ракетного кризиса». Космическая история много выиграла от окончания «холодной войны»: тридцать лет назад мы почти ничего не знали о советской лунной программе, о которой сегодня знаем гораздо больше.

Различные эксперты в течение нескольких десятилетий утверждали, что этот отчет (являющийся предметом рассмотрения) побудил советское руководство развивать свою собственную программу космических «челноков», широко известную как «Буран». Но это только предположения.

Недавно российский исследователь Павел Шубин сообщил о новом открытии в российских архивах космической истории: отчет 1976 года о способности американского космического Space Shuttle в ходе скрытной атаки сделать «нырок» в атмосферу над Москвой и запустить боеголовки с ядерным оружием, способные разрушить город и внезапно уничтожить советское военное командование и средства управления страной. О существовании этого отчета было известно давно. Это важный исторический документ советской космической программы, и на протяжении десятилетий многие авторы ссылались на его предполагаемое влияние на советскую космическую политику. Шубин написал в своем блоге об этом открытии и опубликовал текст отчета. (см. «Обстрел Москвы с помощью космического корабля», «Космический обзор», 23 декабря 2019 г.)

Вокруг этого отчета возникла определенная мифология. Различные люди в течение нескольких десятилетий утверждали, что этот отчет побудил советское руководство принять свою собственную программу строительства космических «челноков», широко известную как «Буран». Это не верно - это один из мифов - потому, что советская программа «Буран» была по факту принята и утверждена до публикации отчета. Остается неизвестным каким была реакция руководства на это исследование. Сейчас, как документ времен «холодной войны», он очень интересен тем, что наглядно видно как думали и оценивали в то время события авторы, и о том, как они рассматривали программу космического «челнока» Space Shuttle NASA.

Дмитрий Охоцимский, соавтор отчета 1976 года о военных применениях Space Shuttle

Предполагаемое военное назначение американской программы Space Shuttle

Отчет 1976 года был написан Дмитрием Охоцимским, главой 5-го отдела Института Прикладной Математики, и Юрием Сихарулидзе, сотрудником института. Охоцимский был одним из самых блестящих прикладных математиков в Советском Союзе во времена «холодной войны», и, по словам американского историка русского космоса Асифа Сиддики, его вклад в математическое моделирование в советской ракетно-космической программе был огромен. «Он отвечал за первоначальное математическое (баллистическое) моделирование МБР Р-7, первых искусственных спутников (включая «Спутник»), первых лунных зондов, проекта облета Луны аппаратами «Зонд» и более поздних миссий по доставке образцов грунта с Луны», - отметил Сиддики в недавнем электронном письме. Сиддики добавил, что у него солидная репутация, он не участвовал в сомнительных или необоснованных проектах, а его отдел работал на многих секретных проектах СССР. Охоцимский скончался в 2005 году, но Сихарулидзе еще жив.

Теперь, когда их исследование является публичным, становится очевидным, что Охоцимский и Сихарулидзе совершенно не поняли истоков и цели американской программы Space Shuttle и сделали некоторые, весьма сомнительные, выводы о ее возможностях и целях. Они начали свой отчет с предоставления доказательств того, что американский Space Shuttle был в первую очередь предназначен для военных целей. Во-первых, они сослались на отчет президента США по аэронавтике и исследованию космического пространства 1974 года, в котором министерство обороны названо «главным потенциальным потребителем» Space Shuttle. Это, однако, было неточным переводом того, что на самом деле говорилось в американском докладе, а именно то, что Министерство обороны будет важным будущим пользователем космического «челнока«, но не основным.

Охоцимский и Сихарулидзе также упомянули о создании двух совместных органов НАСА/Министерства обороны США для наблюдения за программой Space Shuttle:

• Специальный Координационный совет по аэронавтике и космонавтике под председательством первого заместителя директора NASA Джорджа Лоу и начальника Научно-технического управления Министерства обороны Малколмом Карри.
• Комитет по космической транспортной системе, возглавляемый заместителем директора NASA по пилотируемым полетам Джоном Ярдли и заместителем Министра обороны по исследованиям и разработкам д-ром Уолтером Лабержем.

Этих трех фактов оказалось достаточным, чтобы Охоцимский и Сихарулидзе пришли к выводу, что Space Shuttle разрабатывался в основном для военных целей.

Охоцимский и Сихарулидзе также учитывали тот факт, что Space Shuttle не будет дешевле в эксплуатации по сравнению с одноразовыми ракетами. Они игнорировали новые возможности которые он дает для запуска и операций на орбите.

Но, как указывали многочисленные американские источники, NASA планировало использовать Space Shuttle для запуска широкого спектра гражданских нагрузок. Например, в 1973 году NASA подписало соглашение с Европейской организацией космических исследований (ESRO) о строительстве научной лаборатории для размещения ее в отсеке полезной нагрузки Space Shuttle, и к 1974 году европейские компании начали работу над этим проектом. Таким образом, было достаточно свидетельств обширных планов NASA по использованию Space Shuttle в гражданских целях, но Охоцимский и Сихарулидзе просто игнорировали эти факты.

Хотя Space Shuttle планировался для запусков некоторых военных спутников с восточного побережья США, большинство военных и разведывательных спутников выводилось на орбиты с большим углом наклона и могли запускаться только с базы ВВС Ванденберг в Калифорнии. Военно-воздушные силы планировали построить в Ванденберге стартовый комплекс Space Shuttle на площадке Space Launch Complex 6 («Slick-6»), который был первоначально построен в 1960-х годах для запуска Titan IIIM и Manned Orbiting Laboratory. Но SLC-6 не был достроен в течение нескольких лет после введения в работу стартового комплекса на космодроме во Флориде. Space Shuttle действительно играл большую роль в запуске военных и разведывательных спутников, но также имелась обширная публичная информация, доступная любому советскому дипломату с подпиской на Aviation Week & Space Technology, указывающая, что это была в основном гражданская программа.

Фотография ВВС незавершенного комплекса Space Launch Complex 6 на авиабазе Ванденберг в Калифорнии в конце 1969 года. SLC-6 был построен для программы пилотируемой орбитальной лаборатории, а затем законсервирован. Позже он был модернизирован для подготовки запусков космических кораблей с западного побережья США, что встревожило специалистов советской космической программы. (предоставлено: из коллекции Roger Guillemette).

Неэффективность Shuttle

Охоцимский и Сихарулидзе «застряли» на том факте, что Space Shuttle не будет дешевле в эксплуатации по сравнению с одноразовыми ракета-носителями. Они не подумали, что его использование дает преимущества для запуска или орбитальных операций. В своем отчете пришли к выводу, что Space Shuttle не давал каких-либо существенных преимуществ перед одноразовыми системами в аспекте затрат на запуск. Они отметили, что NASA предварительно предположило, что «космический челнок» действительно имел некоторые преимущества в стоимости выведения благодаря возможности его повторного использования (ориентировочная стоимость запуска одного килограмма составляла 350–500 долл. США для Shuttle, 2000–3000 долл. США для Atlas/Titan II, 1200–1 500 долл. США для Saturn IB и 500 долларов за Saturn V). Конструкция Space Shuttle также позволяла вернуть экипаж и полезную нагрузку в большинстве аварийных сценариев при запуске, а более низкие перегрузки установили менее строгие требования к подготовке экипажа по сравнению с программой Apollo. Тем не менее …

Что касается характеристик Space Shuttle на орбите, Охоцимский и Сихарулидзе отметили низкую маневренность орбитального корабля из-за его большой массы (которую они оценили в 68 тонн, хотя фактически она составляла около 100 тонн). Согласно их анализу, delta-V на орбите будет составлять не более 190 метров в секунду (после минуса delta-V, необходимой для довыведения на рабочую орбиту, штатного маневрирования на орбите и схода с орбиты). Напротив, 68-тонная верхняя ступень (с 60-ю тоннами топлива), запускаемая одноразовым ракета-носителем, будет иметь delta-V более 2 000 метров в секунду. Поэтому «челнок» уступал одноразовой системе по способности орбитального маневрирования.

Охоцимский и Сихарулидзе пришли к выводу, что основные преимущества Space Shuttle проявятся только во время атмосферной части полета, в частности его способность отклоняться от траектории полета примерно на 1100 морских миль (2040 километров), как того требует Пентагон. Это позволяет ему вернуться на стартовую площадку после единственного оборота вокруг Земли, в то время как спускаемые капсулы имеют не более 200–500 километров для маневра и не могут вернуться в Ванденберг после одного витка на орбите. Авторы заявили, что посадка классического спускаемого аппарат с грузом в 14 тонн «очень проблематична, но не невозможна».

Поэтому они пришли к выводу, что одной из основных целей американского космического «челнока» Space Shuttle было выполнение полетов по одновитковой орбите с космодрома Ванденберг. Они мимоходом отметили, что для сценариев чрезвычайных ситуаций при выведении потребуется высокая дальность полета в атмосфере. Они имели в виду ситуацию, которую NASA называло «одноразовое прерывание», сценарий, при котором Space Shuttle не сможет достичь стабильной орбиты, но будет иметь достаточную скорость, чтобы облететь Землю один раз и вернуться через 90 минут после запуска. Однако тот факт, что ВВС, а не NASA, требовали высокой дальности атмосферного полета, по их мнению, указывал, что эта возможность не требуется для аварийных сценариев.

Охоцимский и Сихарулидзе также отметили, что требуемая способность Space Shuttle к посадке с максимальной массой полезного груза в 14,5 тонн, вероятно, не была случайной. Это была та же самая масса, которая могла быть выведена на орбиту Space Shuttle при запуске с наклонением в 104 градуса на 200-километровую орбиту с Ванденберга. Охоцимский и Сихарулидзе также сослались на «несколько сообщений», в которых говорится, что полезные нагрузки массой до 11–13 тонн достаточны для удовлетворения всех военных потребностей. Поэтому они пришли к выводу, что грузоподъемность Space Shuttle, скорее всего, была обусловлена необходимостью выведения 14,5-тонных военных нагрузок на полярные орбиты при старте с Ванденберга, а его максимальная грузоподьемность до 29,5 тонн на 28-градусных орбитах с мыса Канаверал была не более чем случайным побочным следствием этого военного требования.

Определив, что одноорбитальные военные миссии из Ванденберга являются основным «смыслом» для Space Shuttle, авторы затем изучили, какими могут быть цели таких миссий. Ссылаясь на российскую публикацию 1975 года о Space Shuttle, они заявили, что азимуты запуска Space Shuttle из Ванденберга находятся в диапазоне от 140 до 201 градуса, что соответствует орбитам с наклоном от 56 до 104 градусов. Авторы пришли к выводу, что любой из этих стартовых азимутов сделает пролет «челнока» над восточноевропейской или советской территорией во время первого витка вокруг Земли (территории от «западных границ Германской Демократической Республики [Восточной Германии] и Чехословакии до восточных границ СССР»). Охоцимский и Сихарулидзе написали: «Это приводит к выводу, что орбитальный аппарат, вероятно, будет использоваться в качестве орбитального бомбардировщика или военного разведывательного аппарата». Широкий диапазон азимутов запуска, низкая орбитальная высота и тот факт, что к цели для фотографирования или атаки Space Shuttle будет приближаться с юга (в то время как большинство советских систем раннего предупреждения были направлены на север), затруднят обнаружение и сопровождение таких миссий.

Иллюстрация из исследования IPM показывает траектории орбиты Space Shuttle, запущенного из Ванденберга с наклонами орбиты 56, 92,5 и 104 градуса.

Бомбардировочные миссии

Охотсимский и Сихарулидзе утверждают в своем отчете, что Space Shuttle будет иметь несколько преимуществ по сравнению с межконтинентальными баллистическими ракетами, а также с так называемыми «глобальными ракетами» — термин, который русские использовали для ракет, которые выходят на околоземную орбиту с ядерным оружием и атакуют территорию США с юга. Советский Союз фактически выполнил летные испытания такой системы с использованием ракеты Р-36 конструкторского бюро Янгеля в конце 1960-х и начале 1970-х годов (на Западе она была известна как система орбитальной бомбардировки, или FOBS). Наличие такой системы у СССР, возможно, подтолкнуло Охоцимского и Сихарулидзе к предположению, что американцы искали аналогичный ответ. Хотя МБР нужно всего 30 или 40 минут, чтобы достичь своей цели, она проводит большую часть своего полетного времени на больших высотах (до 800–1000 километров), что облегчает обнаружение. Space Shuttle, поскольку он летит над Южным полушарием, потребуется 70–80 минут, чтобы достичь цели, но, пролетая на высоте 185–200 километров и приближаясь к Советскому Союзу с юга, обнаружить его советскими системами раннего предупреждения будет гораздо сложнее. Орбитальное ядерное оружие на «глобальной ракете» легко обнаружить, а ее траекторию легко предсказать, что облегчает принятие контрмер. У него также гораздо более низкая точность удара, поэтому они думали, что Space Shuttle будет лучше для этой миссии.

Затем Охоцимский и Сихарулидзе представили тревожный сценарий атаки американского Space Shuttle: миссия с целью сброса «особой полезной нагрузки» (иными словами, бомбы) на Москву.

Охоцимский и Сихарулидзе заявили, что экипаж Space Shuttle позволит повысить гибкость и даже прервать операцию в последний момент. Точность удара может быть увеличена за счет возможности точно определять положение орбитального аппарата на орбите. Ожидается, что с помощью находящейся в разработке системы глобального позиционирования (GPS) военно-воздушных сил США эта точность повысится до 50 метров к 1981 году и до 10 метров к 1984 году.

Затем Охоцимский и Сихарулидзе рассчитали тревожный сценарий для американского «челнока»: миссии с целью сброса «особой полезной нагрузки» (иными словами, бомбы) на Москву. Space Shuttle спускается в атмосферу с высоты 110 километров примерно через 17 минут после того как орбита пересечет 30 градусов северной широты. Через четыре минуты после входа в атмосферу, на высоте 67 километров при пересечении 47-го градуса северной широты, он сбросит бомбу, которая через три-четыре минуты поразит свою цель со скоростью от 200 до 500 метров в секунду. Обнаружение будет еще более затруднено тем фактом, что орбитальный аппарат и бомба будут окружены облаком ионизированной плазмы на высотах от 45 до 75 километров, которая затрудняет прохождение радиосигналов. После сброса орбитальный аппарат «поворачивался бы так, чтобы его подъем был направлен вверх с углом наклона около 30°». Это позволило бы ему «выйти из пикирования и выполнить боковой маневр ухода», чтобы вывести на траекторию возвращения к Ванденбергу. Не имея достаточной скорости, чтобы долететь до места запуска, он запускает свои двигатели Орбитальной системы маневрирования (OMS) (в идеале на высоте около 100 километров), чтобы обеспечить приращение delta-V примерно на 200 метров в секунду. Выйдя из атмосферы со скоростью 7,2 километра в секунду на 61-м градусе северной широты, аппарат достигнет максимальной высоты 120 километров, а затем начнет свой окончательный спуск в Ванденберг. В отличие от первоначального погружения в атмосферу, которое займет всего 7,5 минут, это постепенное снижение продлится около 35 минут. Что позволит «выйти из пикирования и выполнить боковой маневр», на траекторию возвращения к Ванденбергу.

Иллюстрация из исследования IPM, показывающая погружение челнока в атмосферу и последующий маневр повторного усиления. Светлая линия представляет траекторию шаттла, а темная линия - «особую полезную нагрузку».

Одна из основных проблем сценария, описанного Охоцимским и Сихарулидзе, заключалась в том, что у Space Shuttle не было бомбового отсека на днище корабля. Вместо этого у него был отсек полезной нагрузки с большими створками, раскрывающимися в стороны, которые нельзя было открыть во время входа в атмосферу. Они не затронули эту проблему в своем отчете.

Охоцимский и Сихарулидзе ожидали, что Space Shuttle будет использован для удара по «крупным административным и военно-промышленным комплексам», внезапное уничтожение которых даст «атакующей стороне» серьезное преимущество. Space Shuttle может также использоваться для уничтожения мобильных целей или «новых целей высокой военной важности, обнаруженных в последний момент».

Разведывательные миссии

Поскольку МБР рассматривались как основное средство нанесения ядерного удара, Охоцимский и Сихарулидзе предположили, что основной задачей Space Shuttle будет выполнение регулярных одноорбитальных «патрульных полетов» в разведывательных целях, например, для получения подробных изображений объектов, приоритетных целей, ранее выбранные с помощью разведывательных спутников. По их мнению, возможность многократного использования Space Shuttle и ожидаемое короткое время выполнения полета сделали бы эту миссию возможной. Они предположили, что необходимость регулярно возвращать ценные военные полезные нагрузки обратно на Землю объясняет требование DoD для Space Shuttle, чтобы иметь возможность вернуться на Землю груз до 14,5 тонн. В заключении своего доклада авторы, по-видимому, описывают патрульные миссии как прелюдию к использованию Space Shuttle в условиях военного времени.

Охоцимский и Сихарулидзе также посвятили один раздел своего отчета возможному «научному и технологическому» использованию Space Shuttle, но рассматривали их как «хорошее прикрытие» своей основной цели, а именно военных миссий из Ванденберга.

В качестве еще одного подтверждения предполагаемых сценариев полета Охоцимский и Сихарулидзе сослались на два профиля полета, которые были изучены NASA и названы 3А и 3В (два из четырех типичных профилей полета, изученных NASA). Оба были для одноорбитальной миссии, первая с доставкой 14,5-тонн полезной нагрузки на полярную орбиту и приземление с 1,13-тонной полезной нагрузкой, и вторая, чтобы вернуть 11,3-тонную полезную нагрузку с 185-километровой орбиты с наклоном 104 градусов. Охоцимский и Сихарулидзе добавили, что траектория типа 3А доставит «челнок» на орбиту над Москвой. Интересно, что авторы узнали об этих сценариях миссии из статьи, опубликованной в 1975 году в журнале Flight, автором которой является Дэвид Бейкер, нынешний главный редактор Британского межпланетного общества и журнала «Космический полет». Согласно Бейкеру в недавнем электронном письме, Советы были очень заинтересованы в информации о проекте и с подозрением относились к полетам Space Shuttle, когда он начал летать в 1981 году.

Как они пришли к такому выводу о профиле 3А, удивительно. С его наклоном в 104 градуса он не пролетит над Советским Союзом. Ирония ситуации заключается в том, что эти два профиля были специально разработаны, чтобы избежать пролета над Советским Союзом. Кроме того, обе миссии были исключены из требований NASA к Space Shuttle, хотя неясно, знали ли Охоцимский и Сихарулидзе об этом факте.

Чтобы Space Shuttle мог доставить полезные нагрузки на геосинхронные орбиты и межпланетные траектории, ему требовалась дополнительная ступень. В начале 1970-х годов это был космический буксир многократного использования. Военно-Воздушные Силы были ответственны за развитие Космического Буксира. (кредит: НАСА)

Космические буксиры

Охоцимский и Сихарулидзе также обсудили возможности и назначение того, что они назвали «межорбитальным буксиром» с начальной массой 25–27 тонн с использованием жидкого кислорода и водорода в качестве топлива, необходимого для доставки полезных грузов с относительно низких орбит «челнока» на гораздо более высокие орбиты (все орбиты до геостационарной) или возвращения полезных грузов с высоких орбит обратно в «челнок».

Хотя буксир строился «под контролем ВВС», авторы полагали, что миссии, требующие буксира, не были важной частью программы Space Shuttle. Во-первых, буксиры с такой массой можно было легко разработать гораздо раньше и запустить с помощью одноразовых ракета-носителей, таких как Saturn 1B, без значительных дополнительных затрат. Во-вторых, ВВС пытались сократить расходы на разработку до 400–500 миллионов долларов и не предпринимали никаких явных усилий для ускорения разработки буксира, который, как ожидалось, не будет введен в эксплуатацию до 1984 года.

Фактически, ко времени этого исследования ВВС решили разработать верхние ступени «челнока» в два этапа, начиная с версии с более низкой производительностью, а затем разрабатывая ступень с более высокой производительностью. Версия с более низкой производительностью стала одноразовой промежуточной верхней ступенью, или IUS. Военно-воздушные силы отказались от разработки высокопроизводительной верхней ступени, и NASA пришлось взять на себя разработку, начав работу над верхней ступенью Centaur-G.

Авторы отмечают, что военно-воздушные силы предъявляют к буксиру гораздо более низкие требования, чем NASA (которое нуждалось в нем для выведения спутников на геостационарную орбиту). Следуя своей странной логике они истолковали низкий интерес ВВС как признак того, что ВВС в первую очередь хотели использовать буксир для проверки или уничтожения вражеских навигационных, коммуникационных и разведывательных спутников.

Научно-техническое использование космического челнока

Охоцимский и Сихарулидзе также посвятили один раздел своего отчета возможному «научному и технологическому» использованию Space Shuttle, указав, в частности, на научную ценность миссий Spacelab и способность Space Shuttle обслуживать спутники на орбите, возвращать их на Землю для восстановления, а также собирать крупные конструкции на орбите, и, в конечном итоге, заменить парк одноразовых ракета-носителей. Они также подсчитали, что при 60 челночных полетах в год Соединенные Штаты смогут ежегодно выводить на орбиту 1700 тонн полезного груза и возвращать с орбиты около 800 тонн, что даст им значительное преимущество над Советским Союзом. Однако оценили гражданские полеты Space Shuttle с мыса Канаверал как «хорошее прикрытие» для основной цели, а именно военных полетов с космодрома Ванденберга.

Барт Хендрикс является соавтором книги «Энергия-Буран: советский космический челнок» , изданной Springer-Praxis в 2007 году.

Дуэйн Дэй много писал об американской военной и гражданской космической истории и политике.

Оригинал:
https://www.thespacereview.com/article/3873/1

Текст доклада:
http://shubinpavel.ru/Space_Shuttle_IPM.pdf

Добавил комментарии к статье. Редакция осуществляет премодерацию коментов, но оценить уровень и настроение американских космофриков можно. Отличаются от нашего «цирка» в лучшую сторону.