/
Author: Меньшаков Ю.К.
Tags: электротехника радиоэлектроника разведка военное дело вооруженные силы
ISBN: 978-5-7038-3244-8
Year: 2009
Text
Ю.К. Меньшаков Виды и средства иностранных технических разведок
Ю.К. Меньшаков Виды и средства иностранных технических разведок Под редакцией доктора технических наук, профессора М.П. Сычева Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области информационной безопасности в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 090107 Москва 2009
УДК 621.39(075.8) ББК 32.0 М51 Издано при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям в рамках Федеральной целевой программы «Культура России» Рецензенты: Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации Федеральной службы по техническому и экспортному контролю России; д-р техн, наук, проф. С.В. Дворянкин, директор Института систем и технологий безопасности Российского нового университета (РосНОУ); д-р техн, наук, проф. Московского авиационного института (государственного технического университета) А.И. Куприянов Меньшаков Ю. К. М51 Виды и средства иностранных технических разведок : учеб, пособие / Ю. К. Меньшаков; под ред. М. П. Сычева. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Бау- мана, 2009. - 656 с.: ил. ISBN 978-5-7038-3244-8 Рассматриваются основные виды технических разведок: космическая, воздуш- ная, морская, наземная. Содержатся сведения, связанные с историей возникнове- ния, развитием и совершенствованием указанных видов разведки и использован- ных в них систем и средств. Информация о системах и средствах технических раз- ведок дается применительно к конкретным образцам и типам, используемым вооруженными силами и спецслужбами иностранных государств. Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, читаемому в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов и аспирантов, обучающихся по специальностям в области ин- формационной безопасности. Может быть также полезно специалистам в качестве практического пособия. УДК 621.39(075.8) ББК 32.0 Учебное издание Меньшаков Юрий Константинович ВИДЫ И СРЕДСТВА ИНОСТРАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗВЕДОК Редактор Т.М. Ершова Художник Н.Г. Столярова Корректор О.В. Калашникова Компьютерная графика О.В. Левашовой, Ю.Д. Горелышева Компьютерная верстка Н. Ф. Бердавцевой Оригинал-макет подготовлен в Издательстве МГТУ им. Н.Э. Баумана. Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.60.953.Д.003961.04.08 от 22.04.2008 г. Подписано в печать 10.08.09. Формат 70x100 1/16. Печ. л. 41,0. Тираж 1000 экз. Заказ № Издательство Ml'1У им. Н.Э. Баумана. E-mail: press@bmstu.ru. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5. Отпечатано в ГУП ППП «Типография «Наука». 121099, Москва, Шубинский пер., д. 6. ISBN 978-5-7038-3244-8 © Меньшаков Ю.К., 2009 © Оформление. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009
Предисловие В общем комплексе мероприятий по ведению разведки важное место отво- дится техническим разведкам, которые в настоящее время являются основным средством получения разведывательной информации. Считается, что на долю тех- нических разведок приходится более 50 % всей добываемой информации, поэто- му проблема защиты от различных видов технических разведок приобретает осо- бую актуальность. В 2008 г. вышла в свет книга автора «Теоретические основы технических разведок», в которой рассматриваются возможные информационные физические поля скрываемых объектов, приводится классификация технических разведок и анализируются принципы создания аппаратуры для различных видов разведки. Однако решение проблемы защиты объектов и информации предполагает также знание самих видов и средств технических разведок. Без этого невозможно гра- мотно и эффективно решать вопросы защиты. Изучение существующих материалов по данному вопросу показало, что в от- крытой литературе отсутствуют обобщенные и систематизированные сведения по видам технических разведок и используемых в них систем и средств. Имею- щиеся материалы разрозненны и разбросаны по различным периодическим изда- ниям, а в некоторых случаях носят просто рекламный характер. Предлагаемая книга является второй книгой автора, посвященной проблемам защиты объектов и информации от технических средств разведки. В ней сделана попытка обобщить и систематизировать имеющиеся открытые материалы по ви- дам и средствам иностранных технических разведок. Книга состоит из четырех разделов, раскрывающих используемые в конкрет- ном виде технической разведки (космической, воздушной, морской и наземной) системы и средства. Каждый раздел содержит сведения, связанные с историей возникновения, развитием и совершенствованием систем и средств разведки дан- ного вида. Сведения по системам и средствам технических разведок даются примени- тельно к конкретным образцам и типам, используемым вооруженными силами и спецслужбами иностранных государств. В учебном пособии представлены материалы о применении видов и средств технических разведок в локальных вооруженных конфликтах, возможных направ- лениях и перспективах развитиях систем и средств разведки, а также большое количество иллюстраций и таблиц, поясняющих и дополняющих текст. При его написании были использованы материалы открытых публикаций в различных спе- циализированных периодических изданиях и труды отечественных авторов. В связи с тем что характеристики некоторых систем и средств взяты из раз- личных источников, в тексте могут встречаться разные (в том числе и неметри- ческие) единицы измерения. 3
Учебное пособие рассчитано на студентов высших технических учебных за- ведений, обучающихся по оборонным специальностям, слушателей и курсантов военных учебных заведений, а также научных работников, аспирантов, препода- вателей и специалистов в области информационной безопасности. Автор выражает благодарность В.Г. Герасименко, Е.Б. Белову, Ю.К. Мака- рову, М.П. Сычеву за оказанную помощь в подготовке учебного пособия к из- данию.
Список основных сокращений АР - акустическая разведка АРМ - автоматизированное рабочее место АФА - аэрофотоаппарат БЛА - беспилотный летательный аппарат БПА - базовая патрульная авиация БР - баллистическая ракета ВВТ - вооружение и военная техника ВВС - военно-воздушные силы ВКР - видовая космическая разведка ВКС - воздушно-космическая система ВМС - военно-морские силы ВПО - военно-промышленный объект ВР - воздушная разведка ГАК - гидроакустический комплекс ГАР - гидроакустическая разведка ГАС - гидроакустическая станция ГЛА - гиперзвуковой летательный аппарат ГИБА - гибкая протяжная буксирующая антенна ГСО - геостационарная (геосинхронная) орбита ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли ДНА - диаграмма направленности антенны ДРЛО - дальнее радиолокационное обнаружение ЗГРЛС - загоризонтная радиолокационная станция ЗРК - зенитно-ракетный комплекс ИКР - инфракрасная разведка КА - космический аппарат ККП - контроль космического пространства КР - космическая разведка КРНС - космическая радионавигационная система КС - космическая система КСР - космическое средство разведки ЛА - летательный аппарат ЛР - лазерная разведка МБР - межконтинентальная баллистическая ракета МР - морская разведка МТКК - многоразовый транспортный космический корабль НИР - научно-исследовательские работы НК - надводный корабль HP - наземная разведка 5
ОМП - оружие массового поражения ОТР - оперативно-тактическая ракета ОЭА - оптико-электронная аппаратура ОЭР - оптико-электронная разведка ОЭС - оптико-электронная система ПВО - противовоздушная оборона ПЗС - прибор с зарядовой связью ПКО - противокосмическая оборона ПКР - противокорабельная ракета ПЛ - подводная лодка ПЛО - противолодочная оборона ПНВ - прибор ночного видения ПРО - противоракетная оборона РГАБ - радиогидроакустический буй РДР - радиационная разведка РЛР - радиолокационная разведка РЛС - радиолокационная станция РЛС СА - радиолокационная станция с синтезированием апертуры антенны PH - ракета-носитель РНС - радионавигационная система РР - радиоразведка РРТР - радио- и радиотехническая разведка РСА - радиолокатор с синтезированной апертурой РТР - радиотехническая разведка РЭБ - радиоэлектронная борьба РЭО - радиоэлектронное оборудование РЭП - радиоэлектронное подавление РЭР - радиоэлектронная разведка РЭС - радиоэлектронное средство РЭСО - радиоэлектронное средство охраны СГС - стационарная гидроакустическая станция СДЦ - селекция движущихся целей СККП - система контроля космического пространства СР - сейсмическая разведка ССО - солнечно-синхронная орбита СПРН - система предупреждения о ракетном нападении твд - театр военных действий ТР - техническая разведка ТТЗ - тактико-техническое задание ТТХ - тактико-технические характеристики УР - управляемая ракета ФАР - фазированная антенная решетка ФР - фотографическая разведка ХР - химическая разведка ЭОП - электронно-оптический преобразователь ЭПР - эффективная площадь рассеяния
Раздел 1 КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА В зависимости от используемых носителей аппаратуры различают следую- щие виды технических разведок (ТР): космическую, воздушную, морскую и на- земную. При этом космическая разведка (КР) является одним из основных видов ТР, который позволяет реализовать такие важные принципы ее ведения, как гло- бальность, оперативность, непрерывность. С помощью КР решаются следующие основные задачи: • выявление военных и военно-промышленных объектов и определение их координат; • выявление начала строительства военных, военно-промышленных объектов и периодическое наблюдение за ходом строительства для определения его назна- чения и сроков завершения; • определение профиля работы оборонных предприятий, вида выпускаемой ими продукции и производственной мощности; • периодическое наблюдение за коммуникациями для вскрытия крупных пе- ревозок военной техники и грузов; • обнаружение пусков межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и баллистических ракет (БР) подводных лодок (ПЛ); • добывание данных о местонахождении, режимах работы и параметрах ра- диоэлектронных станций (РЭС); • перехват телеметрической информации и сигналов средств связи; • обеспечение подготовки и ведения боевых действий на суше, на море и в воздухе; • съемка территорий в целях картографирования местности; • осуществление контроля за выполнением принятых обязательств по догово- рам и соглашениям. В настоящее время более десятка стран располагают или планируют распола- гать системами и средствами для запуска в космос объектов различного назначе- ния. Первыми странами, начавшими освоение космоса, как известно, стали СССР и США. В настоящее время США и Россия имеют совершенные системы и сред- ства, предназначенные для разведки из космоса. Глава 1. КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА США И КАНАДЫ Формирование взглядов военно-политического руководства США относитель- но возможности использования космоса в военных целях началось во второй поло- вине 1940-х годов. В 1946 г. по заказу Белого дома корпорация Rand Corp, осуще- ствила несколько научных проектов, по результатам которых был сделан вывод 7
о несомненной перспективности космических систем (КС) для решения разведы- вательных и коммуникационных задач. Однако в ранг стратегически важного на- правления государственной политики программа освоения космоса была возведе- на в конце 1950-х годов при Администрации Президента США Д. Эйзенхауэра. В тот период доминирующим фактором, повлиявшим на отношение Соеди- ненных Штатов к освоению космоса, являлось советско-американское противо- стояние, оформившееся на фоне советского превосходства в развитии космонав- тики. В связи с этим одним из первых официальных документов, изданных аме- риканским высшим руководством, стала одобренная Советом национальной безопасности (СНБ) США «Спутниковая научная программа». В соответствии с этой программой было принято решение скрытого размещения разведыватель- ной аппаратуры на геодезическом космическом аппарате (КА) Explorer-1. В том же документе, очевидно, в целях оправдания пролетов разведыватель- ных КА над «закрытыми» советскими территориями был сформулирован прин- цип свободы использования космического пространства, дословно гласивший, что юрисдикция государств на воздушное пространство над их территорией носит ограниченный характер и соответственно использование КА космического про- странства не должно рассматриваться как нарушение международных норм. Дальнейшее развитие принципиальных подходов США к освоению космоса нашло отражение в специальной директиве «Национальная космическая полити- ка», разработанной СНБ и одобренной Президентом США (январь 1960 г.). Не- смотря на то что этим документом предписывалось развернуть научные исследо- вания по широкому кругу проблем, основное его содержание сводилось к созда- нию базы для обеспечения действий стратегических наступательных сил в случае возникновения необходимости нанесения массированного ядерного удара по тер- ритории СССР. Впоследствии практически каждая американская администрация издавала по- добную директиву, однако вплоть до окончания эпохи холодной войны и распада СССР сущность космической политики США, и особенно ее военной составляю- щей, принципиальных изменений не претерпела. В деятельности спецслужб США по получению информации с помощью кос- мических средств особое внимание уделяется разведке объектов стратегического назначения вероятного противника (наблюдение за их разработкой, изготовлени- ем и развертыванием), а также разведке целей для планирования и нанесения ракетно-ядерных ударов. С начала 1970-х годов космические средства стали ши- роко использоваться для наблюдения за обстановкой в тех регионах, где возника- ют конфликтные ситуации. Для ведения КР спецслужбы США используют КА видовой разведки - Keyhole, Lacrosse; радио- и радиотехнической разведки (РРТР) - Ferret, Jampseat, SSU (SubSatellite Unit), Chalet, Rhyolite, Aquacade, Vortex. Для обнаружения пусков МБР и БР с ПЛ используются КА IMEWS (Integrated Missile Early Warning System. Для получения данных о работах по ядерной тематике и о ядерных взрывах, проводимых на земле, в атмосфере и космическом пространстве, используется КС разведки ядерных взрывов JONDS на базе навигационных КА типа NAVSTAR- GPS (NAVigation System using Timing And Ranging - Global Position System). Далее будут рассмотрены перечисленные направления использования средств и систем КР. 8
1.1. Космические системы видовой разведки США Работы по созданию систем видовой космической разведки (ВКР) начались в США в конце 1950-х годов. Их вели Военно-воздушные силы (ВВС) и Централь- ное разведывательное управление (ЦРУ) в рамках программы WS-117L по трем взаимосвязанным проектам - Corona, Sentury и Midas. Лучшие результаты были достигнуты в ходе исследований по проекту Corona, согласно которому на экс- периментальных КА типа Discoverer отрабатывали функционирование аппарату- ры фоторазведки (ФР) и возвращение на Землю в капсулах отснятой на орбите пленки. В августе 1960 г. были получены первые снимки территории СССР из космо- са, необходимые американским специалистам для оценки работ по советской ра- кетной программе в связи с вынужденным прекращением в мае того же года полетов высотных самолетов-разведчиков U-2. Для возвращения фотопленки ис- пользовались капсулы производства General Electric (размер 0,7x0,8 м, масса око- ло 90 кг), которые отстреливались от КА и после торможения опускались на па- рашюте в назначенном районе Тихого океана. Несмотря на отдельные неудачи (например, одна из капсул из-за неполадок упала в советском районе Арктики), проект Corona положил начало оперативным системам космической ФР, приме- нявшимся до середины 1980-х годов. По проекту Sentury разрабатывалась аппаратура видовой разведки, позволяю- щая передавать полученные сведения на Землю по радиоканалу. При высокой оперативности передачи информации (в пределах нескольких часов) эта аппара- тура по сравнению с капсульными фотосистемами имела невысокую разрешаю- щую способность. По свидетельству зарубежных экспертов, первые снимки, пе- реданные с борта экспериментальных КА Samos, были такого низкого качества, что их не удалось привязать к конкретным географическим районам. После дора- боток данная аппаратура стала использоваться для обзорной видовой разведки. По сообщениям американской прессы, с аппарата Samos были обнаружены стро- ящиеся советские атомные ракетные ПЛ и шахтные пусковые установки МБР СС-7 и -8. Реализация проекта Midas, предусматривавшего разработку космической ап- паратуры обнаружения теплового излучения факелов МБР, привела к созданию в конце 1960-х годов системы обнаружения пусков БР IMEWS. Все американские КА видовой разведки с 1970-х годов запускаются с За- падного ракетного полигона (авиабаза Ванденберг, шт. Калифорния) на поляр- ные солнечно-синхронные орбиты (ССО), что обеспечивает просмотр участков Земли в одно и то же местное время. При этом используются, как правило, так называемые утренние орбиты, которые позволяют просматривать поверхность нашей планеты на нисходящей части витка утром (с 9 до 11 ч по местному времени). Увеличение срока активного функционирования КА с нескольких недель до нескольких месяцев обеспечило к середине 1970-х годов сокраще- ние ежегодного количества запусков КА с шести до одного, а с 1977 г. дало возможность держать на орбите постоянно как минимум один КА видовой раз- ведки. Опыт эксплуатации первых систем ФР привел к необходимости разделения функций детальной (close-look) и обзорной (area surveilance) разведок. Обзорные 9
системы с широкой полосой захвата (100-400 км) использовались для просмотра обширных участков местности в целях поиска нужных объектов, которые в даль- нейшем подвергались детальной съемке при небольшой полосе просмотра (10- 20 км), но с высоким разрешением. Наиболее совершенным американским КА детальной ФР является КН-8 (аме- риканские КА видовой разведки имеют наименование Keyhole - «Замочная сква- жина», поэтому все последующие видовые КА получили обозначение КН). Эти космические аппараты, известные еще как Gambit и Samos-M, эксплуатирова- лись в 1966-1984 гт. и стали самыми распространенными американскими КА видовой разведки (на орбиту было запущено около 50 аппаратов). КН-8, разрабо- танный фирмой Lockheed Martin с двигательной установкой многократного вклю- чения, предназначался для съемки стратегических объектов с высокой разрешаю- щей способностью (до 0,2 м - наилучший показатель, достигнутый американс- кими КА детальной разведки). Высокое разрешение достигалось путем установки на КА длиннофокусной оптической системы и уменьшения высоты перигея орбиты до 120 км. Для ком- пенсации падения высоты из-за торможения КА в верхних слоях атмосферы и удержания перигейного участка орбиты над Северным полушарием ежесуточ- но проводились маневры по коррекции параметров орбит. Из-за большого рас- хода топлива срок функционирования КА на орбите в 1960-х годах составлял около 10 сут, но затем в результате модернизации бортовых систем КА продол- жительность эксплуатации была увеличена до 125 сут. Последние образцы КН-8, запускавшихся в 1980-х годах, предназначались для отработки перспективной ап- паратуры видовой разведки (в частности, системы передачи изображений по ра- диоканалу) в рамках программы FROG (Film Read-Out Gambit). По данным американской печати, основными задачами этих КА в 1970-х годах были поиск шахтных пусковых установок новых советских МБР; наблюдение за стратегическими базами и комплексами противоракетной (ПРО) и противокос- мической (ПКО) обороны; слежение за ходом боевых действий между Ираном и Ираком, а также в Афганистане. В 1984 г. КН-8 активно использовался для съем- ки района боевых действий, которые велись между советскими войсками и отря- дами афганской оппозиции в долине р. Панджшер. Результаты КР, согласно сооб- щениям печати, передавались афганским боевикам, чтобы они могли избежать ударов советских войск. В 1980-х годах специалисты Пентагона предоставляли Ираку спутниковые снимки территории Ирана, которые позволяли планировать ракетные и авиационные уцары по объектам противника. Для наведения КА детальной разведки КН-8 использовались данные предва- рительного нацеливания, получаемые от КА обзорной ФР типов КН-7 (с 1966 по 1972 г.) и КН-9 (с 1971 по 1984 г.). На базе широкоформатной оптической систе- мы, разработанной фирмой Itek для КН-7, в дальнейшем была создана широко- форматная камера LFC (Large Format Camera), которая в 1984 г. устанавливалась в грузовом отсеке космического корабля Shuttle и применялась для картографи- ческой съемки местности. При высоте орбиты 180 км (типовая высота перигея КН-7) размер кадра на местности составлял 270x136 км, а разрешающая способ- ность - менее 10 м. Камера позволяла получать цветные и черно-белые снимки, а также формировать стереопары с точностью определения высотного рельефа мест- ности до 9 м. 10
Основные технические характеристики камеры LFC Масса, кг...................................... 430 Размер, м......................................1,3x0,7x0,9 Фокусное расстояние объектива, см ................ 30,5 Формат пленки, см............................... 23x46 Разрешающая способность, лин/мм.................... 90 В 1966-1977 гг. фирма Lockheed на основе базовой ступени Agena разработа- ла КА КН-9 - LASP (Low Altitude Space Platform), который предназначался для комплексного решения задач обзорной и детальной видовой разведки. В состав бортовой аппаратуры КА входили оптические системы двух типов: длиннофо- кусная камера детальной ФР (масса 8,1 т) фирмы Perkin-Elmer и камера обзорной ФР фирмы Kodak. Для возвращения на Землю отснятой фотопленки на КА имелись четыре- шесть капсул. Информация обзорной разведки могла передаваться также по ра- диоканалу через бортовую антенну диаметром 6 м. В процессе совершенствования бортовой аппаратуры в 1973 г. на борту LASP-5 дополнительно была установлена широкоформатная камера для картографичес- кой съемки местности с высокой точностью определения координат целей в ин- тересах Картографического управления Министерства обороны США. В 1977 г. появились сообщения о размещении на LASP-13 аппаратуры РТР. Программа за- пусков КА типа КН-9 завершилась в 1986 г. после неудачной попытки вывести на орбиту последний, 20-й образец. Благодаря менее интенсивному (трехсуточно- му) циклу проведения коррекций продолжительность их функционирования, со- ставлявшая в начале 1970-х годов всего 40-50 сут, к 1984 г. достигла 275 сут. Как сообщалось в зарубежной прессе, основными объектами разведки КН-9 по-прежнему оставались советские стратегические объекты и полигоны. Один из КА (КН-9 № 18) использовался в 1983 г. во время поиска района строительства новой радиолокационной станции (РЛС) для обнаружения пусков МБР под Крас- ноярском (была выявлена лишь спустя 18 месяцев после начала строительства) и для картографической съемки территории европейской части СССР. На основе полученных данных разрабатывались полетные задания для американских кры- латых ракет, размещаемых в Западной Европе. Главным недостатком систем детальной ФР считалась низкая оперативность доставки информации (2-5 сут), что стало очевидным при ведении разведки в ходе шестидневной арабо-израильской войны 1967 г., когда все добытые амери- канцами данные представляли лишь «исторический интерес» и не могли быть использованы для оценки развития конфликта. В 1967 г. были разработаны требования к новым КА оптико-электронной раз- ведки (ОЭР), которые позволяли получать снимки объектов с высоким разреше- нием и передавать их на наземные пункты в масштабе времени, близком к реаль- ному. В качестве основного разработчика такого аппарата (КН-11) была выбрана фирма TRW. Согласно установленным требованиям спутниковая система ОЭР должна была обеспечивать ежесуточный обзор любого участка земной поверхности, получе- ние изображений объектов с очень высоким разрешением и передачу их в центр обработки с минимальной задержкой. В ее состав входили два КА КН-11, подсис- 11
тема KA-ретрансляторов типа SDS (Satellite Data System), а также центр управле- ния и приема данных в Форт-Бельвуаре (шт. Вирджиния). Высокая разрешающая способность (около 15 см) с высоты 270 км достига- лась благодаря установке на борту КН-11 длиннофокусного оптического телеско- па и фотоприемников на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). ПЗС-матри- цы были созданы в конце 1960-х годов и при относительно небольших размерах имели несколько десятков тысяч детекторов. Оптическая система КН-11 построена по двухзеркальной схеме Кассегрена: диаметр основного зеркала 2,3 м, вторич- ного - более 0,3 м (оптическая система телескопа Hubble с аналогичными харак- теристиками имеет эффективное фокусное расстояние 57,6 м). Высокая оперативность достигалась передачей изображений объектов по ра- диоканалу в сантиметровом диапазоне радиоволн через KA-ретрансляторы SDS. Для обеспечения непрерывного радиоконтакта между центром управления и раз- ведывательными КА, пролетающими над Северным полушарием, SDS выводятся на вытянутые наклонные 12-часовые орбиты типа «Молния» (наклонение 64°, высоты орбиты в апогее и перигее соответственно 39 000 и 600 км). В состав подсистемы ретрансляторов входят как минимум три КА SDS, плоскости орбит которых разнесены на 120° относительно друг друга. Они движутся по одной трассе, поочередно зависая на рабочих апогейных участках, размещенных над Атлантическим и Тихим океанами. Увеличение срока эксплуатации аппаратов КН-11 по сравнению с фоторазве- дывательными КА удалось достичь благодаря использованию более высоких ор- бит и менее частому осуществлению коррекций. Сравнительные данные по цик- лам коррекций орбит КН-8, -9 и -11 приведены на рис. 1.1. В системе КА ОЭР применяются два вида коррекций: в целях поддержания средней высоты и для фазирования трасс двух КА (чтобы исключить возможность возникновения не- просматриваемых зон). В отличие от КА ФР аппараты ОЭР не выполняют манев- ры для удержания перигейных участков орбит над Северным полушарием. КН-11 выводятся на ССО, плоскости которых образуют угол 48-52° и распо- ложены симметрично относительно направления на Солнце. При таком баллис- н 680 270 КА типа КН-8 . о 1—2 км КА типа КН-9 | 0 Рис. 1.1. Сравнительные данные по циклам коррекции орбиты КН-8, -9,-11: Т - срок активного существования КА; Н - средняя высота орбиты, км 12
тическом построении системы один из КА ведет разведку объектов на земной поверхности на нисходящих витках с 10 до 11 ч по местному времени («утрен- ний» КА, одна плоскость), а второй - с13до14ч («послеполуденный» КА, другая плоскость). Это обстоятельство улучшает условия дешифровки изображе- ний, так как на снимках одного и того же объекта, сделанных двумя КА, тень находится по разные стороны от него. Дальнейшая наземная цифровая обработка изображений позволяет повысить их контрастность, устранить влияние дымки, а в некоторых случаях даже выявить объекты, расположенные в тени зданий. Бор- товая аппаратура КН-11 может функционировать в трех режимах: покадровой съемки небольших участков земной поверхности с максимальной разрешающей способностью до 0,15 м, непрерывной съемки (в виде непрерывной полосы) и площадной съемки местности (разрешение около 1 м). Система ОЭР, развернутая в полном составе в 1976-1980 гг., до середины 1980-х годов использовалась наряду с системами ФР в основном для ведения военно-технической разведки в интересах ВВС и ЦРУ, в частности для определе- ния некоторых характеристик новых образцов советской военной техники. По данным зарубежной печати, с помощью КН-11 впервые удалось получить сним- ки нового стратегического бомбардировщика Ту-160, космического корабля мно- горазового использования «Буран» (можно было даже различить его название, написанное на борту), авианесущего корабля «Адмирал флота Н.А. Кузнецов» и других военных объектов. Снимки с КН-11 активно использовались при плани- ровании операции по освобождению американских заложников в Иране в 1980 г. (после ее провала иранская сторона захватила и опубликовала несколько секрет- ных фотографий). Фотоснимки советского авианосца, строящегося на верфи в г. Николаеве, сделанные с борта КН-11 (разрешающая способность 0,3 м), были опубликованы в 1984 г. в журнале Jane’s Defence Weekly, за что сотрудник одной из разведслужб США, передавший их английскому журналу, был приговорен к тюремному заключению. По свидетельству ряда американских экспертов, фото- графии наиболее важных объектов представлялись лично Президенту США че- рез 40-50 мин после пролета КА над районом разведки. Бортовая подсистема стабилизации и ориентации КН-11 рассчитана на сопро- вождение целей с высокой угловой скоростью перемещения. Эта особенность по- зволяет использовать КА данного типа для съемки других аппаратов в космосе. Основными факторами, ограничивающими применение подобных КА, явля- ются метеообстановка в районе разведки и условия освещенности. В связи с этим планирование работы аппаратов осуществляется после предварительной оценки передаваемых с борта КА военной системы DMSP (Defence Meteorological Support Program) данных метеоразведки о состоянии облачного покрова, осуществляе- мой в метеоцентре ВВС США на авиабазе Оффут (шт. Небраска). Главными недостатками первых КН-11 были ограниченные возможности при съемке обширных площадей, относительно невысокие характеристики энергети- ческой и оптической подсистем, а также сравнительно низкая общая производи- тельность. После модернизации КН-11 американские специалисты в 1984 г. отка- зались от дальнейшей эксплуатации КА ФР. Первый модернизированный аппарат КН-11-6 (известен также под названием Improved Crystal - «Усовершенствованный кристалл»), выведенный на орбиту в 1984 г., явился самым «долгоживущим» американским КА видовой разведки. Срок 13
его активного функционирования значительно превзошел расчетный и составил более девяти лет. После серии маневров высота апогея его орбиты впервые пре- высила 1000 км и стала типовой для всех последующих КА данного типа. Она позволяет им решать задачи видовой разведки, которые ранее возлагались на фоторазведывательные КА. При работе в режиме детальной съемки с высоты 1000 км полученный размер кадра на местности составляет 10-15 км, а разре- шение - 0,6-1,5 м, что сравнимо с соответствующими характеристиками КА детальной ФР. Основное отличие усовершенствованного КН-11 - наличие новой широко- форматной картографической камеры ICMS (Improved Crystal Metric System), которая позволяет определять координаты объектов с высокой точностью (ра- нее эти задачи решались с помощью камеры, устанавливаемой на КН-9). Кроме того, новые КА оснащены более совершенными подсистемами электропитания, передачи данных и орбитального маневрирования, благодаря чему возросла их производительность (количество снимков в течение суток), автономность и про- должительность эксплуатации. Масса КА увеличилась на 1,5 т (до 14 т), а срок активного существования - с двух до пяти лет. В период с 1984 по 1992 г. на орбиту были выведены четыре КН-11 усовер- шенствованного типа (№ 6-9). Первый из них из-за неудачных запусков других американских разведывательных КА в 1985 и 1986 гг. на протяжении почти двух лет был единственным аппаратом системы, и только после запуска (1987) КН-11-7 ее удалось восстановить в полном составе. В 1988 г. место КН-11-6 занял но- вый КА - КН-11-8, однако старый КА впервые был выведен в резерв (до нояб- ря 1994 г.), а не сведен, как обычно, с орбиты. Наиболее совершенный КА (№ 9), запущенный в 1992 г., заменил КН-11-7, прекративший свое существование. Прогресс, достигнутый в 1980-х годах в области создания многоэлементных ПЗС-матриц, позволяет довести разрешающую способность бортового телескопа КН-11 до теоретически возможного результата - 7-10 см, а также установить на его борту усовершенствованную аппаратуру инфракрасной (ИК) съемки. Соглас- но приведенным в одном из журналов расчетам разрешающая способность гипо- тетического разведывательного КА с оптической системой, аналогичной телеско- пу Hubble, который был создан фирмами - разработчиками КА видовой развед- ки, составила около 7 см с высоты 275 км. Важным элементом КС видовой разведки является ретрансляционный КА, обеспечивающий передачу разведывательной информации по радиоканалу на на- земную станцию. Схема передачи информации с разведывательного КА через ретранслятор на Землю показана на рис. 1.2. Вместе с КА ОЭР к началу 1990-х годов была усовершенствована и подсисте- ма KA-ретрансляторов. Первые из них (SDS), разработанные фирмой Hughes, име- ли массу около 700 кг и запускались с помощью ракет-носителей (PH) Titan-ЗВ с Западного ракетного полигона. В 1976-1985 гг. на орбиту были выведены шесть таких КА (средний срок активного функционирования составляет около семи лет). КА второго поколения SDS-2, созданные той же фирмой, должны были за- пускаться с помощью многоразового транспортного космического корабля (МТКК) Shuttle. Они имеют цилиндрическую форму (диаметр почти 4 м, стартовая масса 6,9 т, масса на рабочей орбите около 2 т, средний срок эксплуатации до 10 лет). На КА установлена более совершенная ретрансляционная аппаратура, пропуск- 14
Рис. 1.2. Схема передачи разведывательной информации ная способность которой значительно увеличена. В 1989-1992 гг. произведены запуски трех SDS-2. Один из них - SDS-2-2, имеющий также наименование АРР-658, в период подготовки к боевым действиям в зоне Персидского залива был впервые выведен на геостационарную орбиту (ГСО) над Атлантическим оке- аном. Это позволило включить в зону ведения разведки с прямой ретрансляцией данных страны Ближнего и Среднего Востока, а также Африки. Из-за обстанов- ки секретности, которая окружает запуски КА типов КН и SDS, в прессе встре- чается много противоречивых сведений по данному вопросу и разных обозначе- ний одних и тех же КА. Как уже отмечалось, основным фактором, ограничивающим возможности КА ОЭР, является облачность в районе разведки. Согласно данным метеослужбы в районе ядерного полигона на о. Новая Земля среднемесячное количество ясных дней в течение года составляет от 17 до 40 %, а в районе Красноярска, где в 1988 г. с помощью КН-11 отслеживалось развертывание новых советских МБР СС-24 «Скальпель», - от 24 до 51 %. Повышения эффективности системы видо- вой разведки в таких условиях можно достичь путем использования КА радиоло- кационной разведки (РЛР), разработка которых в США началась в 1977 г. (проект Indigo). Системы видовой РЛР основаны на принципе построения двумерного изоб- ражения местности по отраженному радиолокационному сигналу. В отличие от систем оптического наблюдения, использующих для построения изображения отраженный солнечный свет, системы радиолокационного наблюдения использу- ют свой собственный источник электромагнитного излучения и могут функцио- нировать круглосуточно. Кроме того, за счет использования радиоизлучений, не поглощающихся водяными парами и атмосферными газами, радиолокационные системы функционируют независимо от облачности, которая накладывает серь- езные ограничения на оперативность систем оптической разведки. Поскольку длины радиоволн, используемые для видовой радиолокации, на несколько порядков больше длин волн видимого излучения (сантиметры вместо 15
долей микрона), для достижения приемлемого разрешения приходится пропор- ционально увеличивать апертуру системы. Поскольку создать локатор с физичес- ким размером антенны в несколько километров технически нереально, на прак- тике для видовой съемки используются радиолокаторы с синтезированием апер- туры (PCA-SAR). Принцип формирования синтезированной апертуры антенны с узкой диаг- раммой направленности в азимутальной плоскости заключается в создании ис- кусственной антенной решетки, образованной набором последовательно занимае- мых положений в пространстве относительно небольшой антенны при переме- щении КА по орбите. Узкая диаграмма направленности антенны формируется в результате когерентного (с учетом фазы) сложения радиоволн, принимаемых от- дельными элементами антенной решетки. Работы по созданию в США системы видовой радиолокационной разведки были стимулированы созданием в Советском Союзе мобильных комплексов с БР средней дальности «Пионер». Первые американские РЛС космического базирования, которые прошли ис- пытания на океанографическом КА SeaSat (1978) и МТКК Shuttle (1981 и 1984), работали в дециметровом диапазоне радиоволн и обеспечивали получение ра- диолокационных изображений участков местности с разрешением 15-25 м. Как показал опыт эксплуатации РЛС этого типа, они могут использоваться для всепо- годной разведки морских и наземных целей, а также для обнаружения замаски- рованных и даже заглубленных объектов. Разработка КА РЛР по проекту Indigo (аппарат получил наименование Lacrosse) была поручена фирме Martin Marietta (головной подрядчик), а создание наземной аппаратуры обработки данных - General Electric. Для достижения высокой разре- шающей способности (по некоторым сообщениям, от 0,6 до 3 м), сравнимой с той, что имеет оптическая аппаратура, на КА планировалось установить РЛС сан- тиметрового диапазона с синтезированием апертуры, оснащенную крупногаба- ритной антенной. Согласно данным западной печати прототип радиолокатора, созданного по этому проекту, проходил испытания на КН-8 Gambit, запущенном в 1988 г. на нетипично высокую для фоторазведывательных КА орбиту - около 600 км. КА Lacrosse-1 массой 14—16 т имел цилиндрический корпус, к которому прикреплялись панели солнечных батарей и крупногабаритная параболическая антенна РЛС. Наклонение орбиты составляло 57°. Он был рассчитан на эксплуа- тацию в течение 5-8 лет. Стоимость КА РЛР Lacrosse-1, запущенного в 1988 г. с борта МТКК Shuttle, превысила 1 млрд долл. По мнению экспертов, он предназначался прежде всего для поиска мобильных пусковых установок советских МБР и слежения за пунк- тами базирования стратегических систем оружия. Радиолокационные изображе- ния передавались в центр обработки через ретрансляторы TDRS, находящиеся в ведении НАСА и размещенные на ГСО. Lacrosse-2 был запущен в 1991 г. уже с помощью PH Titan-4 с Западного ракетного полигона, что позволило увеличить наклонение орбиты до 68°, а следовательно, и зону обзора с 57 до 68°. Необходимо также отметить, что все районы базирования МБР в Советском Союзе находились между 48 и 62° с. ш. Севернее лежит только ракетный поли- гон Плесецк и база Северного флота в Северодвинске. 16
Поскольку видовые радиолокаторы принципиально могут осуществлять на- блюдение только сбоку от трассы полета, наклонения рабочих орбит 57 и 68° как раз обеспечивают благоприятное наблюдение всех этих районов, причем боль- шинство из них может подвергаться стереоскопической съемке с двух разных аппаратов. В октябре 1997 г. PH Titan-4 был запущен Lacrosse-З, который заменил Lacrosse-1 на орбите с наклонением 57°. Исходя из этого, можно предположить, что Национальное разведывательное управление (НРУ) США (Nationale Reconnaissance Organization - NRO) поддер- живает штатную конфигурацию системы из двух аппаратов на двух различных наклонениях: 57 и 68°. PH Titan-4 за счет бокового маневра на активном участке позволяет обеспечить наклонение как 57, так и 68°. Поскольку Lacrosse-2 практически исчерпал ресурс и требовал замены, в ав- густе 2000 г. был запущен той же PH Lacrosse-4 со следующими параметрами орбиты1: наклонение 68°; минимальная высота 681,5 км; максимальная высота 695,3 км; период обращения 98,551 мин. 29 апреля 2005 г. с космодрома Мыс Канаверал PH Titan-4B был выведен на орбиту КА USA-182, принадлежащий НРУ США. PH была без разгонного блока и имела обтекатель длиной 20,1 м. Благодаря работе независимых наблюдателей удалось определить, что аппа- рат вышел на начальную орбиту со следующими параметрами1 2: наклонение 57°; минимальная высота 477 км; максимальная высота 712 км; период обращения 96,52 мин. Носитель без разгонного блока и с обтекателем длиной 66 футов никогда до этого не запускался с Мыса Канаверал. Ранее их пуски выполнялись с базы Ван- денберг, причем с аппаратами всего двух типов: видовой ОЭР (условное наиме- нование Improved Crystal или Advanced КН-11) и видовой РЛР (условное наиме- нование Lacrosse). Запуск аппарата типа Improved Crystal на ССО из шт. Флорида был бы невоз- можен: там нет такой трассы. Из четырех КА Lacrosse два были выведены на орбиты с наклонением 68°, а два - с наклонением 57°. Таким образом, из числа известных аппаратов лишь Lacrosse под номером 5 мог быть запущен PH Titan из шт. Флорида, причем на более низкое из двух возможных наклонений (57°), что- бы заменить собой или дополнить запущенный в 1997 г. Lacrosse-3. Параметры начальной орбиты аппарата соответствовали тому, что ожидалось для семейства Lacrosse, хотя ее апогей был на 20 км выше, чем у Lacrosse-4, и на 33 км выше, чем у Lacrosse-З. Восходящий узел Lacrosse-5 размещен примерно на 60° восточнее, чем у имеющего то же наклонение Lacrosse-3. Параметры рабочей орбиты Lacrosse-5, рассчитанные независимыми наблю- дателями, составили3: наклонение 57,01°; минимальная высота 705 км; макси- мальная высота 725 км; период обращения 99,05 мин. 1 Новости космонавтики. 2000. № 10. С. 7-9, 26-27. 2 Там же. 2005. № 6. С. 40^11. 3 Там же. 17
Обстоятельства запуска, а также параметры начальной и рабочей орбит ука- зывают на то, что запущенный КА является аппаратом РЛР Lacrosse-5. Следует заметить, что аппараты Lacrosse не маневрируют после короткого начального этапа формирования рабочей орбиты, а сама эта орбита задается та- ким образом, чтобы в среднем за несколько лет обеспечивались правильные ус- ловия наблюдения (повторение трассы с заданной периодичностью) и оптималь- ное относительное положение плоскостей пары, у которых одинаковы наклоне- ния. Разумеется, это не истина в последней инстанции, а предположение, основанное на реальном поведении аппаратов за последнее десятилетие. Достоверных данных о конструкции КА Lacrosse очень мало. Известно, что он, как и все военные КА США конца 1970-х - начала 1980-х годов, изначально проектировался из расчета выведения на орбиту в грузовом отсеке многоразово- го КА Space Shuttle, но в дальнейшем был адаптирован для запуска одноразовой PH Titan-4. На рис. 1.3 представлена конструкция КА Lacrosse1, а на рис. 1.4 он изобра- жен в полете1 2. По сведениям из неофициальных источников, антенна бортовой радиолока- ционной системы представляет собой относительно небольшую двухплоскост- ную фазированную антенную решетку (ФАР), размещенную в фокусе параболоида диаметром 14 м. Такая конструкция нетипична для видовых радиолокаторов, в которых, как правило, используются плоские крупногабаритные фазированные решетки. По некоторым данным, энергопитание КА осуществляется от солнечных ба- тарей, размах которых составляет почти 50 м. Такие солнечные батареи могли бы обеспечивать мощность энергопитания КА не менее 10-20 кВт, т. е. на порядок больше, чем у любых других летавших КА радиолокационного наблюдения. Од- нако некоторые независимые наблюдатели утверждают, что ничего напоминаю- щего такие большие солнечные батареи у Lacrosse нет. Альтернативой может быть питание локатора от ядерного реактора, как это де- лалось на советских КА морской разведки УС-А. Но если допустить, что Lacrosse работает на ядерной энергии (к чему склоняются некоторые российские эксперты), придется признать, что программа создания такой неординарной ядерной энерго- установки каким-то образом смогла остаться полностью неведомой многочислен- ным американским антивоенным и антиядерным организациям. Наличие в арсена- ле Министерства обороны США космических ядерных реакторов мощностью по- рядка 10 кВт кажется тем более неправдоподобным, что в начале 1990-х годов Организация по осуществлению СОИ закупила в России космические ядерные энер- гоустановки «Топаз-2» («Енисей») с выходной мощностью 3-4 кВт для преодоле- ния отставания в этой области. Более определенно судить о характере энергоснаб- жения КА Lacrosse позволило бы наблюдение его в ИК-диапазоне. По неофициальным данным, максимальное разрешение РЛС КА Lacrosse со- ставляет около 1 м. Некоторые источники утверждают, что оно достигает 0,40- 0,75 м. 1 Новости космонавтики. 2000. № 10. С. 7-9, 26, 27. 2 Яблонский Л., Воронин Е., Кашин В. Зарубежные военные программы космической видовой разведки // Зарубежное военное обозрение. 2002. № 7. 18
Рис. 1.3. Конструкция КА Lacrosse б Рис. 1.4. КА Lacrosse в полете (а) и схема съемки местности (б) 19
Учитывая, что повышение разрешения всегда достигается за счет снижения размеров зоны охвата, есть все основания полагать, что РЛС имеет несколько мод (режимов) наблюдения с разным разрешением и захватом. Подчеркнем, что рай- оны базирования мобильных российских ракетных комплексов и подводных ло- док стратегического назначения весьма ограничены и хорошо известны, так что детальное наблюдение требуется только на незначительной части территории. Радиолокационная съемка с синтезированием апертуры сопряжена с несрав- ненно большим объемом обработки данных, нежели оптико-электронная. Общий поток информации с Lacrosse на наземные станции составляет сотни мегабит в секунду. Передача этих данных осуществляется через ретрансляторы геостацио- нарных КА связи TDRS на наземную станцию Уайт-Сэндз. Из несекретной информации о других многочисленных военных и гражданс- ких SAR-системах можно заключить, что помимо построения изображений Lacrosse может обеспечивать: • обнаружение подземных объектов в сухом грунте; • обнаружение металлических объектов под легким слоем листвы; • съемку сквозь ткань (палатки) и тонкие и сухие деревянные конструкции; • съемку сквозь густой дым и пыль, как, например, после бомбовых ударов (что полезно для оценки результатов ударов и нанесенного ущерба); • интерферометрию путем многократной съемки для обнаружения смещений поверхности (обнаружения небольших сдвигов уровня земли, например, в ре- зультате рытья туннеля); • съемку деталей поверхности моря, таких как ветровые волны, кильватерные следы, изменения, связанные с топографией дна на мелководьях, а также кильва- терные следы идущих на малой глубине подлодок; • обнаружение движущихся целей, а также, возможно, обнаружение и изме- рение промышленных вибраций объектов по модуляции когерентной несущей радиоволны; • обнаружение проводов и кабелей (что наиболее вероятно, если радиолока- тор может отличать ортогональные поляризации). Предполагается, что в перспективе новая система РЛР будет представлена меньшими по размеру КА. Возможно, многоспутниковая система сохранит ос- новные характеристики Lacrosse с одновременным достижением больших гибко- сти, площади покрытия и времени доступа. Сравнительные характеристики КА видовой разведки приведены в табл. 1.1. В настоящее время американские специалисты ведут НИОКР по созданию перспективной системы КР в радиочастотном диапазоне по программе Disco- verer-2. Эта разработка НРУ, выполняемая совместно с Управлением перспек- тивных разработок DARPA (Defence Advanced Research Project Agency) и ВВС США, находится на этапе выработки концепции. Целью программы Discoverer-2 является создание менее дорогих КА, способ- ных получать трехмерные радиолокационные изображения земной поверхности с разрешением 0,3 м и производить селекцию движущихся целей. Точность целе- указания должна быть около 1,8 м. Эти параметры отвечают самым высоким требованиям Министерства обороны США к подобным системам. На КА плани- руется установить РЛС с синтезированием апертуры антенны (РЛС СА) и элект- ронным сканированием диаграммы направленности. 20
Таблица 1.1. Сравнительные характеристики КА видовой разведки Тип (программа), наименование Ракета- носитель Параметры орбиты Срок су- ществова- ния, сут Длина (диаметр), м; масса, т Разрешающая способность на местности, м Размер кадра на местности, км Способ пере- дачи развед- информации Высота в апогее (перигее), км Наклонение, град КН-8 (Gambit) Samos-M Titan -ЗВ 400-480 (125-155) ПО; 96,5 7-90 8 (1,5); 3,5 0,3 15-20 Капсулы Titan-34B 320-3301 (130-150) 96,5; 97,3 118-125 1,5 (3);4,2 До 0,2 15-20 Капсулы, по радиоканалу КН-9, LASP. HEXAGON (Big Bird) Titan-3D, Titan-34D (c 1983 r.) 260-275 (140-170) 96,4 40-275 15(3); 12-13 1,5 (ОФР)2, 0,3 (ДФР) 180-200 (ОФР), 18-20 (ДФР) Капсулы, по радиоканалу КН-11, КН-12 Improved Crystal Titan-3D 530(270) 96,9 2-3 года 14-15(3); 11-12 0,15 2-3 (ДОЭР) По радиока- налу через KASDS Titan-34D, Titan-4 1020 (270) 97,8 4-5 лет 14-15 (3);12-14 До 0,1 2-3 (ДОЭР) 100-200 (ООЭР) То же Lacrosse (Indigo), Lacrosse MTKK Shuttle, Titan-4 680 (695) 57 и 68 5-8 лет 15 (3); 14—16 1,0 (ОРЛР), 0,5 (ДРЛР) 2-3 (ДРЛР), 100-200 (ОРЛР) По радиока- налу через KATDRS 1 537 км в 1982 г. 2 ОФР - обзорная фоторазведка, ДФР - детальная фоторазведка, ДОЭР - детальная оптико-электронная разведка, ООЭР - обзорная оптико- электронная разведка, ДРЛР - детальная радиолокационная разведка, ОРЛР - обзорная радиолокационная разведка.
Предполагается, что качество обрабатываемых на борту изображений будет до- статочным для передачи целеуказаний непосредственно на ударные самолеты и крылатые ракеты в полете. Особенностью серии Discoverer-2 станет способность обнаруживать подземные сооружения и замаскированные объекты, например шах- ты МБР. Ключевым требованием программы является снижение стоимости КА до 100 млн долл. Стоимость антенн уже удалось снизить с 25 до 16 млн долл. Однако проблема все еще остается актуальной. В случае успешных демонстрационных испытаний этот КА может стать прототипом системы глобального обзора земной поверхности. Предполагается, что первый из серии КА Discoverer-2 будет приме- няться не только для целей разведки, но и для обслуживания систем управления воздушным движением. Согласно прогнозам, первый аппарат предполагалось за- пустить в конце 2007 г., а к 2010 г. США намерены вывести в космос 24 таких КА, которые должны будут пролетать над любой точкой Земли каждые 15 мин. Серийное изготовление нескольких десятков аппаратов такого типа, по расче- там зарубежных специалистов, может значительно уменьшить стоимость програм- мы формирования крупномасштабной группировки КА РЛР. Конкурентами в борь- бе за реализацию создания серии сравнительно недорогих радиолокационных КА, предназначенных для тактической разведки, являются компании Lockheed Martin, Spectrum Astro и TRW. По другой программе - TechSat-21 - создаются малогабаритные КА для веде- ния РЛР. Эти КА относятся к категории наноКА: их масса составляет от 1 до 10 кг, что позволяет создать распределенную систему РЛР. В программе разра- ботки низкоорбитальных КА принимают участие фирмы Bell Aircraft Corp., Motorola, Boeing, Northrop Grumman Corp., Hughes и Space Systems. 1.2. Космические системы радио- и радиотехнической разведки США Космические системы радио- и радиотехнической разведки по програм- мам Сухопутных войск и ВВС США. К созданию КС радиотехнической раз- ведки (РТР) по программам Сухопутных войск и ВВС США американские спе- циалисты приступили в конце 1950-х годов. Аппаратура перехвата радиосигна- лов разрабатывалась в рамках частного проекта Pioneer Ferret программы WS-117L, утвержденной Президентом США Д. Эйзенхауэром в 1954 г. Первые экспериментальные разведывательные приемники были установлены в качестве дополнительной нагрузки на борту КА видовой разведки. Запуски первых специализированных КА РТР, получивших условное наиме- нование Ferret (ferret - хорек, сыщик (жарг.)), начались в США в 1962 г. В зару- бежной литературе используется также наименование «Система ВВС SBWASS-AF» (Space-Based Wide Area Surveillance System - Air Force). Задачи КР радиосигналов подразделялись на две группы: РТР РЛС комплек- сов ПВО и ПРО (вскрытие их местоположения, режимов работы и характеристик излучения) и радиоразведка (РР) систем управления и связи. Для решения этих задач в США были разработаны КА типа Ferret двух классов: малогабаритные КА РТР, которые запускались совместно с КА видовой разведки на низкие на- чальные орбиты, а затем с помощью бортовых двигателей достигали полярной рабочей орбиты высотой от 300 до 800 км, и тяжелые (массой 1-2 т) КА РР, которые выводились на орбиты высотой около 500 км с помощью PH Tor-Agena. 22
Эксплуатация системы РТР ВВС на базе малогабаритных КА типа Ferret пос- ле модернизаций продолжается и в настоящее время. Программа запусков тяже- лых КА РР была завершена в 1971 г. после выхода на орбиту 15 КА. Сведения об их запусках с 1972 г. приведены в табл. 1.21. После отделения от спутника видовой разведки КА Ferret с помощью собствен- ной твердотопливной двигательной установки переводился на рабочую орбиту, вы- сота которой возрастала из года в год по мере совершенствования и повышения чувствительности разведывательных приемников. Так, если при средней высоте орбиты до 400 км в начале 1960-х годов ширина полосы разведки на земле со- ставляла около 3000 км, то к началу 1980-х годов на высоте около 710 км - уже 5800 км. В полете спутники стабилизируются их вращением со скоростью 50- 60 об/с. Вероятно, с вращением корпуса КА синхронизирована перестройка гете- родинных приемников для поиска сигналов по частоте. По данным зарубежной печати, диапазон рабочих частот РЛС комплексов ПВО находится в пределах 100— 200 МГц и 1-20 ГГц. Для расчета координат излучающих РЭС могут быть использованы данные о времени и угле прихода сигналов, принятые сканирующими бортовыми антенна- ми в нескольких последовательных точках орбиты, и о доплеровском смещении частоты, возникающем за счет орбитального движения КА. Эти значения фикси- руются в бортовом регистрирующем устройстве и передаются на наземные стан- ции с задержкой или в масштабе времени, близком к реальному. Слежение за полетом КА типа Ferret и прием развединформации с их борта осуществляют наземные посты командно-измерительного комплекса ВВС США, расположенные в различных районах Земли. После обработки данных РТР в Цен- тре управления национальной безопасности, отвечающем за ведение РРТР всеми техническими средствами, они передаются потребителям. В системе РТР ВВС постоянно используются три-четыре работоспособных КА, плоскости орбит которых разнесены приблизительно на 90°. Это позволяет сократить временные интервалы между пролетами КА над одним и тем же райо- ном с 5 до 2 ч. Судя по интенсивности запусков, продолжительность функциони- рования КА на орбите удалось увеличить с одного года в 1960-х годах до четы- рех-восьми в 1970-х годах и более восьми в настоящее время. Основные харак- теристики КА типа Ferret, запущенных с 1972 г., приведены в табл.1.31 2. В последние годы, несмотря на значительные усилия по совершенствованию дорогостоящих высокопроизводительных КА радиоэлектронной разведки (РЭР) на ГСО, в США уделяется серьезное внимание модернизации низкоорбитальных КА РТР. С 1988 г. КА типа Ferret заменяются аппаратами нового поколения, кото- рые запускаются с Западного ракетного полигона с помощью PH Titan-2. В отличие от предшествующих моделей новые КА имеют значительно боль- шие массу (до 1 т) и габариты (1x3 м), а также оснащены жидкостной двигатель- ной установкой многократного включения, позволяющей выводить КА с низкой начальной орбиты (180-280 км) на рабочую (810 км). Увеличение высоты рабо- 1 Андронов А.А., Шевров Р. Американские спутники РТР типа «Феррет» // Зарубежное военное обозрение. 1994. № 6. 2 Там же. 23
Таблица 1.2. Запуски КА типа Ferret Наименование КА (номер) Дата запуска (международный номер) Тип ракеты-носителя (наименование основ- ного КА в запуске) Параметры орбиты Примечание Высота в апогее (перигее), км Наклонение, град Период обра- щения, мин Ferret-D (26) 20.01.72 (72024) Titan-3D (Lasp-2) 546 (451) 96,5 94,9 Прекратил существование 04.04.79 Ferret-D (27) 07.07.72 (72523) Titan-3D (Lasp-3) 503 (497) 96,1 94,6 То же 06.05.78 Ferret -D (28) 10.11.73 (73882) Titan-3D (Lasp-7) 526 (500) 96,1 94,1 » 26.12.78 Ferret-D (29) 10.04.74 (74203) Titan-3D (Lasp-8) 530 (503) 94,9 94,6 » 23.02.80 Ferret-D (30) 29.10.74 (74853) Titan-3D (Lasp-9) 542 (515) 96,6 95,1 » 23.01.80 Ferret-D (31) 08.07.76 (76653) Titan-3D (Lasp-12) 653 (643) 96,3 97,3 » 27.11.89 Ferret-D (32) 16.03.78 (78293) Titan-3D (Lasp-14) 651 (636) 95,8 97,6 » 22.02.92 Ferret-D (33) 16.03.79 (79253) Titan-3D (Lasp-15) 621 (605) 96,2 96,9 » 14.07.89 Ferret (34) 11.05.82 (82413) Titan-3D (Lasp-17) 734 (698) 96,0 98,8 Находится на орбите Ferret (35) 25.06.84 (84653) Titan-3D (Lasp-17) 722 (691) 95,9 98,7 То же Типа Ferret (36) 05.09.88 (88781) Titan-2 817 (799) 85,0 100,7 Находится на орбите оператив- ный КА нового поколения Типа Ferret (37) 06.09.89 (89721) Titan-2 298 (175) 85,0 89,2 Запуск неудачный, прекратил существование 13.09.89 Типа Ferret (38) 25.04.92 (92231) Titan-2 823 (806) 85,0 100,8 Находится на орбите второй КА нового поколения
Таблица 1.3. Основные характеристики КА типа Ferret Характеристики Первое поколение Второе поколение Годы запусков 1972-1974 1976-1979 1982-1984 С 1988 г. Параметры рабочей орбиты: средняя высота, км наклонение, град период обращения, мин 510 96 95 630 96 97,5 710 96 98,8 810 85 100,8 Тип носителя Titan-3D Titan-3D, Titan-34D Titan-2 Программа вывода КА с низкой начальной орбиты Двухимпульсный вывод с помощью двух РДТТ Многоимпульсный вывод с помощью бортового ЖРД Продолжительность вывода КА на рабочую орбиту, сут Менее 1 Около 11 Масса КА, кг 60-100 Около 1000 Размеры, м 0,3x0,9 1x3 Стабилизация на орбите Вращением, 50-60 об/с Срок активного существова- ния, лет 4-5 6-8 Более 8 Ширина полосы разведки, км 4940 5450 5800 6100 Оценочная точность засечки координат излучающих РЭС, км 10-20 5-10 Около 1 Примечания: 1. К первому поколению относятся также КА, запускавшиеся до 1972 г. (дан- ные не приводятся). 2. Здесь РДТТ - ракетный двигатель на твердом топливе; ЖРД - жидкостно- ракетный двигатель. чей орбиты и ширины полосы разведки (до 6100 км при нулевом угле места) свидетельствует об установке более совершенной разведывательной аппаратуры. О характере проведенных на борту новых КА Ferret доработок можно судить, исходя из оценки основных тенденций в развитии американской КР. С 1977 г. в США в рамках проекта Tencup ведутся работы по более широкому использованию спутниковой информации в войсках. Составной частью этого про- екта является программа Constant Source («Постоянный источник»), которая реа- лизуется командованием ВВС для создания аппаратуры оперативной обработки и распределения среди потребителей на театре военных действий (ТВД) инфор- мации, получаемой от наземных, авиационных и космических средств РТР, вклю- чая КА Ferret и высокоорбитальные КА РЭР Агентства национальной безопасно- сти (АНБ) (National Security Agency - NSA). Развединформация с борта КА типа Ferret передается на приемные регио- нальные комплексы, развернутые на ТВД, и после обработки по линиям цирку- лярного оповещения в УКВ-диапазоне через KA-ретрансляторы типа FleetSatcom доводится до потребителей тактического звена, включая командные пункты зве- ньев и эскадрилий ВВС. Приемные терминалы потребителей оснащены компью- терами, которые сравнивают принятую информацию с уже имеющейся и в тече- 25
ние нескольких минут представляют на экране обновленные данные по радио- электронной обстановке в зоне ответственности командного пункта в виде, удоб- ном для анализа и планирования боевых действий авиации. Весь процесс от при- ема развединформации с борта КА до отображения на экране занимает около 10 мин. Дальнейшие работы по повышению оперативности доведения данных РТР до потребителей ведутся в рамках программы ВВС Talon Sword, которая предус- матривает установку аппаратуры приема и отображения обработанных развед- данных непосредственно в кабинах боевых самолетов. Так, в их процессе в апре- ле 1993 г. на полигоне Чайна-Лейк (шт. Калифорния) по целеуказаниям, рассчи- танным на основе данных от КА типа Ferret и переданным на борт самолетов F-16 (ВВС) и ЕА-6В (ВМС), были осуществлены пуски противорадиолокацион- ных ракет HARM AGM-88A. Целями служили имитаторы РЛС ПВО, находящие- ся вне зоны действия бортовых средств обнаружения. Для проведения таких испытаний бортовая аппаратура КА типа Ferret нового поколения должна обладать большой избирательностью, осуществлять предвари- тельную обработку данных РТР на борту и передавать их на Землю в масштабе времени, близком к реальному. Точность определения координат излучающих РЭС при этом должна составлять около 1 км. Другой программой ВВС, имеющей целью обеспечить передачу на борт само- летов оперативной информации от различных средств технической разведки, явля- ется программа Talon Lance, известная также под наименованием RTIC (Real-Time Information in the Cockpit - оперативная информация в кабине). Направленность работ по совершенствованию процессов оперативного исполь- зования развединформации пользователями тактического звена, в том числе и экипажами боевых самолетов, в условиях быстро изменяющейся обстановки со- ответствует взглядам американских специалистов на ведение боевых действий ограниченным составом сил при значительном технологическом и информацион- ном превосходстве над противником. В дальнейшем планируется также повы- сить помехозащищенность и пропускную способность радиолиний передачи дан- ных, получаемых с борта КА типа Ferret. Опыт первых десяти лет эксплуатации КА Ferret показал, что эффективное решение задач радиоперехвата каналов связи требует перехода на более высокие геосинхронные (24-часовые) и вытянутые эллиптические орбиты, позволяющие вести непрерывное наблюдение за работой радиоисточников. Эксплуатация раз- ведывательных спутников на таких орбитах требовала решения сложных инже- нерных задач, связанных с созданием крупногабаритных разведывательных ан- тенн, чувствительной радиоприемной аппаратуры и радиосистем скрытной пере- дачи разведданных на Землю. Однако исследования, проведенные в 1960-х годах Научно-техническим управлением ЦРУ совместно с фирмой TRW (основной раз- работчик разведывательных систем США), показали, что выигрыш окупит затра- ты и в дальнейшем высокоорбитальные разведывательные КА будут способны решать задачи как РР, так и РТР (в США такой вид комбинированной разведки называется радиоэлектронной разведкой (РЭР) - SIGINT (Signal Intelligence)). Для работы на вытянутой эллиптической 12-часовой орбите (высота в апогее 39 тыс. км, в перигее 600 км, наклонение 63°) был разработан КА РЭР Jampseat, основной задачей которого, по данным открытой печати, являлся перехват радио- 26
сообщений, передаваемых через советские КА связи «Молния». С 1971 по 1987 г. было запущено семь КА типа Jampseat1. Первые КА, предназначенные для ведения РРТР с ГСО, разрабатывались ВВС США в рамках программы НРУ Program А для обеспечения АНБ информацией, передаваемой по каналам связи. Программа была чрезвычайно засекречена и ос- тается таковой по настоящее время, вследствие чего аналитики долгое время счи- тали эти КА первым поколением спутников обнаружения пусков БР. Первый пуск состоялся 6 августа 1968 г., а второй - 13 апреля 1969 г. Эти КА проходили под названием Canyon. Существовало и второе их название - Spook Bird. Официальные представители ВВС в комментариях сообщили о полезной экспериментальной нагрузке, не давая никаких дополнительных деталей. Внешний вид КА Canyon до сих пор не рассекречен и соответственно не опуб- ликован в печати. Предположительно корпус КА имел форму цилиндра диамет- ром порядка 1,5 м. На корпусе были установлены предположительно одна или несколько антенн диаметром около 3 м для перехвата радиообмена между пунк- тами управления и высшими звеньями командования Советской армии, прежде всего с подразделениями Управления стратегическими ядерными силами. Аппараты Canyon создавались компанией TRW по заказу ВВС США. Они размещались на квазигеосинхронных орбитах с наклонением 9-10°, высотами перигея 30-33 тыс. км и апогея 39-42 тыс. км. Долгота подспутниковых точек выбиралась таким образом, чтобы обеспечивалась возможность мониторинга тер- ритории СССР и Китая (предположительно в окрестности точек 45 и 115° в. д.). За счет эксцентриситета (е), равного 0,07-0,15, трасса КА представляла собой не классическую «восьмерку» геостационарного аппарата, вытянутую вдоль ме- ридиана, а эллипс, «накрывающий» диапазон долгот, равный по величине (в ра- дианах) учетверенному значению эксцентриситета. Иными словами, при е = 0,15 диапазон пересекаемых трассой долгот составляет около 34°. В сочетании с не- нулевым наклонением это позволяет расширить зону ведения разведки в направ- лении как восток-запад, так и север-юг. Благодаря выбранным параметрам КА не «зависает» неподвижно относи- тельно Земли, а двигается по сложной эллиптической траектории, успевая в течение суток «просматривать» обширные районы и измерять направление на радиоисточники (брать пеленги) с различных точек орбиты. Для наземного на- блюдателя трасса КА имеет вид замкнутой пересекающейся петли, вытянутой вдоль горизонта, угловые размеры которой могут составлять до 30° по азимуту и 5-6° по углу места. Перехватываемая информация, по данным зарубежных аналитиков, сбрасы- валась на наземный пункт приема в Бад-Айблинге (ФРГ). Управление КА осуще- ствлялось с базы Пайн-Гэп в Австралии. Всего за 1968-1977 гг. было произведе- но семь пусков КА Canyon, один из которых закончился аварией носителя на активном участке траектории. Без сомнения, уже первые пуски дали ожидаемые результаты. Подтверждени- ем тому является тот факт, что КА Canyon стали запускаться практически каж- дый год. В 1978 г. им на смену пришло новое поколение КА РЭР, известное как 1 Андронов А.А. Американские спутники радиоэлектронной разведки на геостационарных ор- битах // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 13. 27
КА типа Chalet. Они запускались носителями Titan-IIIC с верхней ступенью Transtage в рамках Program 366. Смена носителя потребовалась вследствие того, что новые аппараты имели большие массу (порядка 1,2 т) и размеры. Основной задачей этих КА являлся перехват сообщений в радиолиниях УКВ-диапазона от РЭС, антенны которых были нацелены в сторону ГСО или имели широкую диа- грамму направленности. Технологический прогресс к тому времени уже позво- лял создавать необходимые развертываемые в космосе параболические антенны диаметром 30-45 м. В 1979 г. наименование Chalet было изменено на новое - Vortex. По данным зарубежных аналитиков, первый КА Vortex, запущенный 1 октября 1979 г., от- личался от своих предшественников Chalet и тем, что позволял осуществлять перехват не только линий связи, но и каналов передачи телеметрии при испы- тательных пусках БР. Вынужденное решение о доработке КА было продиктова- но необходимостью как-то компенсировать потерю в 1979 г. наземной станции РЭР США в Иране. Возможно, доработка и явилась причиной смены наимено- вания. Согласно официально представленной в Регистр ООН информации пер- вые два КА, идентифицируемые как Chalet/Vortex, были выведены на геосинх- ронные эллиптические орбиты, сходные с использовавшимися КА Canyon. Ин- тересно отметить, что количество запущенных в 1978-1989 гг. КА новой серии Chalet/Vortex (шесть) практически то же, что и в заменяемой ими серии Canyon (семь). С 1984 г. для запуска КА Vortex стали использоваться носители типа Titan-34D с верхней ступенью Transtage. Возможно, это позволило провести не- которые дополнительные усовершенствования и увеличить массу КА до 1,4- 1,6 т. По некоторым данным, был расширен диапазон прослушиваемых частот в направлении сантиметровых длин волн. При запуске 2 сентября 1988 г. КА USA-31 произошла авария ступени Transtage 5D-5, и аппарат не был выведен на расчетную орбиту. В Регистре ООН через несколько лет после запуска США официально зарегистрировали связанную с ним серию фрагментов, находящихся на переходных эллиптических орбитах с наклонением 26-28°. В то же время ни одно из ведомств США до сих пор официально не подтвердило факт аварийно- го пуска. Наименование Vortex в 1989 г. было снова изменено на новое, имеющее в официальных документах сокращение МС, что, по мнению известного аналити- ка Дж. Ричелсона, может означать Mercury. Во всяком случае, именно это наиме- нование фигурировало в различных материалах при расследовании аварии PH Titan-4/Centaur (ТС-9) 12 августа 1998 г. До этой аварии на орбиту было выведе- но два КА Mercury: 27 августа 1994 г. (USA-105) и 24 апреля 1996 г. (USA-118). Mercury являются аппаратами последнего поколения РЭР для АНБ в серии, на- чавшейся с КА Canyon. Считается, что они созданы компанией Hughes на базе разработки серийных коммерческих КА связи, но с существенно большей по раз- меру развертываемой антенной диаметром 100-105 м для ведения разведки. Пред- положительно, меньший по размеру аналог такой антенны используется на КА Thuraya, обеспечивающем связь мобильных пользователей с КА на ГСО. В связи с консолидацией всех программ космической РЭР в рамках одного управления - НРУ - КА Mercury выполняет дополнительно функции перехвата телеметрии и сигналов, излучаемых радиолокаторами. Масса КА составляет около 4,5 т. За- пуск осуществляется с помощью носителя Titan-4 в конфигурации с разгонным 28
блоком Centaur и головным обтекателем длиной 76 футов (23,16 м). Данные о КА серии Canyon-Mercury приведены в табл. 1.41. Параллельно с линией Canyon/Chalet/Vortex/Mercury развивалось другое на- правление РЭР США с использованием КА на ГСО. В отличие от первого, воз- никшего для обеспечения потребностей НРУ и АНБ, второе развивалось для ре- шения задач, поставленных ЦРУ. Наличие и развитие двух похожих программ РЭР явилось следствием многолетних бурных дебатов и организационных войн между ЦРУ, АНБ и НРУ. Причем если между АНБ и ЦРУ разногласия носили преимущественно технический характер, то между НРУ и ЦРУ спор шел, в ос- новном, вокруг перераспределения денежных средств и предпочтения того или иного подрядчика (директор НРУ открыто лоббировал интересы ВВС, не утруж- дая себя техническими обоснованиями). Таблица 1.4. Данные КА серии Canyon-Mercury Наименование Дата запуска Оценочная масса, кг Официальная орбита ООН Наклонение, град Период вращения, мин Высота в апогее (перигее), км стартовая сухая AFP-827 Fl, Canyon 1 06.08.68 680 230 9,9 1436,0 39862 (31680) AFP-827 F2, Canyon 2 13.04.69 680 230 10,2 1436,0 39251 (32672) AFP-827 F3, Canyon 3 01.09.70 680 230 10,3 1441,9 39855 (31947) AFP-827 F5, Canyon 5 20.12.72 680 230 9,7 1440,4 40728 (31012) AFP-827 F6, Canyon 6 18.06.75 680 230 9,0 1422,0 40800 (30200) AFP-827 F7, Canyon 7 23.05.77 680 230 27,1 739,0 40980 (191) AFP-366 Fl, Chalet 10.06.78 1200 950 12,0 1446,3 42039 (29929) AFP-366 F2, Vortex 2 01.10.79 1200 950 7,5 1445,5 41497 (30443) AFP-366 F3, Vortex 3 31.10.81 1200 950 29,3 90,4 382 (134) AFP-366 F4, Vortex 4 31.01.84 1400 1050 29,4 96,6 1023 (146) AFP-366 F5, Vortex 5 02.09.88 1400 1050 26,7 708,9 39449 (465) AFP-366 F6, Vortex 6 10.05.89 1400 1050 27,5 720,0 40073 (455) Mercury 1, Vortex 1 27.08.94 4500 3000 28,7 91,0 460(188) Mercury 2, Vortex 2 24.04.96 4500 3000 28,6 684,0 38455 (225) У специалистов АНБ были большие сомнения насчет возможности перехвата телеметрической информации и микроволновых излучений РЭС с ГСО. По сло- вам бывшего официального представителя ЦРУ В. Марчетти, в АНБ полагали, что перехват миллиметровых и микроволновых излучений возможен исключи- тельно в пределах относительно узкой и короткой области. В итоге отдел опера- ций РЭР, являющийся частью Управления науки и технологий ЦРУ, заключил контракт с компанией TRW. Плодом совместных усилий стала серия новых КА, известных под названием Rhyolite. Эти аппараты были способны перехватывать сигналы в различных участках УКВ-диапазона. В официальном релизе TRW он был описан как «многоцелевая система электронного наблюдения». Запуск перво- го аппарата состоялся 19 июня 1970 г. с помощью носителя Atlas SLV-3A/Agena-D 1 Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 28-34. 29
в рамках Program 720. В отличие от КА типа Canyon, аппарат Rhyolite, согласно данным Регистра ООН, был выведен на обычную ГСО с наклонением 0,1°. Кро- ме того, при запуске использовался более длинный головной обтекатель. Эти два признака позволяют четко различить пуски, относящиеся к двум различным про- граммам. Дополнительным источником информации служат уже упоминавшиеся отчеты ВВС США по пускам. О физических характеристиках КА Rhyolite известно очень мало. По оценкам, масса КА составляет 698,5 кг (1540 фунтов). Форма корпуса - цилиндр высотой 1,7 м и диаметром 1,4 м. Диаметр антенны для пере- хвата радиосигналов - более 5,2 м (согласно одному из источников, около 19м)1. После запуска 6 марта 1973 г. второго КА первый КА был переориентирован на разведку китайского и вьетнамского направлений, а новый аппарат продолжил слежение за районами пуска ракет различного класса с территории Советского Союза. К моменту, когда на орбиту был выведен четвертый аппарат в серии, сфор- мировалась стратегия ведения разведки из двух орбитальных позиций: западной (45° в. д.) и восточной (115° в. д.). В каждой из них в конечном итоге было разме- щено по два КА. Основной задачей аппаратов в западной позиции был перехват телеметрии при пусках БР с космодрома Байконур в район падения полигона Кура на Камчатке, а также с полигона Капустин Яр. КА в восточной позиции были нацелены на отслеживание пусков ракет с космодрома Плесецк, в первую очередь БР средней дальности «Пионер» (SS-20). В целом четыре КА покрывали огромную территорию - Европу, Азию, Ближний Восток и Африку. Помимо ре- шения основной задачи, КА типа Rhyolite также вели разведку линий связи, вклю- чавшую перехват утренних биржевых сообщений и других деловых звонков. Ре- гулярно отслеживались переговоры по линиям связи между подразделениями Со- ветской армии во время проведения учений. Благодаря Rhyolite США получили информацию о советских испытаниях БР средней дальности, программах ПРО, противоспутниковых программах, а также о китайской программе создания МБР. Однако в 1975 г. программе Rhyolite был нанесен сильный удар, когда сотрудник компании TRW К. Бойс со своим другом Э.Д. Ли продал технические характеристики КА и детали программы сотрудни- кам КГБ СССР. В 1977 г. в ходе слушаний по делу о шпионаже наименование Rhyolite было скомпрометировано публично и в соответствии с принятой в ПРУ практикой изменено на новое - Aquacade. Изменилось и название программы, в рамках которой производились пуски. Теперь она стала называться Program 472. Еще одной задачей, которую решали КА Rhyolite/Aquacade, было прослуши- вание каналов связи через геостационарные спутники, размещенные в близлежа- щих позициях. В 1979 г. для ЦРУ началась разработка новой модификации КА РЭР. Она получила наименование Magnum. Конструкция аппарата была оптимизирована для обеспечения возможности запуска с борта Shuttle. Масса КА составляла 2295- 2352 кг. Конструкция включала две большие параболические антенны: одну для ведения разведки и вторую, меньшую по размерам, для сброса получаемой ин- формации на наземные станции. Предположительно аппараты этой серии осна- щались специальным оборудованием для приема и ретрансляции сигналов, по- сылаемых сотрудниками агентурной разведки, либо специальными датчиками. 1 Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 28-34. 30
Первый пуск состоялся с борта корабля Discoverer. Shuttle стартовал 24 января 1985 г., а сутками позже КА, получивший официальное наименование USA-8, с двухступенчатым разгонным блоком был выведен из грузового отсека в самосто- ятельный полет. Второй аппарат был запущен по прошествии почти пяти лет и снова с борта Discoverer. Старт состоялся 22 ноября 1989 г., и через сутки USA- 48 продолжил свой путь на ГСО с помощью разгонного блока. Новый аппарат носил уже другое кодовое наименование - Orion, так как пре- дыдущее просочилось в прессу. В последующие годы в работах зарубежных ана- литиков применительно к КА, который должен был прийти на смену серии Magnum/Orion, использовалось наименование Mentor. В 1995 и 1998 гг. новые аппараты РЭР (USA-ПО и -139) были запущены на ГСО носителями Titan-4 с разгонным блоком Centaur. В отличие от Mercury, они были установлены на но- сителе под обтекателем длиной 86 футов, из чего был сделан вывод о предпола- гаемых размерах антенны для ведения разведки. Ее диаметр, по мнению специа- листов, составлял 129-130 м. Данные о КА серии Rhyolite-Mentor приведены в табл. 1.51. Таблица 1.5. Данные КА серии Rhyolite-Mentor Наименование Дата запуска Оценочная масса, кг Официальная орбита ООН Наклонение, град Период вращения, мин Высота в апогее (перигее), км старто- вая сухая Program 720, Rhyolite 1 19.06.70 700 350 од 1426,5 1438,5 35863 (35804) Program 720, Rhyolite 2 06.03.73 700 350 0,2 1435,0 36679 (35855) 35855 (35679) Program 472, Aquacade 3 11.12.77 700 350 27,8 591,8 33759 (182) Program 472, Aquacade 4 07.04.78 700 350 28,4 615,5 34670 (150) Magnum 1 24.01.85 2300 2000 28,4 612,3 34670 (341) Orion 2, Mentor 23.11.89 2300 2000 28,5 88,9 455 (216) Orion 1 14.05.95 4500 3000 28,6 90,7 551,2 (165) Orion 2 Orion 3 09.05.98 09.09.03 4500 4500 3000 3000 28,6 91,8 460 (171,6) Орбитальное построение КА системы РР и РТР на ГСО. На Всемирной радиоконференции 1995 г. США зарегистрировали спутниковую сеть для неких КА, работающих в диапазоне 17,8-21,2 ГГц на линии борт-Земля и 30-31 ГГц на линии Земля-борт. Сеть включает 12 позиций на ГСО и 8 КА на орбите с накло- нением 63° высотой 39 400 км. Сеть зарегистрирована под условным наименова- нием USCSID. В табл. 1.6 приведены данные по геостационарным позициям для ~ 2 этой сети . Заявка на регистрацию данной сети была сделана неслучайно. Скорее всего, она является попыткой юридически защитить радиолинии и орбиты, которые ис- пользуются с 1970-х годов для КА РЭР, от возможной интерференции сигналов 1 2 1 Новости космонавтики. 2003. № 5. С. 24-26. 2 Там же. 2003. № 11. С. 28-34. 31
Таблица 1.6. Сеть ретрансляторов USCSID на ГСО (США) Ретранслятор Позиция, град Ретранслятор Позиция, град US CSID-W2 -144 US CSID-A1 0 US CSID-W1 -141 US CSID-A2 44 US CSID-E4 -30 US CSID-A3 75 US CSID-E3 -24 US CSID-A4 82 US CSID-E2 -13 US CSID-A5 92 US CSID-E1 -10 US CSID-A6 ПО с вновь создаваемыми такими спутниковыми системами связи Ка-диапазона, как, например, Teledesic. Логично предположить, что и современные спутники РЭР США на ГСО размещаются именно в тех орбитальных позициях, которые заяв- лены в сети USCSID. Проверить это можно с помощью оптических наблюдений. В предположении, что КА РЭР имеют большие размеры (в несколько раз больше обычных аппаратов связи), можно ожидать, что они будут выглядеть гораздо ярче, чем другие геостационарные объекты, естественно, если при этом не применя- ются специальные средства маскировки. И действительно, опубликованные ре- зультаты наблюдений подтверждают сделанное предположение. Так, в Алма-Атинской обсерватории Астрофизического института им. В.Г. Фе- сенкова Академии наук Республики Казахстан в течение многих лет проводятся обзорные наблюдения геостационарной области. В точках, близких к зарегистри- рованным в сети USCSID, в разные годы наблюдались крупные неизвестные КА (т. е. неидентифицируемые ни с одним из объектов, по которым имеется публич- ная орбитальная информация), имеющие видимую звездную величину 7,8—8,8™ (для сравнения можно сказать, что обычные спутники связи имеют звездную ве- личину порядка 10—12™). Столь же яркие неизвестные объекты регулярно отсле- живаются немецким наблюдателем Райнером Крахтом. То, что это действительно функционирующие КА, подтверждается периодически проводимыми маневрами удержания в некоторой номинальной подспутниковой точке. Дополнительную информацию по самим КА дает наблюдение верхних ступе- ней Centaur и IUS, с помощью которых они были выведены на ГСО. Дело в том, что сами КА, как показывают наблюдения, совершают только маневры поддер- жания долготы подспутниковой точки и не корректируют наклонение, т. е. плос- кость орбиты. Коррекции наклонения, как это происходит в случае подавляюще- го большинства КА и на ГСО, не требуется, поскольку здесь у КА РЭР, во-пер- вых, нет потребителей, для которых перенацеливание приемной антенны составляло бы сколь-нибудь значимую проблему (как в случае с домашними те- левизионными антеннами), а во-вторых, запуск КА РЭР производится на орбиты со специально выбранными значениями наклонения и долготы восходящего узла, вследствие чего плоскость орбиты претерпевает гораздо более медленные изме- нения, чем в случае с обычными связными КА на ГСО. Но на похожих орбитах остаются и ступени. Следовательно, надежно определив орбиту ступени, напри- мер разгонный блок Centaur, можно по плоскости орбиты найти соответствую- щий этой ступени спутник. Затем, спрогнозировав движение ступени, совершаю- щей пассивное движение, назад на предполагаемые даты пусков и сопоставив получаемые положения с результатами моделирования схемы выведения, можно 32
с высокой степенью достоверности установить, когда был запущен конкретный КА. Это возможно даже в случае, когда после пуска прошло 10-20 лет, поскольку современные модели прогноза движения объектов на ГСО позволяют с высокой точностью получить положение пассивного (т. е. не совершающего никаких ак- тивных операций) объекта на длительных интервалах времени. Наземные комплексы управления и обработки информации. Наземная ком- понента космической РР и РТР США с КА на ГСО включает несколько комплек- сов: Менвит-Хилл (Великобритании), Пайн-Гэп (Австралия), Бад-Айблинг (ФРГ), Бакли (США) и Форт Мид (США). Комплексы связаны между собой криптоза- щищенными линиями спутниковой связи. Комплекс Пайн-Гэп официально именуется Joint Defense Space Research Facility. Он расположен примерно в 20 км к юго-западу от г. Алис-Спрингс в самом серд- це Австралии в долине Пайн-Гэп, название которой чаще всего и используют для наименования комплекса. Комплекс включает 10 больших радиопрозрачных куполов, закрывающих ан- тенны, мощный вычислительный комплекс в зале площадью 5600 м2 и около 20 прочих вспомогательных сооружений. Две из антенн относятся к системе во- енной связи DSCS. Первые два купола со скрытыми под ними антеннами были установлены в Пайн-Гэп в 1968 г., как раз перед запуском первого КА Canyon. Они и по настоящее время остаются самыми большими, образуя западную ли- нию всего антенного комплекса. Первый купол имеет диаметр около 30,5 м, вто- рой - около 21,5 м. Третий и четвертый были сданы в эксплуатацию к середине 1969 г. Третий купол имеет диаметр 16,8 м и расположен в 60 м к востоку от самого большого купола. Четвертый существенно меньше - около 6 м в диамет- ре - и расположен немного к северу от второго. Пятый купол диаметром около 12 м был построен в 1971 г. В 1973 г. антенна, размещавшаяся под третьим купо- лом, была демонтирована и заменена 10-метровой чашей связного терминала, обозначаемого SCT-35. Шестая антенна под куполом того же размера, что и пя- тая, была построена в 1977 г. Наконец, в 1980 г. был сдан в эксплуатацию второй связной терминал - SCT-8, укрытый седьмым куполом. В северной части комп- лекса была расположена антенна прямой СВЧ-связи с авиабазой Кларк на Фи- липпинах. Это был единственный канал неспутниковой связи, соединяющий ком- плекс с терминалами вне Австралии, а до 1973 г. - основной канал связи между Пайн-Гэп и США. Вычислительный комплекс разделен на три главные секции. Секция управле- ния КА (Station-Keeping Section) отвечает за поддержание орбит КА и нацеливание антенн на требуемые объекты. Секция обработки сигналов (Signals Processing Office) осуществляет прием всей разведывательной информации, полученной спутника- ми, и преобразовывает ее в вид, пригодный для последующего анализа. В секции анализа сигналов (Signals Analysis Section) работают исключительно сотрудники ЦРУ и АНБ. Многие из них являются лингвистами, обрабатывающими перехва- ты голосовой связи. Хотя формально комплекс в Пайн-Гэп считается совместной базой США и Австралии и по соглашению численность персонала с каждой из сторон должна быть примерно равной, фактически к работе с разведывательной информацией допущены только американцы. Соотношение 50:50 достигается за счет учета ав- стралийцев, работающих на базе поварами, садовниками, уборщиками и т. п. 33
База Королевских ВВС Менвит-Хилл (54,0162° с. ш., 1,6826° з. д.) является крупным центром РЭР НАТО. Она эксплуатируется совместно США и Великоб- ританией с 1956 г. Только семь из 30 имевшихся в 2002 г. антенн предназначены для управления КА РЭР на ГСО и приема разведывательной информации с них. Подавляющее большинство остальных антенн используется для перехвата ин- формации с КА связи, в каналах связи посольств, военных и гражданских учреж- дений, а также радиосигналов. Считается, что Менвит-Хилл является главным техническим центром глобальной системы РЭР Echelon, эксплуатируемой совмест- но США, Великобританией, Австралией, Канадой и Новой Зеландией. Всего на базе работает около 1800 человек. Форт Мид с 1957 г. является основным центром АНБ США по анализу полу- ченной информации. Сюда стекаются и данные, полученные КА РЭР на ГСО. В 1997 г. в дополнение к регистрационным заявкам 1995 г. появилось еще несколько документов, проливающих свет на размещение на территории США наземных объектов, связанных с системой космической РЭР с ГСО. Федераль- ная комиссия США по связи выдала лицензию на использование диапазона 17,8- 20,2 ГГц Службой передачи электронных цифровых сообщений (Digital Electronic Messaging Service - DEMS). Одновременное использование данной полосы час- тот правительственными службами фиксированной спутниковой связи и непра- вительственными службами DEMS в одних и тех же районах невозможно из-за интерференции сигналов. В связи с этим Министерство обороны США через Национальную администрацию по телекоммуникациям и информации (National Telecommunications and Information Adminisration - NTIA) подало заявку о спе- циальных зонах вокруг Вашингтона и Денвера, в которых запрещается работа DEMS. Заявка была удовлетворена. Указанные в заявке координаты центра рай- онов соответствуют в окрестности Вашингтона авиабазе Эндрюс и району Шу- гар-Гроув (Sugar Grove) в Западной Вирджинии, а в районе Денвера - базе на- циональной воздушной гвардии Бакли и району населенного пункта Моррисон (шт. Колорадо). Очередной разведывательный КА. 9 сентября 2003 г. с Мыса Канаверал осуществлен пуск PH Titan-IVB с разгонным блоком Centaur ТС-20 и секретным КА USA-171 в интересах НРУ К этому пуску готовились долго. Последний секретный КА в интересах НРУ был успешно запущен с Мыса Канаверал более пяти лет назад (май 1998 г.). 12 ав- густа 1998 г. вскоре после старта носитель взорвался, превратив еще один сек- ретный КА в огненный фейерверк. В последующие годы из Флориды стартовали PH Titan только с КА типа Milstar и DSP. Согласно первоначальным планам нынешний пуск, обозначаемый как NROL-19, должен был состояться еще три года назад, но вследствие целого ряда проблем, связанных с КА, постоянно откладывался. О характере этих проблем, естествен- но, ничего не сообщалось. По версии зарубежных аналитиков, запущенный КА относится к классу аппа- ратов радиоразведки с ГСО и предназначен для перехвата информации в линиях связи и каналах передачи телеметрии. Предположительно, он аналогичен КА, вы- веденным на орбиту 14 мая 1995 г. (USA-ПО) и 9 мая 1998 г. (USA-139). Такой вывод был сделан на основании того факта, что в конфигурации PH в данном 34
запуске использовался стандартный головной обтекатель длиной 86 футов (26,2 м), как и в упомянутых двух предыдущих1. Задачи КС РЭР, которые расширялись по мере совершенствования спутнико- вой аппаратуры, состоят в следующем: • перехват и дешифровка информации, передаваемой по радиолиниям прави- тельственной, военной и дипломатической связи; • перехват сигналов РЭС, характеризующих режимы работы высших органов управления, объектов систем ПВО, ПРО и ракетных войск, а также боеготов- ность вооруженных сил иностранных государств; • прием телеметрических сигналов во время испытаний БР; • ретрансляция радиосигналов от агентов ЦРУ с территории других стран. По данным зарубежной печати, диапазон радиочастот, перехватываемых КА РЭР, простирается от 100 МГц до 25 ГГц, что, однако, трудно реализовать на практике, так как на борту ИСЗ в этом случае необходимо разместить большой набор разнообразных по форме крупногабаритных антенн. КА, вероятно, име- ют широко используемый модульный принцип комплектации аппаратуры для решения конкретных задач разведки. Об этом говорит и одновременное развер- тывание на орбите нескольких разнотипных группировок КА РЭР Rhyolite и Chalet, Vortex и Aquacade), которые ведут разведку в различных участках ра- диоспектра. Данные радиоперехвата передаются на землю по радиоканалу на частоте 24 ГГц через антенну с узкой диаграммой направленности. При конструирова- нии бортовой аппаратуры КА РЭР могут применяться образцы, испытанные на борту военных экспериментальных КА серии LES, в том числе оборудование межспутниковой связи миллиметрового диапазона и термоэлектронные генера- торы, обеспечивающие электропитание бортовых систем на протяжении более десяти лет. Результаты ведения КР в последние десятилетия тщательно скрываются и лишь немногие из них опубликованы в периодических изданиях. Одним из таких ре- зультатов является разведка советских ракетных комплексов железнодорожного базирования (МБР СС-24). По данным западной печати, места дислокации этих комплексов были выявлены в 1980-х годах на основе перехвата радиообмена ко- довыми сигналами между боевыми комплексами и командными центрами ракет- ных войск. Судя по некоторым публикациям в зарубежной прессе, факт строительства советской РЛС в поселке Абалаково в Сибири был также первоначально вскрыт на основе анализа радиопереговоров, и лишь затем на строящийся объект был наведен КА ФР типа КН-9. Первые известия об аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. также были по- лучены из анализа данных космического перехвата радиопереговоров между Ки- евом и Москвой. Подтверждением факта аварии послужили проанализирован- ные позднее записи ИК-фона Земли, сделанные КА обнаружения пусков ракет IMEWS, и данные метеосъемки с борта военных и гражданских метеоспутников DMSP и NOAA. Лишь на третий день после аварии был сделан снимок разру- шенного реактора с помощью КА ОЭР КН-11. 1 Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 28-34. 35
По данным перехвата телеметрических сигналов советских ракет, специалис- ты ЦРУ следили за разработкой и испытанием в СССР новых образцов ракетной техники и обеспечивали руководство США достоверной информацией для веде- ния переговоров по ограничению стратегических наступательных вооружений. Например, в результате расшифровки перехваченных телеметрических сигналов ракеты СС-20 американские специалисты установили, что она испытывалась с балластом 900 кг и ее реальные характеристики выше продемонстрированных в ходе испытаний. Первое упоминание о разработке тяжелой советской МБР, обо- значаемой СС-19, американцы получили в результате перехвата и расшифровки радиопереговоров членов Политбюро с конструкторами ракетной техники, кото- рые велись через автомобильные радиостанции. С помощью КА РЭР в 1973- 1974 гг. были выявлены также испытания советских зенитных ракет СА-5 по пе- рехвату боеголовок БР на полигоне Сары-Шаган. Окончание холодной войны и сокращение в США бюджетных ассигнований на военные цели сказываются и на системах РЭР. Наблюдаемая в настоящее вре- мя тенденция к затягиванию сроков разработки новых КА и увеличению их сто- имости привела американских специалистов к тупиковой ситуации. Эксплуати- руемые аппараты Chalet и Vortex почти выработали свой ресурс. Новые КА типа Vega, которые, предположительно, должны их заменить, подвергнуты резкой кри- тике в Конгрессе США из-за узкой ориентации их аппаратуры только на развед- ку советской линий связи, что не соответствует сегодняшним требованиям по расширению сферы действий американских спецслужб в зонах региональных кон- фликтов и в области экономической разведки. Однако, несмотря на эти трудности, США продолжают прилагать большие усилия по совершенствованию КС РЭР в соответствии с современными требова- ниями по расширению задач разведывательных служб. Продемонстрированные ранее возможности получения уникальной и оперативной информации техничес- кого, политического и экономического характера, без сомнения, и в дальнейшем обеспечат КС РЭР ведущее место среди других средств ТР США. Космическая система РТР ВМС США SWASS-N (Space-Based Wide Area Surveillance System - Navy), известная также под названиями SSU (Sub Satellite Unit), White Cloud, Classic Wizard и Parcae, предназначена для определения мес- тоположения боевых кораблей и слежения за их перемещениями методом много- позиционной пеленгации радиоизлучений их бортовых радиоэлектронных средств. Официальные представители Пентагона стараются не привлекать к этой сис- теме внимания, так как она является основным средством загоризонтной развед- ки и целеуказания системам оружия ВМС США. Система состоит из платформ-ретрансляторов NOSS (Navy Ocean Surveillance System) (рис. 1.5) или SLDCOM (Satellite Launch Dispenser Communications System) и троек малых KA SSU или Ranger. Эксперименты по КР радиосигналов в интересах ВМС проводились в США с начала 1960-х годов с помощью малых КА РТР ВВС Ferret. Однако они не могли определить направление и скорость перемещения морских целей, посколь- ку были разработаны для установления координат неподвижных наземных ком- плексов ПВО. Поэтому в конце 1960-х годов по программе ВМС White Cloud началась разработка специализированных КА РТР - SSU. Первые такие экспе- риментальные аппараты, созданные исследовательской лабораторией ВМС, были 36
запущены в 1971 г. и получили наименование SSU-A1, -А2, -АЗ. Разведение по орбитам ма- лых КА SSU массой около 123 кг каждый осу- ществлялось двигателем многократного вклю- чения. С помощью этих КА был отработан принцип многопозиционной пеленгации с ор- биты сигналов корабельных РЭС, испытана бортовая аппаратура гравитационной стабили- зации, перехвата сигналов и передачи их на Землю, а также выбраны оптимальные пара- метры рабочей орбиты. В 1976-1980 гг. Пентагон развернул систе- му РТР из трех групп КА SSU первого поколе- ния. Аппараты, установленные на платформе NOSS с жидкостной двигательной установкой многократного включения, запускались с Запад- ного ракетного полигона с помощью PH Atlas на круговые орбиты высотой около 1100 км и наклонением 63,5°. Формирование орбитально- го построения группы производилось в процес- се многоимпульсного маневрирования плат- формы и последовательного отделения от нее Рис. 1.5. Платформа-ретранслятор NOSS (а) и эскиз внешнего вида КА SSU (б) трех малых КА SSU. С 1983 по 1987 г. для замены выходящих из строя аппаратов были запущены пять групп модернизированных КА SSU-1A с усовершенствованными бортовы- ми системами стабилизации и передачи данных. По внешнему виду КА SSU (см. рис. 1.5, б) напоминают навигационные КА ВМС Transit. Они имеют штанги гравитационной ориентации длиной 10-15 м. Бла- годаря этому сторона корпуса КА, на которой размещены антенны перехвата сиг- налов, постоянно сориентирована в направлении Земли. Аппараты поддерживают заданное положение в группе на расстоянии 30-240 км друг от друга с помощью бортовых двигателей малой тяги. В результате наземной обработки данных пелен- гации сигналов от РЭС целей, полученных через основной КА группы, а также последовательно от нескольких групп КА, определяются координаты, направление и скорость перемещения кораблей. По расчетным данным, для вычисления направления и скорости движения ко- раблей с помощью одной группы КА необходима точность засечки координат це- лей порядка 2-3 км, а при использовании системы из четырех групп КА - 8-10 км. Задача пеленгации морских целей облегчается тем, что на борту всех кораблей практически непрерывно работают РЭС различного назначения: связи, навигации, контроля за морской и воздушной обстановкой, управления системами оружия. Для пеленгации сигналов с различных направлений разностно-временным ме- тодом межспутниковые базы (мнимые отрезки прямых линий, соединяющие КА) должны находиться по отношению друг к другу под прямым углом (по крайней мере, не быть параллельными). Эти условия обеспечиваются выбранными пара- метрами орбит КА. При пролете группы над экватором межспутниковые базы образуют фигуру, близкую к прямоугольному треугольнику (рис. 1.6). Однако в 37
Рис. 1.6. Схема взаимного расположения спутников группы: а - при пересечении экватора; б - при достижении максимальной широты; в — траектория движения КА полярных районах при прохождении широт, соответствующих максимальному наклонению орбит КА (около 63°), баллистическое построение группы изменя- ется, КА следуют практически по одной и той же траектории друг за другом. Чтобы избежать снижения точности пеленгации сигналов, апогейный участок ор- биты одного из КА смещен относительно апогейных участков других. Благодаря этому в полярных районах один из КА движется на 50-100 км выше остальных, что позволяет разнести пеленгационные базы и ликвидировать «зоны нечувстви- тельности». При полном развертывании системы РТР ВМС White Cloud включает четыре группы КА SSU, плоскости орбит которых разнесены на 60-120° вдоль экватора, и комплекс наземных пунктов приема и обработки данных, расположенных в США (Блоссом Пойнт, шт. Мэриленд, и Уинтер Харбор, шт. Мэн), Великобритании (Эд- зелл, Шотландия), на о-вах Гуам, Диего-Гарсия, Адак и в других районах. Опера- тивное управление системой осуществляет космическое командование ВМС, а обработку разведданных - информационный центр ВМС в Сьютленде (шт. Мэ- риленд) и региональных разведцентрах ВМС в Испании, Великобритании, Япо- нии и на Гавайских о-вах. Группа КА способна принимать сигналы в зоне радиусом около 3500 км (по поверхности Земли) и при определенных условиях контролировать один и тот же объект через 108 мин. Система из четырех групп КА позволяет контролировать любой район на широте 40-60° более 30 раз в течение суток. Основной проблемой при ведении многопозиционного перехвата сигналов раз- ностно-временным методом является необходимость синхронизации бортовой ра- диоприемной аппаратуры КА SSU и аппаратуры определения межспутниковых (базовых) расстояний. По мнению американских специалистов, решить задачу синхронизации приемников и дальнометрии можно путем установки на борту КА SSU аппаратуры межспутниковой связи миллиметрового диапазона. 38
В ходе эксплуатации КА РТР продемонстрировали достаточно высокую на- дежность, средний срок функционирования их на орбите составляет семь-восемь лет. Ход работ по развертыванию системы РТР ВМС и замене КА отображен в табл. 1.7. Из нее видно, что только две группы КА SSU (5-я и 8-я) проработали на орбите по два-три года. Это могло быть связано с неисправностями КА - при выходе из строя даже одного аппарата оперативность и точность определения координат РЭС значительно ухудшаются. Таблица 1.7. Ход развертывания системы РТР ВМС Обозначение плоскости орбиты Порядковый номер группы Тип КА Продолжительность функционирования на орбите А 1 SSU-1 1976-1983 гг. 4 SSU-1A 1983-1992 гг. 10 SSU-2 С 1992 г. 2 SSU-1 1978-1984 гг. В 5 SSU-1A 1984-1986 гг. 7 SSU-2 С 1986 г. 3 SSU-1 1980-1988 гг. С 8 SSU-1A 1988-1990 гг. 9 SSU-2 SSU- 1* С 1990 г. D 6 SSU-1A С 1984 г. * Запуск неудачный. Очередной этап замены КА SSU-1A, запущенных в 1983-1987 гг., аппарата- ми второго поколения SSU-2 начался в 1990 г. Первоначально их планировалось выводить на орбиты с помощью корабля Shuttle, но после катастрофы в 1986 г. было принято решение использовать в качестве основного средства запуска тя- желые PH Titan-4. SSU-2 имеют новую конструкционную базу и усовершенствованную аппара- туру разведки и передачи данных. На них отсутствуют, в частности, передатчи- ки, которые работали в диапазоне 1427-1434 МГц и создавали помехи радиоаст- рономическим обсерваториям. Орбитальная конфигурация группы SSU осталась прежней, однако размеры пеленгационных баз новых КА почти в 2 раза меньше, чем у предшествующих. Это может быть связано с расширением диапазона раз- ведуемых частот до сантиметрового, при работе в котором корабельные РЭС ис- пользуют антенны с узкими диаграммами направленности. Характеристики КА системы SSU приведены в табл. 1.81. КС РТР станет одним из основных средств загоризонтного целеуказания бое- вым кораблям, вооруженным крылатыми ракетами типа Tomahawk. Информация от космических и других разведывательных систем передается от центров обра- ботки данных на корабли через КА Fleetsatcom и Leasat по каналам подсистемы 1 Андронов А.А. Космическая система радиотехнической разведки ВМС США «Уайт Клауд» // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 7. 39
Таблица 1.8. Характеристики КА системы SSU Характеристика Первое поколение Второе поколение SSU-1 (базовая модель) SSU-1A (модернизиро- ванная модель) SSU-2 Годы запусков 1976-1980 1983-1987 С 1990 г. Количество успешно запущен- 3(9) 5(15) 2(6) ных групп (КА) Тип PH Atlas-F Atlas-F Titan-4 Полигон Западный Западный Западный и Вос- Схема вывода КА на рабочую ракетный Прямая ракетный Прямая точный ракетные Многоимпульсная орбиту Продолжительность операций 20-25 15-25 30-40 по вводу в строй группы после запуска, сут Среднее расстояние между КА 50-240 50-240 30-110 в группе, км Средний срок функциониро- 6-7 7-9 Более 7 вания КА на орбите, лет Диапазон разведываемых час- 0,5—4 0,5^1 0,5-10 тот корабельных РЭС, ГГц (предположительно) Масса на орбите, т: связка КА (NOSS и SSU) 1-1,5 1-1,5 4-8 KASSU 0,196 0,2 Более 0,2 КА NOSS 0,548 0,6 3-7 Система стабилизации Размер корпуса КА SSU, м 0,3x0,9x0,4 | Гравитационная 0,3x0,9x0,4 1-3 (длина) обмена тактической информацией ТАДИКС. В начале 1990-х годов начато се- рийное производство приемников этой подсистемы, предназначенных для уста- новки на кораблях различного назначения (флагманских, управления, боевых ос- новных классов) и атомных многоцелевых ПЛ. Объединенная программа космической РТР. В сентябре 2001 г. были запу- щены два секретных КА нового поколения системы SSU, официально обозначен- ные как USA-160 и фрагмент USA-160. Предполагается, что «ведущий», мень- ший по размерам, обеспечивает круговой всенаправленный прием излучений, а «ведомый», более крупный, осуществляет круговой всенаправленный и остро- направленный прием излучений, а также бортовую обработку данных. Задачей системы является обнаружение, распознавание и определение в реальном масш- табе времени трехмерных координат наземных, морских и воздушных радиоиз- лучающих объектов. Второй запуск КА этой серии состоялся 2 декабря 2003 г., а 3 февраля 2004 г. с космодрома Мыс Канаверал состоялся запуск PH Atlas-ЗВ с засекреченным по- лезным грузом НРУ США. О характере груза сообщалось, что он будет исполь- зоваться в интересах национальной безопасности. 40
Согласно официальному сообщению американо-российского совместного предприятия International Launch Services (ILS), которое выступало в роли по- ставщика пусковых услуг, задачей пуска было выведение КА НРУ на переход- ную орбиту с двумя включениями двигателя второй ступени Centaur. В каталоге стратегического командования США были зарегистрированы три объекта, связанные с этим пуском: КА USA-181, ступень Centaur и фрагмент КА USA-181 (USA-181 Deb). Циклограмма пуска и трасса выведения были опубликованы, однако парамет- ры промежуточной и целевой орбит выведения не приводились. В результате последующей работы независимых наблюдателей из Канады, Швеции, Британии, Франции, Италии, Нидерландов и США были опубликованы предварительные данные по орбитам трех объектов, а тремя днями позже эти данные были уточнены. Параметры орбит по состоянию на 7 февраля 2004 г. представлены в табл. 1.9 \ Таблица 1.9. Параметры орбит Название КА Наклонение, град Высота в перигее, км Высота в апогее, км Период обращения, мин USA-181 63,433 1028,4 1195,8 107,486 USA-181 Deb 63,450 1030,6 1194,1 107,491 Centaur 63,832 1000,1 1202,6 107,256 Они оказались очень близки к начальным параметрам орбит спутников, запу- щенных 2 декабря 2003 г. и 8 сентября 2001 г. Восходящие узлы трех орбит раз- несены примерно на равные расстояния (144 и 132°), причем плоскость орбиты USA-181 совпадает с плоскостью орбиты второй группы аппаратов NOSS-2 пре- дыдущего поколения. Кроме того, первая пара USA-160 повторяет наземную трас- су пары USA-181 с отставанием на 14 ч 05 мин. На основе анализа имеющейся информации независимые наблюдатели дела- ют предположение, что запущенные на орбиту объекты относятся к третьему поколению системы РТР NOSS-3. 15 июня 2007 г. с космодрома Мыс Канаверал был произведен запуск PH Atlas-V с секретным полезным грузом НРУ США. Назначение полезного груза и параметры орбиты официально не были названы, однако практически нет сомне- ний в том, что запущены очередные два КА семейства NOSS-3. По некоторым косвенным признакам независимые наблюдатели определили следующие параметры орбиты запущенных КА: наклонение 63,8°; минимальная высота 840 км; максимальная высота 1192 км; период обращения 105,4 мин. Данные по коррекции орбиты КА отсутствуют, однако можно сказать, что в день запуска пара NOSS-3 и -4 следовала практически вдоль той же трассы, что и пара NOSS-3 и -1 (отставая от них на 4 ч 20 мин). Это также свидетельствует о том, что новая пара КА принадлежит к семейству NOSS-3. В зарубежной литературе новая система получила наименование SB WAS S- СР (Space-Based Wide Area Surveillance System - Consolidated Program) - «Объе- 1 Новости космонавтики. 2005. № 4. С. 10-12, 55. 41
диненная программа космической обзорной разведки». До этого времени для ве- дения космической РТР в интересах Вооруженных сил США использовались две низкоорбитальные группировки: система ВВС SBWASS-AF с КА Ferret и систе- ма ВМС SBWASS-N с КА SSU. Ведомственное разделение РТР на раннем этапе развития космической тех- ники было порождено спецификой решаемых задач. Система ВВС была нацелена на определение координат и режимов работы РЛС комплексов ПВО, ПРО и бортовых самолетных станций. ВМС нуждались в разве- дывательно-информационном комплексе для обеспечения загоризонтного целеука- зания корабельным ударным средствам. Им требовалась более высокая точность определения координат радиоизлучающих целей, чем у системы ВВС. В результа- те, благодаря методам многопозиционной разностно-временной и разностно-доп- леровской локации, тройка КА SSU могла засекать координаты целей с точностью до 1-3 км, a Ferret, стабилизированные вращением, - с точностью до 10-20 км. В начале 1990-х военные ассигнования сократились, и Пентагон начал пере- смотр космических программ для устранения дублирования и сокращения эксплу- атационных расходов. Тогда же было решено положить конец раздельному суще- ствованию двух низкоорбитальных систем РТР со схожими задачами. План на ближайшую перспективу предусматривал объединение наземного ком- плекса управления, приема и обработки данных (а это шесть комплектов в систе- ме ВМС и девять пунктов ВВС, не считая многочисленных приемных термина- лов) с закрытием части дорогостоящих станций. Долгосрочных план - создание новой объединенной КС РТР SBWASS-CP, решающей задачи разведывательно-информационного обеспечения в интересах всех видов Вооруженных сил США. План первой фазы был успешно реализован в середине 1990-х годов при слия- нии наземного комплекса управления и обработки данных двух систем. В резуль- тате, по данным печати, были закрыты шесть постов ВМС: на о. Гуам (Марианс- кие о-ва), о. Адак (Алеутские о-ва), Диего-Гарсия, Эдзелл (Великобритания) и два поста в США. Одновременно функции приема и обработки данных были возложены на переоборудованные региональные центры РЭР в Бад-Айблинге (Гер- мания) и Мисаве (Япония). Предпринимались и попытки функционального объединения в единый комп- лекс двух КС, а также систем воздушной РТР. По данным печати, с 1994 г. морс- кая система привлекалась для экспериментов по высокоточной засечке координат наземных радиоизлучающих целей в интересах пользователей оперативно-такти- ческого звена в рамках секретной программы PSIS (Precision Signal Intelligence Targeting System). По сообщениям издания Jane’s, в Корее провели серию испы- таний, в ходе которых КА ВМС обеспечивали определение координат наземных целей по предварительным целеуказаниям, полученным с борта самолетов РТР. В результате организационно-технических мероприятий и усовершенствования алгоритмов наземной обработки данных к концу 1990-х годов обе системы уда- лось объединить в функциональный единый комплекс, способный решать общие задачи. Однако проблема осталась: КА ВВС и ВМС вели перехват радиосигналов с разной точностью, с разных высот и лишь в частично перекрывающихся диапа- зонах частот, что ограничивало круг решаемых задач. На очереди стояла задача создания нового КА с унифицированной аппаратурой. 42
Создание космического сегмента объединенной системы SBWASS-CP потре- бовало большего периода времени. В результате в нем сохранились основные черты морского комплекса РТР, а именно: орбитальное построение и принцип высокоточной многопозиционной пеленгации. Можно выделить две главные при- чины победы концепции системы ВМС над системой ВВС: • лучшая точность определения координат целей, позволяющая применять вы- сокоточное оружие; • более современная организация ретрансляции данных, обеспечивающая гло- бальность обзора в сочетании с высокой оперативностью доведения данных. На подсистеме ретрансляции данных следует остановиться поподробнее, так как она определяет облик всей системы. ВВС традиционно используют непосредст- венную передачу данных с борта спутников на наземные пункты (примеры - КС РТР и метеообеспечения DMSP). Это связано с тем, что в ведении ВВС находится командно-измерительный комплекс в составе девяти пунктов и большое число на- земных приемных терминалов. В системе ВМС начиная с 1990 г., когда начались запуски троек КА РТР второго поколения, была развернута группировка из трех KA-ретрансляторов типа SLDCOM на вытянутых эллиптических орбитах типа «Молния» для межспутниковой передачи данных (получили обозначение USA-59, -72, -119). На первой фазе полета аппараты служили платформами для разведения тройки КА и формирования орбитального построения группы. В дальнейшем SLDCOM переводились на эллиптические орбиты и служили ретрансляторами. По имеющимся сообщениям, на КА системы SLDCOM установлена экспери- ментальная аппаратура обеспечения связи в СВЧ(ЦНГ)-диапазоне, созданная по заказу и в интересах НРУ. Аппаратура работает в диапазоне 225-400 МГц и позво- ляет осуществлять индивидуальную оперативную настройку по частоте для обес- печения скрытности передачи. Аппаратура связи работает в режимах аналогового и цифрового повторителя записи/воспроизведения цифровых сигналов, преобра- зования формата и модуляции сигнала, а также обеспечения передачи сообщений в режиме электронной почты. Она может использоваться в режиме вещания для передачи сигналов, команд и т. д., а также для распространения обработанных данных космической видовой разведки до уровня тактического звена. Вероятно, система может использоваться для ретрансляции данных, получае- мых беспилотными разведывательными летательными аппаратами (ЛА) и пере- даваемых через всенаправленную антенну непосредственно подразделениям, на- ходящимся на ТВД. В результате в конце 1990-х годов удалось безболезненно отказаться от эксп- луатации шести наземных постов (от четырех до шести станций на каждом), со- средоточив аппаратуру управления, приема и обработки в региональных развед- центрах и на штабных кораблях управления силами и средствами флота. Так на- чалось создание объединенной системы РТР на базе системы ВМС. Запущенные в сентябре 2001 г. КА USA-160 можно рассматривать как новую группу в старой системе: параметры орбиты (наклонение, высота) аппаратов сов- падают с соответствующими параметрами КА SBWASS-N, а занятая орбиталь- ная плоскость удачно вписывается в общую спутниковую группировку ВМС. В пользу того, что это объединенная программа, говорят следующие факты: запуски КА РТР ВВС после 1990 г. были прекращены, наземные комплексы об- работки данных объединены. 43
Следует отметить также ряд особенностей новых аппаратов: • малая масса связки аппаратов РТР. По-видимому, отказ от использования отдельной ступени разведения КА и совмещение функций ретранслятора данных на SLDCOM позволили снизить стартовую массу связки. Для запуска стало воз- можным применять носитель среднего класса Atlas-2AS вместо тяжелой дорого- стоящей ракеты Titan-4; • усеченный состав группы (два КА вместо обычных трех). Из теории радио- пеленгации известно, что для пассивного определения трехмерных координат объекта разностно-временым методом требуется не менее двух разнесенных баз между тремя измерительными точками. На одном из КА, запущенном в 1987 г., не удалось сразу же стабилизировать его в составе тройки. Тем не менее два оставшихся аппарата эксплуатировались в составе группы в течение трех лет до запуска тройки второго поколения. Веро- ятно, тогда были разработаны программные алгоритмы устранения неоднознач- ности в определении координат целей с использованием эффекта орбитального движения аппаратов. Решить проблему пеленгации можно и путем монтажа на борту основного КА USA-160 длинной выносной штанги с приемной антенной. Подобная конст- рукция развертывалась на борту Shuttle для интерферометрической радиолокаци- онной съемки поверхности Земли; • большое различие по массе и размерам новых КА. Основной аппарат USA-160 значительно превышает по массогабаритным параметрам КА «фрагмент USA-160». КА в старых тройках были одинаковыми по массе и габаритам. Можно сфор- мулировать несколько причин для объяснения этого факта. Во-первых, на этапе формирования группы основной КА исполняет роль ступени разведения и осна- щен мощной двигательной установкой. Во-вторых, на его борту может быть ус- тановлена дополнительная разведывательная аппаратура (например, для ИК-съем- ки), дублировать которую на втором КА было бы неэкономично. В-третьих, ос- новной аппарат может быть оборудован крупногабаритными антеннами для ретрансляции данных как на высокоорбитальный КА, так и на отдельные прием- ные станции наземных центров РТР и кораблей. Малый КА может играть роль приемной станции многопозиционной системы радиоперехвата, получая от ос- новного КА команды на пеленгацию и передавая обратно результаты радиопе- рехвата для последующей совместной обработки. Таким образом, пара КА нового поколения расширяет возможности существу- ющей системы РТР и начинает работать как по наземным, так и по морским объектам. 1.3. Космические системы обнаружения пусков ракет Работы по созданию спутниковой аппаратуры обнаружения пусков БР нача- лись в США в конце 1950-х годов в рамках программы Midas (составная часть первого американского проекта КР WS-117L) и с самого начала рассматривались в качестве одной из высокоприоритетных задач. Система должна была обеспе- чить высшее военно-политическое руководство страны достоверными и опера- тивными данными о начале ракетно-ядерного удара для своевременного приня- 44
тия решения на применение стратегических наступательных сил. Время предуп- реждения о пусках советских МБР, которое могли обеспечить наземные РЛС сис- темы ПРО, составляло 10-15 мин, в то время как аппараты перспективной систе- мы, засекая пуски МБР вскоре после их старта, могли увеличить его до макси- мально возможного (25-30 мин). В 1960-х годах США не удалось создать оперативную систему обнаружения пусков БР, но в результате проведенных исследований и испытаний аппаратуры экспериментальных КА Midas и других КА была разработана ее концепция, про- ведены спектральные измерения сигнатур факелов БР из космоса и выбраны ра- бочие участки ИК-спектра, в пределах которых спектры излучения факелов ра- кетных двигателей имеют максимальную интенсивность, а также определен опти- мальный состав бортовой оптической аппаратуры. Работы по созданию оперативных КА обнаружения пусков БР начались в 1966 г. по программе 647, которой присвоено обозначение IMEWS, или DSP (Defence Support Program). Контракты на разработку получили такие крупней- шие аэрокосмические фирмы США, как TRW (КА), Aerojet ElectroSystems (ИК- телескоп), IBM (наземная аппаратура обработки), Aerospace Corp, (проектирова- ние системы) и др.1 При создании бортовой аппаратуры американские специалисты стремились использовать проверенные конструктивные решения и отработанную техноло- гию конца 1960-х годов, что обеспечило высокую надежность бортовых систем КА и позволило быстро перейти от этапа опытной эксплуатации к их оператив- ному использованию. Применяемый в дальнейшем принцип эволюционного раз- вития аппаратуры позволил путем поэтапной модернизации системы эксплуатиро- вать КА первого поколения длительное время и решать задачи предупреждения с высокой эффективностью и минимальными затратами. В качестве детекторов, регистрирующих ИК-излучение факелов БР, использо- вались чувствительные элементы из сульфида свинца, технология изготовления которых была хорошо отработана. Этот материал обеспечивал относительно вы- сокую чувствительность при температурах 170-190 К, что давало возможность установить на спутнике простую и надежную систему пассивного терморегули- рования. Спектральные фильтры детекторов настроены на прием излучений со средним значением длины волны 2,7 мкм, которое соответствует максимуму спек- тра излучений факелов БР различных типов и позволяет обнаруживать как жид- костные ракеты, так и твердотопливные. Для обеспечения непрерывного обзора всей видимой со стационарной орби- ты поверхности Земли необходим двумерный матричный фотоприемник, состоя- щий из нескольких миллионов чувствительных элементов, который в период со- здания спутника имел чрезвычайно высокую стоимость. Поэтому в фокальной плоскости телескопа был установлен линейный фотоприемник из 2000 элемен- тов (его стоимость составляла в 1970-х годах 4 млн долл.), а обзор видимой по- верхности Земли осуществлялся путем сканирующего вращения телескопа вок- руг продольной оси со средней частотой 6 об/мин. Заданная скорость вращения поддерживалась с помощью периодических включений бортовых гидразиновых 1 Андронов А.А. Американская космическая система обнаружения пусков ракет // Зарубежное военное обозрение. 1982. № 6. 45
микродвигателей. Для компенсации момента вращения использовался гиромахо- вик, который закручивался в сторону, противоположную вращению телескопа, и позволял в течение суток изменять ориентацию КА, отслеживая телескопом на- правление на Землю. Принципы, положенные в основу функционирования аппаратуры обнаруже- ния, определили и другие конструктивные особенности КА, состоящего из цилинд- рического отсека служебных подсистем с четырьмя откидными панелями сол- нечных батарей. Основу его бортового оборудования составляли ИК-телескоп и блок обработки сигналов. Телескоп системы Шмидта с корректирующей линзой и отражающим зерка- лом фокусировал ИК-излучение факелов БР на фотоприемник в форме двухряд- ной линейки. Сигналы от сработавших детекторов отфильтровывались, усилива- лись, преобразовывались в цифровую форму и после сжатия (вместе с информа- цией от датчиков системы ориентации в форме номер кадра - номер детектора - интенсивность сигнала) передавались в центр обработки по радиолинии в S-диа- пазоне (2,2-2,3 ГГц). Блок обработки сигналов включал бортовой процессор, систему управления и контроля, звездные датчики системы ориентации, систему терморегулирования и другое оборудование. В отсеке служебных подсистем размещалась аппаратура электропитания, ориентации (в том числе гиромаховик) и передачи данных, а также двигательная установка. Сигналы КА IMEWS принимались в центрах Наррангер и Бакли стационар- ными станциями LPS (Large Processsing Station) с антеннами диаметром 18 м. После полной обработки данных на ЭВМ информация о пусках поступала на командный пункт (КП) НОРАД (NORAD - North American Acrospase Defense - Командование аэрокосмической обороны Северной Америки) в масштабе време- ни, близком к реальному. Процесс обработки включал определение координат источников ИК-излуче- ния, отбраковку ложных засветок и оценку направления пуска (плоскости стрель- бы) по результатам корреляции нескольких последовательных засечек одного ис- точника. Координаты факелов БР рассчитывались по данным измерений орби- тального положения КА, его ориентации и положения относительно источников постоянного ИК-излучения с известными координатами. При отбраковке ложных засветок использовались статистические и спектральные характеристики фоно- вых излучений. Большой объем и сложность процессов наземной обработки дан- ных были связаны со стремлением в максимальной степени упростить конструк- цию КА для повышения ее надежности. Система из трех стационарных КА, размещенных над Индийским, Атланти- ческим и Тихим океанами, и двух приемных комплексов в Бакли и Наррангере была развернута в начале 1970-х годов. КА в зоне Индийского океана («индийский») предназначался для обнаруже- ния пусков советских и китайских МБР, а два КА («атлантический» и «тихооке- анский»), расположенные над прибрежными акваториями США должны были следить за стартами БР средней дальности с советских ПЛ, которые несли бое- вое дежурство у побережья США. Эти аппараты продемонстрировали высокие способности обнаружения, засекая пуски не только мощных МБР и PH, но и некоторых типов оперативно-тактических БР с факелами низкой интенсивности. 46
Однако в процессе эксплуатации были выявлены недостатки системы, опре- делившие дальнейшие направления ее совершенствования. По мнению военного руководства США, наиболее уязвимым звеном явилось наличие только двух ста- ционарных приемных комплексов, которые легко могли быть выведены из строя. Кроме того, существовавшая централизованная схема обработки и передачи дан- ных (КА - приемный комплекс - КП НОРАД - потребитель) не обеспечивала оперативного доведения информации, особенно до органов управления стратеги- ческими наступательными силами и командований вооруженных сил на ТВД. Со второй половины 1970-х годов основное беспокойство американского во- енного руководства вызывали советские БР ПЛ увеличенной дальности, которые могли достигать территории США из удаленных акваторий Тихого, Атлантичес- кого и Северного Ледовитого океанов. Для обнаружения пусков ракет из этих акваторий «тихоокеанский» КА был смещен почти на 30° к западу от Американ- ского континента (в район 132-136° з. д.). Однако аналогичные попытки переме- стить «атлантический» спутник ближе к Европе в 1977 и 1980 гг. оказались не- удачными, поскольку станция наземного комплекса в Бакли не могла вести уве- ренный прием информации со спутника в удаленном районе Атлантики (36° з. д.) из-за малого значения угла места, под которым был виден КА, а транспортабель- ная станция SPS (Simplified Processing Station, всего было изготовлено два комп- лекса), проходившая испытания в тот период, требовала существенной доработки. Усовершенствованные КА IMEWS, запускавшиеся с 1976 г., имели увели- ченный срок расчетного функционирования: с полутора до трех лет, реально же спутники работали по пять-семь лет, что позволило создать на орбите резерв из КА, отработавших свой срок, но имевших исправную бортовую аппаратуру. По одному резервному КА было размещено в зоне Индийского океана и над терри- торией США, что повысило надежность системы в целом. Особое внимание уделялось районам базирования советских атомных ПЛ в акватории Северного Ледовитого океана, которая не просматривается с ГСО. В середине 1970-х годов были разработаны четыре КА новой модификации, получившей наименование MOS/PIM (Multi Orbit Satellite/Payload Improvments). В 1979-1984 гг. они были выведены на ГСО. При возникновении кризисных си- туаций возможен запуск новых КА на высокоэллиптическую орбиту типа «Мол- ния» для наблюдения за полярными районами Северного Ледовитого океана (ре- ально на такие орбиты КА IMEWS не выводились). КА MOS/PIM обеспечивали наблюдение уже всей видимой с орбиты поверхно- сти Земли без мертвых зон и были оснащены более мощными передатчиками, что позволяло принимать спутниковую информацию с помощью малогабарит- ных антенн транспортабельных станций SPS. Диаметр антенн станций SPS со- ставлял 11 м, а стационарных станций LPS -18 м. В начале 1980-х годов наибольшую тревогу у американских экспертов вызы- вали новые советские ракеты средней дальности СС-20, предназначенные для применения на европейских ТВД. В целях оперативного оповещения командова- ния Вооруженных сил США в Европе одна из станций SPS в 1982 г. была развер- нута в Германии (Капаун), а в 1984 г. оперативный район «атлантического» КА был смещен на 25° ближе к Европе. Таким образом, районы базирования совет- ских БР в Европейской части СССР оказались под двойным контролем: «атлан- тического» и «индийского» КА. 47
В процессе совершенствования КА первого поколения (модели, опытная, PIM и MOS/PIM) американские специалисты провели поэтапную модернизацию борто- вых систем. При этом основные усилия были направлены на расширение возмож- ностей аппаратуры обнаружения, бортовой системы обработки сигналов, а также на повышение надежности и живучести основных подсистем электропитания, ориентации и двигательной установки. В частности, на модели MOS/PIM установ- лен усовершенствованный бортовой процессор, позволяющий гибко управлять значениями порогов срабатывания детекторов ИК-телескопа для более надежно- го обнаружения факелов БР на фоне как Земли, так и холодного космоса. Вместе с тем в процессе модернизации КА первого поколения разработчикам не удалось решить несколько важных проблем. По мере старения детекторов их чувствительность ухудшалась, что могло привести к пропуску цели. КА не обеспе- чивали решения задачи определения типов стартующих ракет. Недостаточными считались помехозащищенность радиолиний передачи данных в 5-диапазоне и живучесть ИК-телескопа в условиях организованного противодействия. Стрем- ление снизить количество ложных срабатываний последнего от различных фоно- вых засветок приводило к необходимости дальнейшего усложнения программно- го обеспечения наземных комплексов обработки данных или коренной модерни- зации бортовой аппаратуры. К началу 1980-х годов был достигнут значительный прогресс в области тех- нологии создания мозаичных детекторов, цифровых микропроцессоров и лег- ких крупногабаритных оптических систем, что значительно расширило возмож- ности космической обнаружительной аппаратуры. Необходимость дальнейшего совершенствования КА на базе новых технологических достижений привела в 1980 г. к началу работ по комплексной программе SED (Sensor Evalutionary Development) развития системы IMEWS, которая предусматривала создание КА нового (второго) поколения - модели DSP-1 (DSP-Iinproved) с повышенной жи- вучестью и новым ИК-телескопом, а также модернизацию стационарных комп- лексов LPS и разработку новых мобильных приемных комплексов MGT. Новый КА сохранил конфигурацию и основные конструктивные принципы предшествующих КА, однако имел большие массу и габариты (рис. 1.7). Сравни- а б Рис. 1.7. КА DSP: а — внешний вид; б - в полете 48
тельные характеристики КА IMEWS различных поколений приведены в табл. 1.10. При изготовлении корпуса нового КА широко использовались легкие композици- онные материалы вместо алюминиевых сплавов, что позволило за счет снижения массы несущей конструкции увеличить массу полезной нагрузки. Основные отличия в составе оборудования обусловлены наличием нового «двухцветного» ИК-телескопа, высокопроизводительной бортовой ЭВМ управ- ления и обработки данных. В его фокальной плоскости установлена матрица из 6000 детекторов, работающих в двух участках ИК-спектра, что значительно рас- ширяет обнаружительные и классификационные возможности новых КА. Допол- нительный рабочий участок ИК-диапазона со средним значением длины волны 4,3 мкм соответствует максимуму в спектре излучения факелов ракетных двига- тельных установок малой мощности и реактивных двигателей. По соотношению интенсивностей и спектральному составу излучений в двух участках ИК-спектра он позволяет определять тип ракет. Такой «двухцветный» телескоп обладает луч- шими обнаружительными свойствами (меньшими значениями вероятностей лож- ных срабатываний и пропуска целей) и обеспечивает высокую живучесть в усло- виях применения лазерного противоспутникового оружия. Разрешающая способность телескопа повышена благодаря использованию малогабаритных мозаичных детекторов. Технологию создания таких детекторов на основе теллурида кадмия с ртутью с рабочей длиной волны 4,3 мкм в 1970-х годах освоили фирмы Honeywell International Inc. и Hughes. Таблица 1.10. Основные характеристики КА системы IMEWS Характеристика Типы спутников Эксперимен- тальные (фаза 1) Усовершен- ствованные (фаза 2) MOS/PIM SED DSP-1 Годы запусков 1970-1973 1975-1977 1979-1984 1984-1987 С 1989 г. Количество запущен- 4 3 4 2 3 ных КА (порядковые (с 1-го (с 5-го (с 8-го (12-й (с 14-го номера) по 4-й) по 7-й) по 11-й) и 13-й) по 16-й) Расчетный (реальный) срок эксплуатации, лет 1,5 (3) 3(5) 3(5) 5(7) 5-7 (7-9) Масса, т 0,9 1,04 1,2 1,68 2,38 Мощность системы электропитания, Вт 400 480 500 705 1275 Количество детекторов ИК-приемников теле- скопа 2000 2000 2000 6000 6000 Рабочая длина волны ИК-телескопа, мкм 2,7 2,7 2,7 2,7 и 4,3 2,7 и 4,3 Основные этапы раз- Развертыва- Расширение зоны Глобальное наблюдение вития и совершенст- ние системы контроля за пусками за пусками МБР, БР ПЛ, вования системы КА обнаружения МБР и БР ПЛ МБР и БР ПЛ увели- ченной дальности ОТР, тактических ракет и ракет других классов 49
Новая бортовая ЭВМ обеспечивает предварительную обработку данных на борту и при воздействии средств радиопомех противника может осуществлять многократную передачу сформированных на борту сообщений о пусках БР. Для повышения автономности КА оснащен усовершенствованной системой астроори- ентации, позволяющей ЭВМ определять параметры собственной орбиты при длительном отсутствии радиоконтакта с наземными контрольно-измерительны- ми станциями. На аппарате установлены также усовершенствованные системы защиты бортовой аппаратуры от радиопомех, лазерного облучения и поражаю- щих факторов ядерного взрыва. Для повышения помехозащищенности линий передачи данных на новых КА планировалось установить аппаратуру связи миллиметрового диапазона и, кроме того, систему лазерной межспутниковой связи. Радиолинии такого диапазона обес- печивают высокую помехоустойчивость и позволяют применять малогабаритные приемные антенны, которые в перспективе при наличии миниатюрной аппарату- ры обработки могут быть установлены непосредственно на борту воздушного КП, штабных кораблях и наземных КП. Прототип аппаратуры лазерной межспутниковой связи, созданной в начале 1980-х годов фирмой McDonnell Douglas Corp, для КА модели DSP-1, включал лазер на иттриево-алюминиевом гранате, активированном ионами неодима, теле- скоп системы Кассегрейна с главным зеркалом диаметром 20 см и двухосевой системой подвески, автономные подсистемы наведения луча сопровождения цели и электропитания аппаратуры. Система лазерной связи позволяет, например, пе- редавать данные со скоростью около 1 Гбит/с от оперативного КА в зоне Индий- ского океана КА, находящемуся над территорией США. В процессе создания аппаратуры лазерной связи возникли проблемы, вызван- ные необходимостью устранения вибрации корпуса КА, которая возникает при вращении гиромаховика. Из-за отставания в графике работ такое оборудование не удалось установить на первых КА нового поколения. Ожидается, что серий- ные образцы лазерных систем будут иметь меньшие габариты (размер главного зеркала 15x8 см2), массу около 60 кг и потребляемую мощность 150 Вт. Для ор- битальных испытаний бортовых лазерных систем в 1990 г. на Мысе Канаверал планировалось установить наземную станцию лазерной связи. В целях снижения риска при внедрении новых КА и проведения поэтапной модернизации наземной аппаратуры обработки в рамках программы SED два КА первого поколения, оснащенные «двухцветными» телескопами и новыми борто- выми ЭВМ, использовались в качестве КА переходной модели. С помощью этих аппаратов, запущенных в 1984 и 1987 гг. под индексами IMEWS-12 и -13, были испытаны новые бортовые системы и новое программное обеспечение, разрабо- танное для наземных комплексов. По программе SED проведена модернизация наземных станций LPS, уста- новлены новые ЭВМ и помехозащищенная радиокомандная аппаратура, которая повышает устойчивость КА по отношению к постановке преднамеренных по- мех, имитирующих радиокоманды управления. Для обеспечения гарантирован- ного поступления сигналов оповещения от наземных приемных комплексов на КП НОРАД и другим потребителям все наземные объекты системы предупреж- дения в соответствии с программой JRSC (Jam-Resistance Satellite Communication) оснащены мобильными станциями спутниковой связи типа AN/GSC-52 и -49 с 50
модемами AN/USC-28, обеспечивающими многостанционный доступ с кодовым разделением каналов. Связь осуществляется через КА DSCS-3 в помехоустойчи- вом режиме. Живучесть наземного элемента системы существенно повышена после при- нятия на вооружение в 1986 г. шести мобильных приемных комплексов MGT (Mobile Ground Terminal), разработку которых с 1980 г. вела фирма IBM. Каждый комплекс включает несколько автофургонов длиной 12 м с параболической ан- тенной диаметром 6 м и аппаратурой приема, обработки и передачи спутниковой информации потребителям (включая КП НОРАД, высшие органы управления и региональные командования) по линиям спутниковых и других систем радиосвязи. Комплексы MGT базируются на авиабазе Холломэн (шт. Нью-Мексико) и могут быть быстро переброшены транспортными самолетами в район возникновения кон- фликта или рассредоточены на территории США. КА с «двухцветными» телескопами в отличие от КА первого поколения про- демонстрировали возможность обнаружения более широкого класса целей с фа- келами низкой интенсивности. Их аппаратура позволяет следить за пусками не- которых типов тактических, зенитных, противокорабельных и крылатых ракет, наблюдать включение двигателей КА и взлет реактивных самолетов на форсаж- ном режиме. С ее помощью ежегодно в конце 1980-х годов американцы отмечали около 700 пусков ракет различных типов, в том числе 166 пусков БР Scud, осу- ществленных в ходе ирано-иракской войны. Повышенные обнаружительные возможности новой спутниковой аппаратуры привели к необходимости изменения организационной структуры системы для обеспечения оперативного оповещения низших звеньев управления вооруженных сил. С середины 1980-х годов система подчинена Объединенному космическому командованию Вооруженных сил США и используется в интересах всех видов вооруженных сил. Обслуживание наземного элемента осуществляют четыре эс- кадрильи космической связи (Бакли, Капаун, Холломэн и Наррангер), которые находятся под оперативным управлением Космического командования ВВС. Для быстрого доведения информации о пусках ракет различного класса, мас- совом взлете авиации и других данных до органов управления тактического зве- на по программе Slow Worker разрабатывается аппаратура системы оповещения и распределения данных. В состав системы, получившей наименование TERS (Tactical Event Reporting System), входят одноканальные приемные комплексы УКВ-диапазона и радиолинии связи, по которым осуществляется передача дан- ных циркулярного оповещения от наземных приемных комплексов системы по- требителям на ТВД. В 1990 г. на работы по программе Slow Worker было выделе- но 12,8 млн долл. Командование ВМС США планировало с помощью указанной системы обес- печить предупреждение корабельных соединений ВМС о пусках противокора- бельных ракет из районов, находящихся вне зоны действия корабельных средств ПВО и ПРО. Аналогичные работы проводило в конце 1980-х годов командование Сухопутных войск США в интересах оперативного оповещения зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) Patriot о пусках советских ракет малой дальности в Европе. Технические возможности спутников моделей SED и DSP-1 позволяли обнару- живать старты БР из любого района земного шара. Для реализации концепции глобального наблюдения за пусками БР орбитальная группировка системы была 51
перестроена к 1985 г. таким образом, что три оперативных КА были приблизитель- но равномерно разнесены вдоль экватора на 110-130° по долготе. Бортовая аппаратура новых моделей КА (с 1989 по 1993 г. запущено три об- разца - IMEWS-14, -15 и -16) позволяла обнаруживать МБР и оперативно-такти- ческие ракеты (ОТР), а также тактические, зенитные, противокорабельные и дру- гие ракеты и даже реактивные самолеты на форсажном режиме. В связи с этим в США началась ускоренная разработка аппаратуры оперативного доведения сиг- налов оповещения по каналам спутниковой связи до тактического звена Воору- женных сил США. Получив такие сигналы, командиры на ТВД могут в боевой обстановке своевременно предпринимать ответные меры. С конца 1980-х до начала 1990-х годов КС IMEWS приобретает значение сред- ства глобального слежения за пусками ракет различных классов, ведения обзор- ной разведки на ТВД в ИК-диапазоне и оперативного оповещения пользователей различных звеньев управления вооруженных сил - от стратегического до опера- тивно-тактического. Расширение круга задач, решаемых системой в интересах командований аме- риканских войск на ТВД, потребовало изменения организационной структуры (как отмечалось, система подчинена Объединенному космическому командова- нию Вооруженных сил США) и увеличения количества оперативных КА на ор- бите. С 1988 г. началась эксплуатация четвертого оперативного КА («европейско- го») в районе 8-10° в. д., который контролировал пуски БР на Европейском кон- тиненте и передавал данные на приемную станцию в Германии. В 1991 г. был введен в строй пятый оперативный аппарат («дальневосточный») в восточной части Индийского океана. Таким образом, современная орбитальная группировка системы в составе пяти оперативных КА обеспечивает трех-четырехкратный контроль основных ракето- опасных (с точки зрения американского руководства) районов в Европе и Азии, в том числе на Ближнем и Дальнем Востоке. Схема размещения КА IMEWS при- ведена на рис. 1.8 \ Необходимо отметить, что в прессе были приведены несколько отличные от указанных на рис. 1.8 точки стояния КА IMEWS. В частности, указывается, что до 1989 г. они размещались на ГСО в точках 65, 70, 80, 85, 105, 134, 152° з. д. и 65, 69° в. д.1 2 Кроме того, точка 75° в. д. использовалась для орбитального хране- ния КА, выведенных из основной группировки. С 1989 г. IMEWS размещаются в подавляющем большинстве в точках стояния системы ретрансляторов, извест- ных под названием USGON. Таких точек всего семь: 38, 145 и 165° з. д. и 8,5, 70, 103 и 145° в. д. Запуски IMEWS-16, -17 и -18 были осуществлены соответственно в ноябре 1991 г., декабре 1994 г. и феврале 1997 г. По-видимому, следует считать, что IMEWS-16 (70,5° в. д.), IMEWS-17 (103° в. д.) и IMEWS-18 (8,5° в. д.) являются основными, так как они обеспечи- вают полное покрытие континентальной и островной части Европы и Азии, а так- же части Атлантического океана как районов дислокации БР России, Китая, Анг- 1 Андронов А.А., Гарбук С. Американская космическая система «ИМЕЮС» и создание перс- пективной системы обнаружения пучков баллистических ракет // Зарубежное военное обозрение. 1994. № 12. 2 Новости космонавтики. 1999. № 5. С. 31-37. 52
Долгота, град Рис. 1.8. Схема размещения КА IMEWS: 1 - IMEWS-14 («тихоокеанский»); 2 - IMEWS-13 («атлантический»); 3 - IMEWS-15 («европей- ский»); 4 - IMEWS-16 («индийский»); 5 - IMEWS-12 («дальневосточный») (вертикальной сплош- ной линией обозначен район размещения оперативных КА, вертикальной штриховой - резервных КА, а горизонтальной штриховой - перевод КА на другие орбиты) лии? Франции, Индии, Северной Кореи и других стран. Три других КА, учитывая их значительный срок функционирования, а также наличие отказов в системе терморегулирования (IMEWS-14 и -15) и в системе управления (IMEWS-13), мо- гут рассматриваться как резервные или использоваться для проведения каких- либо экспериментов. Размещение и контролируемые зоны КА IMEWS второго поколения показаны на рис. 1.9. Для плановой замены в апреле 1999 г. с помощью PH Titan-4B был осуществ- лен запуск IMEWS-19. Носитель с разгонным блоком должен был вывести спут- ник на ГСО, однако в результате нештатной работы второй ступени разгонного блока КА остался на нерасчетной эллиптической орбите, параметры которой офи- циально объявлены не были и из независимых источников неизвестны. Предпо- лагалось, что с этого спутника должна была начаться последняя, пятая модерни- зация бортовой аппаратуры обработки и передачи данных на Землю, в том числе о пусках ОТР на ТВД. Повышение оперативности этих процессов по-прежнему является ключевым вопросом. Разработанные в середине 1980-х годов мобильные комплексы приема и об- работки спутниковой информации типа MGT, предназначенные прежде всего для 53
2 1 Рис. 1.9. Размещение и контролируемые зоны КА IMEWS-2: 1 — оперативное использование; 2 - в резерве повышения живучести наземного элемента системы, были напрямую связаны с КП НОРАД и не приспособлены для оперативного оповещения пользователей на ТВД. Новые приемные станции, разрабатываемые совместно (Зухопутными вой- сками и ВМС США по программам TSD (Tactical Surveillance Demonstration), TAGS (Tactical Ground Station) и Radiant Ivory, будут размещаться на ТВД и передавать обработанную информацию непосредственно пользователям оперативно-такти- ческого звена. В ходе войны в Персидском заливе КА IMEWS были успешно применены для регистрации пусков иракских ракет типа Scud. Хотя эти ОТР имеют менее интенсивный факел и более короткий активный участок, чем МБР и БР ПЛ, сис- тема четко фиксировала их запуски, и информация о возможных районах атаки передавалась войскам союзной коалиции или властям Израиля за несколько ми- нут до падения ракет. Развивая накопленный опыт, ВВС США в 1995 г. ввели в строй новую систе- му обработки данных ALERT (Attack and Launch Early Reporting to Theatre), обес- печивающую улучшенное оповещение о нанесении ударов ракетами малой даль- ности действия. Концепция системы предусматривает централизованную схему обработки дан- ных от КА IMEWS (DSP) на КП НОРАД с последующей передачей сигналов оповещения объектам на ТВД. Основой системы является комплекс СТРЕ (Central Tactical Processing Element), предназначенный для обработки данных со спутни- ков IMEWS и других средств (включая РЛС на ТВД) о малоконтрастных целях типа самолетов и ракет с малой интенсивностью излучения факелов двигателей, 54
а также для оперативной выдачи информации потребителям на ТВД. Основным же элементом комплекса является 12-процессорный вычислительный блок с па- раллельной архитектурой, установленный на КП НОРАД1. Дальнейший качественный скачок, который позволит расширить класс обна- руживаемых и сопровождаемых целей, повысить чувствительность и надежность космической системы предупреждения, в США связывают с разработкой новой ИК-системы обнаружения и предупреждения космического базирования SBIRS (Space Based Infrared System), а также с созданием КА нового поколения, кото- рые заменят существующие аппараты. Работы по созданию новой системы ведутся с 1979 г. параллельно с модерни- зацией системы IMEWS. Это позволяет осуществить плавный переход от суще- ствующей системы к SBIRS. Основные задачи программы SBIRS: разработка, развертывание и эксплуата- ция КС наблюдения для предупреждения о ракетном нападении, ПРО, ТР и оценки характеристик поля боя. Для обеспечения решения глобальных задач обнаружения и предупреждения структура SBIRS должна состоять из четырех КА на ГСО (GEO), двух КА на высокоэллиптических орбитах (НЕО) и совокупности более чем 20 КА на низких околоземных орбитах (LEO) (рис. 1.10). Рис. 1.10. Построение орбитальной группировки КА системы SBIRS: 1 - высокоэллиптическое; 2 - низкоорбитальное; 3 - на стационарной орбите 1 Андронов А.А., Гарбук С. Указ, соч.; Новости космонавтики. 1999. № 5. С. 31-37. 55
Космический сегмент, состоящий из КА GEO и НЕО, в сочетании с назем- ным сегментом, который включает станцию управления полетом (MCS) на осно- ве станции CONUS, резервные MCS, заокеанскую трансляционную наземную станцию, передвижные терминалы и соответствующие линии связи, образует под- систему SBIRS-High. КА GEO и НЕО должны использовать аппаратуру на основе двух типов ИК-датчиков: для быстрого глобального обзора и точного обнаружения и для слежения за целью. Расходы на их изготовление будут минимальны за счет уни- фикации используемых элементов для датчиков GEO и НЕО. Разработка таких датчиков ведется в соответствии с программой Cobra Brass, которая предусматривает создание мультиспектрального оптико-электронного дат- чика с высокой частотой кадров. Датчик включает телескоп с апертурой 305 мм и приемную часть, охлаждаемую криохолодильником до 77 К. О программе Cobra Brass известно, по крайней мере, с февраля 1996 г., когда это название появилось в обосновании проекта военного бюджета США на 1997 фи- нансовый год. В этот период в качестве цели работ назывались испытания одно- именного датчика в нестратегической ПРО (защита от БР на ТВД), ТР и оценка боевой обстановки. Первоначально заказчиком Cobra Brass было Разведывательное управление Министерства обороны США в лице Центрального управления измерительно- сигнатурной разведки. В октябре 1994 г. данная программа была передана в веде- ние ВВС и в феврале 1995 г. объединена с программой создания нового поколе- ния КС предупреждения о ракетном нападении SBIRS. Головным подрядчиком по прибору является Сандийская национальная лаборатория Министерства энер- гетики США. По мнению независимых наблюдателей, для проведения испытаний датчиков Cobra Brass в космосе использовался блок разведения SLD (Satellite Launch Dispenser), который предназначен для разведения КА SSU-2 системы NOSS и имеет значительный резерв по массе полезной нагрузки1. Структура наземного сегмента SBIRS-High объединит три эксплуатируемые наземные станции IMEWS и соответствующие сети связи в единый наземный комплекс обработки и передачи данных. Основным подрядчиком на разработку и изготовление SBIRS-High определе- на фирма Lockheed Martin. В 2001 г. региональное отделение компании Lockheed Martin в г. Саннивейл (шт. Калифорния) завершило испытания одного из ключевых элементов высоко- орбитальной группировки SBIRS-High - блока целеуказания РСА (Pointing and Control Assembly). Он будет установлен на всех КА SBIRS-High, предназначен- ных для предупреждения о ракетном нападении, в рамках создаваемой в США Национальной системы ПРО. Он должен обеспечивать точное наведение ИК-те- лескопов, размещенных на этих КА. Испытания блока показали, что точность наведения с помощью блока РСА была выше, чем требуемая согласно техничес- кому заданию ВВС. Тем самым испытания подтвердили принципиальную воз- можность создания системы SBIRS-High с необходимыми характеристиками. В перспективе она должна заменить эксплуатируемую в настоящее время систе- 1 Новости космонавтики. 2007. № 4. С. 62, 63. 56
му DSP. При этом возможности новой системы будут существенно выше, чем у DPS. КА SBIRS-High планируется размещать на геостационарных или высокоэл- липтических орбитах. Кроме SBIRS-High, в США реализуется программа SBIRS-Low, предусматри- вающая создание низкоорбитальной группировки более дешевых КА, разрабаты- ваемых группой компаний - Spectrum Astrum (входит в состав Northrop Grumman Corp), TRW и Raytheon. Подсистема SBIRS-Low будет состоять из 20-30 низкоорбитальных КА LEO. Каждый из них будет иметь два ПК-датчика: один - сканируемого типа с широ- ким полем зрения (датчик захвата), другой - с узким полем зрения для слежения (сопровождения) захваченной цели. Установленный на двухосном кардановом под- весе второй датчик будет обеспечивать сопровождение цели на среднем участке траектории полета и на этапе входа в атмосферу. Обработка данных траектории полета цели с помощью бортовых ЭВМ позволит определить заключительный участок траектории и точку падения. Эти данные передаются на Землю на соот- ветствующие средства перехвата и поражения цели. Кроме того, для низкоорбитальной группировки будет создана межспутнико- вая линия связи, которая обеспечит каждому КА LEO связь с любым другим в группировке. Это позволит передавать цель от аппарата к аппарату, обеспечивая ее непрерывное сопровождение. Развертывание на орбите элементов новой системы обнаружения SBIRS на- чалось в 2006 г. 17 ноября 2006 г. пресс-служба ВВС США объявила о завер- шении испытаний на орбите КА НЕО-1 системы предупреждения о ракетном нападении SBIRS. Предполагалось, что в конце 2007 г. будут запущены два опытных аппарата КС сопровождения и наблюдения STTS для сопровождения ракетных целей на среднем участке траектории и выдаче целеуказаний пере- хватчикам. 1.4. Обнаружение ядерных взрывов из космоса КС IMEWS, кроме задач глобального обнаружения одиночных и групповых пусков ракет различного класса, определения их типа, времени и координат то- чек старта и падения головных частей, а также доведения этой информации до соответствующих потребителей, позволяет обнаруживать и определять время, ко- ординаты и мощность наземных, воздушных и космических взрывов. Для реше- ния последней задачи на IMEWS размещаются оптические датчики ABL (Atmospheric Burst Locator), а также детекторы заряженных частиц и рентгено- вских лучей, разработанные в Сандийской и Лос-Аламосской национальных ла- бораториях США. Используются датчики радиоактивных излучений двух типов. Датчики первого типа устанавливались на КА, запущенных с 1976 по 1987 г. Эти датчики предназначались для регистрации электронов с энергией от 30 кэВ до 2 МэВ в 12 каналах, настроенных на различные энергетические уровни, а также для регистрации протонов с энергией от 75 кэВ до 200 МэВ в 26 каналах. Второй тип датчиков устанавливаются на КА, запускаемых с 1989 г. Впервые информация о них появилась в еженедельнике Space News в 1993 г. Эти датчики предназначены для измерения потоков электронов (от 50 кэВ до 26 МэВ, 16 кана- 57
лов), протонов (от 50 кэВ до более 50 МэВ, 15 каналов) и тяжелых ионов (более 0,5 МэВ, 10 каналов, 7 групп по массе). Информация принимается одновременно, как правило, с датчиков на трех- четырех КА. Аппаратура оптико-радиационной разведки с 1984 г. устанавливается также на КА радионавигационной системы (РНС) NAVSTAR-GPS. Специальная оптико-радиационная аппаратура JONDS на борту КА NAVSTAR обеспечивает получение данных об энергетических и пространственно-времен- ных характеристиках всех видов излучений, сопутствующих ядерным взрывам в ИК-, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском и у-диапазонах длин волн. Группировка космической радионавигационной системы (КРНС) NAVSTAR состоит из 24 КА на шести орбитах, разнесенных по долготе на 60° (рис. 1.11). Рис. 1.11. КРНС NAVSTAR: а - КА в полете; б - орбитальная группировка (цифры обозначают номера КА) Первая реально действующая орбитальная группировка состояла из десяти экспериментальных КА Block-1, выведенных на две орбиты с наклонением 63° и высотой около 20 000 км. Часть их успешно функционировала до 1993 г., когда в связи с развертыванием рабочей системы они начали выводиться в резерв, а пос- ледние три были отключены во второй половине 1994 г. В настоящее время опе- ративная орбитальная группировка состоит из 21 рабочего и трех резервных КА Block-2 и -2А, выведенных на шесть полярных (близких к круговым) орбит с высотой 20 200 км, наклонением 55° и периодом обращения 12 ч. На каждой находятся четыре КА (см. рис. 1.11), причем резервные размещены через орбиту. Вывод последнего (24-го) был выполнен в апреле 1994 г. Подобное построение орбитальной группировки КА системы NAVSTAR обес- печивает круглосуточное наблюдение практически любого района земного шара. Данные разведки передаются по радиоканалу в реальном масштабе времени. 58
1.5. Использование средств космической разведки в региональных конфликтах Война в зоне Персидского залива. В последние годы значительно возросла роль космического обеспечения подготовки и ведения военных действий в трех средах - на суше, на море и в воздухе. Первой из них стала война США и Ирака в зоне Персидского залива в 1991 г. В ней было задействовано более 100 амери- канских КА разведки, связи и навигации. Космические средства разведки и связи использовались в качестве основного компонента разведывательно-ударных ком- плексов для обнаружения мобильных пусковых установок Scud и поражения ра- кет с помощью ЗРК Patriot. Впервые в боевых условиях были испытаны КА РДР Lacrosse и экспериментальные спутники ОЭР КН-12. Отрабатывались варианты получения информации с борта разведывательных КА на войсковые приемники и терминалы Constant Source, а также на корабли ВМС. Были применены и дру- гие космические «новинки», в принципе изменяющие способы ведения боевых действий и планирование операций на различных ТВД. В ходе этой войны в составе системы видовой разведки эксплуатировались два оперативных КА КН-11 (№ 7 и 8), а также Lacrosse-1. В ноябре 1990 г. была прове- дена коррекция орбиты резервного КА КН-11 (№ 6) для фазирования его орбиты с другими КА, после чего началось его оперативное использование. Несмотря на ускоренную подготовку, вывести на орбиту новый КА (Lacrosse-2) не удалось. Он был запущен только в марте 1991 г. и поэтому не применялся при боевых операци- ях. Кроме четырех КА видовой разведки, в интересах обзорной съемки ТВД актив- но использовались снимки, получаемые также с коммерческих КА разведки при- родных ресурсов типов Landsat-4 и -5, а также Spot-1 и -2 (Франция). В зоне конфликта было развернуто несколько терминалов для приема сним- ков с КА, передаваемых из центра обработки, расположенного в районе Вашинг- тона, через каналы стратегической спутниковой системы связи DSCS. Получен- ная информация вводилась в автоматизированные системы управления одновре- менно с разведданными из других источников, что позволяло на порядок повысить эффективность разведки. В частности, для быстрой передачи изображений с низ- ким разрешением на борт боевых кораблей по каналам связи УКВ-диапазона ис- пользовались терминалы типа FIST (Fleet Imagery Support Terminal). Такими тер- миналами были оснащены 14 кораблей ВМС США. Однако, как отмечают специ- алисты, широкому применению в войсках разведданных, получаемых с КА видовой разведки, препятствовал высокий гриф секретности этих материалов. Около 120 снимков, сделанных с борта КА Landsat, использовались в каче- стве временных карт территорий Ирака и Кувейта в ходе планирования и про- ведения боевых операций. Однако, по мнению американских специалистов, снимки, полученные с помощью французского КА Spot, нашли более широкое применение в войсках благодаря лучшей разрешающей способности (10 м вместо 30 м) и возможности формирования стереоизображений местности. В зоне конфликта в интересах ВВС США было развернуто более 100 терми- налов системы MSS-2 (Mission Support System), разработанных фирмой Fairchild для планирования маршрутов полетов боевой авиации с учетом рельефа местно- сти и позиций средств ПВО противника. В ней использовались стереоснимки местности, сделанные с КА Spot. Аналогичные системы для формирований по- 59
летных заданий крылатых ракет по цифровым картам местности и обеспечения предполетных тренировок экипажей боевых самолетов были разработаны фир- мами McDonnell Douglas Corp, (для ВМС США) и Horizons Technology (для Мор- ской пехоты США). С помощью средств видовой разведки удалось обнаружить переброски ирак- ских войск к южной границе еще за четверо суток до вторжения в Кувейт, что, по заявлению официальных американских лиц, позволило ЦРУ спрогнозировать воз- можность нападения на Кувейт. По сообщениям прессы, спутниковые снимки, предъявленные королю Саудовской Аравии, стали решающим аргументом при принятии им решения о размещении американских войск в стране. В ходе подго- товки и ведения боевых действий КА видовой разведки обеспечивали получение информации о дислокации и перемещениях частей и военной техники Воору- женных сил Ирака, а также использовались для наблюдения за стратегическими объектами и деятельностью предприятий оборонной промышленности, оценки эффективности ракетно-бомбовых ударов и решения других задач, стоящих пе- ред Вооруженными силами США и их союзников. КА КН-11 и Lacrosse разрабатывались прежде всего для ведения стратеги- ческой видовой разведки в интересах ЦРУ и Комитета начальников штабов, а потому ранее не привлекались к оперативной разведке в целях обеспечения дей- ствий группировки войск на ТВД. В зоне Персидского залива, по оценкам аме- риканских специалистов, около 70 % задач, возлагаемых на разведывательные КА, имели тактический характер. Поэтому в ходе подготовки и ведения боевых действий возникали сложности, связанные с определением приоритета выпол- нения заявок на разведку, исходящих от различных видов вооруженных сил, что привело к снижению оперативности получения данных потребителями. Были выявлены и другие недостатки: несовместимость различных систем передачи и распределения изображений в войсках, недостаточная пропускная способность каналов связи и отсутствие необходимого количества специалистов - дешиф- ровщиков снимков в штабах на ТВД. По указанным причинам данные видовой космической разведки (ВКР) не ис- пользовались для перенацеливания ударных авиагрупп на объекты, оставшиеся после нанесения первых ударов. По мнению одного из летчиков - участника бое- вых действий, перед боевым вылетом пилоты имели спутниковые изображения целей суточной давности. Не удалось также решить проблему оперативного сле- жения из космоса за перемещениями мобильных пусковых установок иракских ОТР типа Scud. Такие характеристики, как высокая разрешающая способность и производи- тельность КН-11 и Lacrosse, столь важные при ведении глобальной стратегичес- кой разведки, оказались менее значимыми, чем частота повторного просмотра и оперативность обработки и передачи данных, необходимые для решения задач разведки целей на ТВД. В ходе войны в Персидском заливе широко использовались также КА РТР и РР - Ferret и Chalet. Американское командование развернуло в зоне боевых дей- ствий вместе с региональным комплексом приема и обработки спутниковых дан- ных РТР свыше 15 приемных терминалов. Информация, поступавшая от КА РТР Ferret позволяла следить за полетами иракской авиации, вскрывать и подавлять объекты системы ПВО Ирака. 60
В ходе боевых действий в Ираке РРТР из космоса велась также с помощью КА Chalet на стационарной орбите. Несмотря на весьма значительный срок фун- кционирования (некоторые КА Chalet к этому времени находились на орбите уже по 11-12 лет), на время конфликта они были переведены на круглосуточный ре- жим работы. Задача радиоперехвата из космоса переговоров иракской стороны облегчалась тем, что та использовала в основном системы радиосвязи советского производства, для разведки которых и проектировалась аппаратура КА. В резуль- тате перенацеливания средств космической РЭР на радиосети Ирака объем пере- хватываемой информации значительно превысил возможности АНБ по ее обра- ботке, вследствие чего американское руководство было вынуждено принять сроч- ные меры по увеличению числа переводчиков-арабистов. Соединенные Штаты наряду с решением задач стратегической разведки ра- диосетей управления вооруженными силами Ирака прилагали особые усилия для радиоперехвата информации тактического назначения (например, факты взлета самолетов или передвижения бронетанковой техники, вскрытые из радиоперего- воров экипажей) и быстрого ее доведения до потребителей на ТВД. Для переда- чи спутниковой развединформации от центров обработки АНБ и ЦРУ использо- вались радиоканалы КА связи типа Fleetsatcom в УКВ-диапазоне и типа DSCS в СВЧ-диапазоне. Опыт войны с Ираком послужил толчком для дальнейшего со- вершенствования системы обработки и доведения результатов космической РР до пользователей тактического звена на ТВД. Сведения об успешном применении системы РТР SSU в ходе боевых дей- ствий в зоне Персидского залива в зарубежной печати не приводились, по-види- мому, из-за секретности программы и ограниченного характера морских опера- ций со стороны ВМС Ирака. Однако не исключено, что система SSU совместно с КА Ferret использовалась для вскрытия системы ПВО Ирака, так как частотные диапазоны работы наземных и корабельных РЭС в основном совпадают. В этом случае система РТР SSU могла обеспечить более высокую точность пеленгации сигналов наземных и самолетных РЭС, чем Ferret1. Первое боевое применение системы IMEWS для оповещения Вооруженных сил США о пусках иракских ОТР в 1991 г. оценивалось в американской печати как весьма успешное (было обнаружено 98 % всех пусков). При этом утвержда- лось, что система не была предназначена для решения таких задач. Однако дора- ботка аппаратуры для обнаружения ОТР велась уже с середины 1980-х годов. Например, в военной печати сообщалось, что в 1990 г. в Европе проводились работы по оперативному доведению сигналов оповещения о пусках советских ОТР до пунктов управления ЗРК Patriot. Современные публикации содержат бо- лее критические оценки функционирования системы1 2. В ходе конфликта обнаружение пусков иракских ракет осуществляли «индий- ский» и «европейский» КА IMEWS-16 и -15 (70 и 10° в. д. соответственно), а также IMEWS-12, запущенный в ноябре 1990 г. и проходивший ускоренные ис- пытания в Дальневосточной зоне. Кроме того, мог использоваться «атлантичес- 1 Андронов А.А. Космическая система радиотехнической разведки ВМС США «Уайт Клауд» // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 7. 2 Андронов А.А., Гарбук С. Указ. соч. 61
кий» КА IMEWS-13 (39° з. д.), который к началу 1991 г. имел ограниченные воз- можности из-за девятилетней эксплуатации. Обработку данных от КА осуществляли практически все наземные средства системы: комплекс в Вумере (от «индийского» и «дальневосточного» КА), стан- ция в Капауне (от «европейского») и комплекс Бакли (от «атлантического»). В за- висимости от объема полученной информации после обработки потребителям передавался либо полный доклад о пуске, содержавший данные о времени, коор- динатах точки старта, типе БР и оценочном районе падения (точность определе- ния точки старта 3-5 км, время предупреждения 1-5 мин), либо только сигнал предупреждения о пуске БР. Например, сигнал тревоги вместо полного доклада поступил при пуске раке- ты, которая поразила американскую казарму в г. Дахране, что привело к самым крупным потерям американцев за всю войну с Ираком (погибло 28 военнослужа- щих). Несмотря на то что пуск ракеты был обнаружен тремя КА (IMEWS-12, -13 и -15 сделали по две-три засечки), полный доклад так и не был передан в войска. В ходе войны не удалось решить и задачу выдачи предварительных целеука- заний по ОТР на РЛС комплексов Patriot. КА IMEWS фактически являлись пер- вым эшелоном системы ПРО, развернутой командованием многонациональных сил на Ближневосточном ТВД. Эта система включала также средства авиацион- ной, наземной и космической видовой и радиотехнической разведки, наземную РЛС США в Турции, средства связи и комплексы Patriot. Перехват иракских БР над населенными зонами приводил к жертвам и разрушениям даже в случае по- падания противоракет в цель. Так, по данным израильских военных специалис- тов, первые ракетные атаки по израильским городам, не защищенным этими ком- плексами, привели к меньшим жертвам и разрушениям, чем примерно такое же количество атак после развертывания батарей Patriot. Последствия ракетных ударов были бы менее серьезными, если бы на осно- ве грубых целеуказаний еще до момента обнаружения подлетающих иракских БР радиолокаторами комплексов Patriot проводились предварительные пуски противоракет для перехвата этих БР на максимальном удалении от обороняе- мого объекта. Несмотря на использование информации от четырех КА, американским спе- циалистам не удавалось рассчитывать азимут плоскости стрельбы и координаты районов падения боевых частей с точностью и оперативностью, достаточной для проведения предварительных пусков. Более того, из-за организационных и тех- нических неурядиц данные об азимуте пусков БР не передавались на боевые ком- плексы противоракет, а некоторые бригады Сухопутных войск США, действо- вавшие вне зоны ответственности корпусных средств ПВО, не получали и сигна- лов оповещения о ракетных ударах. Не была решена и задача наведения ударных авиационных групп на мобиль- ные пусковые установки иракских БР по данным КА. Сигналы оповещения по- ступали на КП авиакрыльев через 5-7 мин после пуска, а ударные авиагруппы появлялись в предполагаемых районах старта БР через 15-30 мин, когда пуско- вые установки уже успевали покинуть его. Проблема обнаружения мобильных пусковых установок даже в условиях пу- стынной слабопересеченной местности оказалась гораздо сложнее, чем предпо- лагалось ранее, и, хотя к ее решению, помимо системы IMEWS, были привлече- 62
ны крупные силы авиационной и космической разведки, ракетные обстрелы со стороны Ирака продолжались до конца войны. Балканская война. С точки зрения применения космических средств эта вой- на мало чем отличалась от войны против Ирака. В зоне Балкан использовалось 119 КА, распределение которых по целевому назначению приведено в табл. 1.11 \ Важную роль в Балканской войне играли КА видовой (КН-11, Lacrosse, фран- цузские Spot и Helios), радио- (Magnum, Orion) и радиотехнической (Ferret-D, Vortex) разведок. Состав орбитальной группировки разведки в количестве 35 КА представлен в табл. 1.12. Таблица 1.11. Космические аппараты в Балканской войне Тип КА Количество Разведывательные 35 В том числе: оптико-электронные 5 радиолокационные 2 радиотехнические и радиоэлектронные 28 Обнаружения стартов БР и ядерных взрывов 2 Навигационные 27 Метеообеспечения 4+15 Связи 36 Итого 119 Примечание. В число КА метеообеспечения включены ап- параты гражданского назначения (4). Таблица 1.12. Состав орбитальных группировок КА разведки Тип КА Количество Видовая разведка КН-11 2 Lacrosse 2 Helios (франц.) 1 Spot (франц.) 2 Радио- и радиотехническая разведка Jumpseat 3 Trumpet, Jumpset-2 3 Vortex, Chalet 2 Advanced Vortex, Jeroboam 2 Mognum 1 Orion, Mentor 2 Advanced Orion 2 Ferret-D 4 SSU 2 9 Всего 35 1 Новости космонавтики. 1999. № 5. С. 31-37. 63
Управление войсками на стратегическом, оперативно-тактическом и тактичес- ком уровнях обеспечивалось с помощью космических систем связи, оперативная группировка которых составляла 36 КА. Для ретрансляции данных от разведыва- тельных КА (Lacrosse, КН-11) использовалась система слежения и ретрансляции данных (TDRSS - Tracking and Data Relay Satellite System - система слежения и ретрансляции данных), принадлежащая НАСА, и спутниковая система передачи данных SDS-2. Навигационное обеспечение (наведение высокоточного оружия, навигация самолетов и вертолетов, топогеодезическая привязка огневых позиций и т. д.) осуществлялась с помощью 27 КА Глобальной навигационной системы NAVSTAR. Наземные потребители были оснащены большим количеством прием- ников автономной навигации SLGR гражданского и военного назначения со спо- собностью дешифровки сигналов кода Р. Широкомасштабность применения КС в зоне Балкан намного повысила бое- вую эффективность всех видов вооруженных сил, гибкость и оперативность пла- нирования и проведения операций на различных этапах подготовки и ведения боевых действий, в частности воздушной и наземной операций. Рассмотрим под- робнее боевые возможности основных орбитальных военно-космических средств и систем США, их роль в операции «Решительная сила» на Балканах. В состав группировки космической разведки входили семь КА видовой раз- ведки, из них три КН-И (один в резерве), два Lacrosse, а также французские КА Spot (1 плюс 1 в резерве) и Helios. КН-11 осуществлял обзорную разведку в полосе 1250-2500 км с разрешени- ем в несколько метров и детальную съемку конкретных районов (2,8x2,8 км в надире и 8,2x23,3 км на краю полосы) с разрешением 30-60 см. Время на развед- ку одного района составляло 5-20 с, скорость перенацеливания - 1,6-3,0 град/с. При обзорной разведке цикл непрерывной съемки длился не более 2 мин. На борту имелась двигательная установка для маневрирования. Параметры орбиты (наклонение i = 97,8°, период обращения Т= 97,5 мин, высота h = 300-1000 км) обеспечивали прохождение зоны Балкан 1-2 раза в светлое время суток. Для систе- мы из трех КА этот показатель находился на уровне 2-5 пролетов в сутки в светлое время (аппараты данного типа проводили и ночную съемку в ПК-диапазоне). Управление КА этого класса осуществлялось из Центра управления на авиа- базе Онизука (г. Саннивейл, шт. Калифорния) и наземных станций слежения сети AFSCF. Полученные изображения в цифровой форме передавались на наземные станции в Гренландии и в бассейне Тихого океана, а также через спутники SDS-2, DSCS-2 и -3 в Основной информационный центр Армии США (Army’s Information Dominance Center) в Форт-Бельвуаре, а оттуда в Национальный центр анализа видеоинформации NPIC (National Photographic Interpretation Center) (ЦРУ, Вашинг- тон). После дешифровки и анализа изображения далее по спутниковым каналам передавались потребителям, в том числе и командованию НАТО в зоне Балкан. Экспериментальные КА ОЭР КН-12 осуществляли наблюдение в ночных ус- ловиях, передавая до 12 изображений в минуту. В дневное время они выполняли спектрозональную съемку, при этом линия визирования камер могла отклоняться от вертикали места по крену и тангажу. Такой «вынос» линии визирования съе- мочной камеры увеличивает длительность видеоконтакга с зоной целевого приме- нения, открывает возможность получать стереоизображение цели и выявлять лож- ные цели. Два аппарата этого класса испытывались в зоне Персидского залива. 64
Существенным моментом является передача видеокартинки непосредственно с борта разведывательного КА на войсковые приемные станции Constant Source, а на кораблях ВМС - на специальные терминалы FIST, с помощью которых за 10 мин выдается распечатка изображения требуемого района цели. На борту Lacrosse (изготовитель - фирма Martin Marietta, США) была уста- новлена РЛС СА, позволяющая вести круглосуточную и всепогодную разведку с разрешением 0,6-3,0 м. При ширине полосы обзора 1000 км ширина полосы захвата составляет 20-40 км, а в обзорном режиме - 100-200 км. Практически с помощью этого КА можно определять количество танков, самолетов и другой техники, «распознавать» замаскированные цели. В орбитальной группировке использовались два подобных КА с наклонениями 57 и 68°, высотами орбит 660-700 км и периодом обращения 98 мин. Такое орбитальное построение по- зволяло осуществлять наблюдение зоны Балкан двумя КА 4-7 раз в сутки и передавать изображение через KA-ретрансляторы TDRS (Tracking and Data Relay Satellite - космический аппарат слежения и ретрансляции данных) в масштабе времени, близком к реальному, в NPIC с последующей передачей потреби- телям. Интегральная интенсивность пролетов КА видовой разведки США (три КН-11 и два Lacrosse) над зоной Балкан на фоне усиления других демаскирующих при- знаков по отдельным составляющим боеготовности сил и средств НАТО (авиа- ции, флота, сухопутных войск) принимала максимальное значение в моменты начала военных действий воздушной и наземной операций. Поэтому при опреде- ленных дополнительных условиях этот фактор может быть использован для прог- нозирования таких событий, т. е. по активности в космосе можно судить о наме- рениях противоборствующих сторон на земле, что и было сделано российскими военными специалистами при анализе и прогнозе наземно-космической обста- новки в зоне Балкан. На ГСО были сосредоточены космические средства РТР и РР с точками «стоя- ния» в Восточном полушарии, позволяющие осуществлять перехват сигналов радиорелейных тропосферных и УКВ-станций связи, работающих практически во всем освоенном диапазоне частот (20-40 000 МГц). РЛС ПВО Югославии обнаруживались с помощью трех КА Trumpet (Jump- seat-2), находящихся на высокоэллиптических орбитах с наклонением 63° и высо- тами в перигее и апогее 500 и 39 000 км соответственно, а также четырех КА Ferret-D (два - на орбитах с наклонением 97° и высотой 700 км, два - на орбитах с наклонением 85° и высотой 800 км). Плоскости орбит КА Trumpet были разнесены в пространстве на 90°. При этом положение КА в каждой плоскости выбрано так, чтобы обеспечивалось равномерное в течение суток прохождение всех КА систе- мы вдоль одной и той же наземной трассы. Trumpet и Ferret-D обеспечивали пере- хват излучения РЛС, по характеристикам которого определялся тип работающей РЛС. Кроме того, совместная обработка пеленгов на конкретную РЛС, полученных одновременно с двух КА разных систем, позволяла определить положение станции с точностью, достаточной для формирования целеуказаний средствам поражения. Геостационарные КА РР Magnum (один КА), Orion (два), Advanced Orion (два) и РТР Vortex (два) и Advanced Vortex (два) были оснащены крупногабаритными зонтичными антеннами с возможностью перемещения зоны обзора по поверхно- сти Земли за счет вращения КА. 65
Получение целевой информации с борта этих КА обеспечивали приемные станции на о. Гуам, Пейн Гэп (Австралия), Каэна-Пойнт (Гавайи), Бад-Айблинг (ФРГ) и Менвит-Хилл (Великобритания), с которых она затем с помощью КА связи DSCS-2, -3 ретранслировались в центры сбора и обработки данных в США. Обработанная информация принималась сетью мобильных пунктов приема спе- цинформации непосредственно в Европе и зоне Балкан, а затем передавалась на средства поражения и радиоэлектронного подавления. Такая структура получе- ния информации позволяла с периодичностью 1-2 ч уточнять изменения в опера- тивно-тактической обстановке и гибко планировать применение сил и средств. Невольно возникает вопрос, как в условиях такого радиоэлектронного «прес- синга» югославам удалось сохранить свою систему ПВО и пункты управления войсками. В частности, 25 марта на начало воздушной операции в зоне Балкан отмечены 19 пролетов четырех КА Ferret с диаметром «пятна» наблюдения поряд- ка 3000 км и практически непрерывный контроль КА системы Jampseat. Видимо, тактика частичного «молчания» РЛС в таких условиях наиболее оптимальна. Еще во времена иракского кризиса для эффективного наблюдения пусков ОТР два КА DSP из штатной группировки на ГСО (в точках 8,5 и 70° в. д.) были использованы в качестве космического эшелона региональной СПРН. Эти аппа- раты были закручены в противофазе со скоростью 6 об/мин. Установленный на КА ИК-телескоп с фокусным расстоянием 3,65 м обеспечил регистрацию не только пусков ОТР, но и работы форсажных блоков истребителей. При угле отклонения КА DSP от оси вращения 6° и угле зрения телескопа 6,8° полный угол сканирования составляет 18,8° при угле «мертвой» зоны 5,2°. С дискретностью 12 с информация с КА принимается в Наррангаре (Австралия). В целях ускорения процессов отбраковки полученной развединформации, вы- бора целей для нанесения ударов и передачи их изображений в места дислока- ции боевых подразделений была создана специальная структура, куда вошли пред- ставители нескольких разведывательных организаций США, а также стран НАТО. Обеспечение боевых подразделений альянса информацией, необходимой для успешного нанесения ударов, потребовало тесного сотрудничества военных ве- домств стран-участниц с такими американскими службами, как НРУ, Нацио- нальное управление геопространственной разведки (НУГР) (National Geospecial Agency - NGA), ЦРУ и АНБ. Для согласования деятельности всех этих струк- тур в НРУ был дополнительно сформирован отдел оперативной поддержки (Operational Support Office - OSO). Для совмещения возможностей одновременной оценки ущерба, нанесенного объектам противника, и планирования последующих действий НАТО использо- вало систему быстрого нацеливания RTS (Rapid Targeting System), разработан- ную совместно специалистами НРУ, ВВС и NGA. Аппаратура приема информа- ции об объектах, которые намечается уничтожить, была развернута на итальянс- кой авиабазе Авиано, а также в других местах дислокации подразделений вооруженных сил альянса, участвующих в конфликте. Часто меняющиеся погодные условия, а также горно-холмистая местность рай- она боевых действий, влияющая на развитие атмосферных процессов, потребова- ли использования информации, получаемой от метеорологических КА. Эти дан- ные, по мнению западных экспертов, были крайне необходимы для планирования действий самолетов НАТО, а также для ведения разведки с помощью космических 66
средств. В частности, в зарубежных СМИ сообщается о применении четырех аме- риканских КА типа DMSP, находящихся на полярных орбитах, высота которых составляет 800 км. Они способны передать изображения состояния метеообразова- ний в заданном районе с разрешением до 300 м. Помимо КА типа DMSP Министерства обороны США к обеспечению боевых действий были привлечены находящиеся на полярных орбитах четыре метеороло- гических КА американского Национального агентства по изучению океана и ат- мосферы (National Oceanic and Atmospherick Administration - NOAA) NOAA-10, -12, -14 и -15 (два из них - NOAA-14 и -15 - являются оперативными). При этом КА пролетают с интервалом 1 ч, что позволяет отслеживать даже кратковремен- ные изменения погоды в районе боевых действий. Кроме того, в СМИ сообщалось об использовании информации о метеообста- новке, получаемой с двух европейских КА Meteosat, находящихся на ГСО. При этом Meteosat-7 (считается основным) находится в точке стояния с координатами 0° долготы, а Meteosat-б - 9° в. д. Для обеспечения высокой точности навигационной информации, используе- мой Вооруженными силами НАТО, широко применяется КРНС NAVSTAR, в со- став которой входят 24 КА. Зарубежные эксперты подчеркивают, что передавае- мая ими информация была крайне необходима для применения войсками альянса высокоточного оружия. Кроме разведывательных, метеорологических и навигационных КА важная роль в обеспечении боевых действий НАТО отводится также KA-ретрансляторам и КА РТР, принадлежащим НРУ, а также КА связи. Сообщается, в частности, об исполь- зовании КА связи NATO-4, британского Skynet, французского Telecom, КА систе- мы спутниковой связи DSCS-3 Министерства обороны США и американских КА УКВ-связи. При этом один из таких КА, запущенный в 1998 г., находится на ГСО с координатами 23° з. д., что позволяет обеспечивать действия Вооруженных сил НАТО на всем Европейском ТВД. По мнению зарубежных экспертов, интенсивное применение КС в ходе бое- вых действий было вызвано сложным рельефом местности; необходимостью ко- ординации действий различных сил, находящихся на больших расстояниях друг от друга; широким использованием КРНС NAVSTAR для коррекции бортовой навигационной аппаратуры самолетов; применением крылатых ракет, управляе- мых авиабомб, а также других систем, требующих определения координат отно- сительно земной поверхности с высокой степенью точности. По оценке запад- ных экспертов, количество КА, привлекаемых для обеспечения боевых действий против Югославии, превысило численность орбитальной группировки многона- циональных сил, участвовавшей в операции «Буря в пустыне» против Ирака. Операция в Афганистане. Американскими военными экспертами дана пред- варительная оценка использования космической группировки США в ходе анти- террористической операции «Несокрушимая свобода». При этом отмечается су- щественный вклад спутниковых систем в решение разведывательных, коммуни- кационных, радионавигационных и метеорологических задач. Космические разведывательные системы применялись в целях обеспечения американских войск своевременными и достоверными данными о группировке сил Исламского движения талибов, замыслах противника, его боеспособности и готовности к нанесению ударов, а также об особенностях местности. 67
Космические системы ОЭР и РЛР были задействованы в полном объеме. В их состав входило шесть КА: три ОЭР типа КН-11 и три РЛР типа Lacrosse. Они обеспечивали получение изображения различных объектов, образцов вооружений и военной техники (ВВТ), наблюдение за дислокацией группировки войск Исламс- кого движения талибов и в целом за ведением боевых действий в Афганистане. КА разведки вели съемку с максимальным разрешением и использовались совместно с KA-ретрансляторами типов SDS и TDRS. Кроме того, для обеспечения функцио- нирования КА типа КН-11 задействовались КА метеорологической системы. В целях расширения возможностей видовой разведки по обеспечению бое- вых действий Национальное управление видовой разведки и картографии (National Imagery and Mapping Agency - NIMA) в октябре 2001 г. приобрело эксклюзивное право на использование снимков территории Афганистана, сделанных коммер- ческим аппаратом Icones-2, который обладает максимальной разрешающей спо- собностью 1 м. Вооруженными силами США также активно использовались данные, получае- мые КА системы разведки природных ресурсов Земли Landsat-7, Terra, OrbView-2, что расширило их возможности по составлению, обновлению и своевременному уточнению карт местности, облегчило проведение инженерной оценки зоны бое- вых действий. В ходе антитеррористической операции «Несокрушимая свобода» было при- нято решение продлить срок использования экспериментального КА оптико-элек- тронной съемки земной поверхности ЕО-1, принадлежащего НАСА, для улучше- ния разведывательного обеспечения американских войск. С его помощью были получены изображения земной поверхности с разрешением около 30 м, которые использовались для оценки степени поражения объектов на основе сравнения многоспектральных снимков, сделанных до и после нанесения воздушных уда- ров, а также для принятия решения о необходимости повторных бомбардировок. Из состава КА РЭР для обеспечения контртеррористической операции в Аф- ганистане привлекались два КА типа Aquacade, Magnum и Mentor, которые по- зволили осуществить перехват радиосигналов, а также сигналов радиорелей- ных и тропосферных линий связи, бортовых передатчиков самолетов и других ЛА. Талибы наряду с устаревшими образцами коммуникационных средств ис- пользовали самые современные образцы мобильной спутниковой связи. КА РЭР позволили осуществлять перехват переговоров командиров талибов, своевре- менно вскрывать их планы и дислокацию. Военные спутниковые системы связи работали с максимальным напряжени- ем, однако смогли обеспечить лишь 40-60 % потребности сил, участвовавших в операции «Несокрушимая свобода». В состав спутниковой группировки вошли шесть КА стратегической системы связи DSCS, три КА объединенной стратеги- ческой и тактической связи Milstar, два КА оперативно-тактической системы свя- зи ВМС, ВВС и Сухопутных войск и шесть КА системы передачи данных SDS. Кроме того, традиционно использовались КА принадлежащей НАСА системы сле- жения и ретрансляции данных TDRSS. Вместе с тем резко возросшие потоки данных (примерно в 7 раз по сравнению с операцией «Буря в пустыне»), необхо- димых для обеспечения проводимой операции, потребовали активного привлече- ния коммерческих систем связи. Специалисты особо отмечают систему мобиль- ной спутниковой связи Iridium, насчитывающую 66 оперативных КА на низких 68
орбитах. Она обеспечила группировке войск США доступ к каналам объединен- ной системы цифровой связи DISN Министерства обороны США, системе связи федеральных органов управления Соединенных Штатов, национальной системе открытой телефонной связи и глобальной сети Интернет. При этом осуществля- лось шифрование передаваемой информации и закрытие телефонных разговоров корреспондентов. КРНС NAVSTAR, включавшая 24 оперативных КА, обеспечивала непрерыв- ное, всепогодное (практически в реальном масштабе времени) навигационно-вре- менное обеспечение группировки Вооруженных сил США. Для повышения точ- ности определения координат были сокращены промежутки времени между кор- ректировкой КА системы КРНС NAVSTAR станциями контрольно-измерительного комплекса ВВС США, что позволило более эффективно применять высокоточное оружие. При планировании и проведении операции (особенно нанесении ракетно-бом- бовых ударов) большое внимание уделялось использованию данных, получаемых от КА Национальной системы контроля окружающей среды NPOESS (National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System). Эта система использует- ся для составления метеосводок, метеокарт, глобальных и локальных прогнозов сроком от одних суток до двух недель и позволяет осуществлять сбор данных о состоянии облачного покрова, параметрах атмосферы и околоземного простран- ства. Наиболее интенсивно использовались метеорологические КА Министерства обороны США Block-5Д2-8 и -5ДЗ-1. Повышение эффективности работы систе- мы NPOESS позволило обеспечить группировку войск метеорологическими дан- ными в полном объеме. В частности, получаемые предупреждения об изменении солнечной активности позволили своевременно обращать внимание специалис- тов на корректность функционирования КА связи, разведки и навигации, что, в конечном счете, положительно сказалось на эффективности ракетно-бомбовых ударов и управлении войсками. Для метеорологического обеспечения группиров- ки ВМС также использовалась аппаратура, установленная на КА НАСА Quicksat, позволяющая определять скорость и направление ветра над поверхностью океана. Предварительный анализ показал, что спутниковые системы США использо- вались с максимальной отдачей и во многом обеспечили успешное проведение контртеррористической операции. Вместе с тем отмечается ряд недостатков, в том числе отсутствие радиолокационных и оптико-электронных разведыватель- ных систем, ориентированных на потребителя тактического звена, что в ряде слу- чаев привело к несвоевременному получению пользователями разведданных. Кро- ме того, недостаточная периодичность наблюдения района ведения боевых дей- ствий не позволила в полном объеме проконтролировать перемещение сил и средств талибов. Анализ применения космических средств США в трех войнах позволяет сде- лать некоторые обобщения и выводы: • сложилась устойчивая тенденция использования КС разведки, связи и нави- гации для обеспечения боевых действий войск, вплоть до тактического звена, в условиях локальных конфликтов; • активное применение КС ведет к их демаскированию по совокупности бал- листических, функциональных, сигнатурных, противодействующих и других при- знаков; 69
• в сложившихся геополитических условиях необходимы безотлагательные меры по совершенствованию рациональной системы контроля космической об- становки на основе новых технических решений; разработки эффективных ма- тематических методов, их программной реализации; выявления, анализа и со- гласования демаскирующих признаков по всем компонентам боеготовности сил и средств космического эшелона, авиации, флота и наземных группировок. Вторая война в Ираке. При подготовке и в ходе боевых действий Воору- женных сил США в Ираке для решения разведывательных, навигационных и метеорологических задач, а также задач связи широко использовались данные космической группировки, которая к началу боевых действий, по разным ис- точникам, составляла от 50 до 100 КА. Для этих целей активно привлекались КА КС предупреждения о пусках БР IMEWS, видовой, радио- и радиотехничес- кой разведок, связи, глобальной КРНС NAVSTAR-GPS, контроля окружающей среды, КА НАСА, коммерческие КА других стран. Сведения о пусках оперативно-тактических и тактических ракет Вооружен- ных сил Ирака с американских спутников системы IMEWS поступали в реаль- ном масштабе времени на мобильную станцию приема, обработки и передачи данных, а также предупреждения о ракетном ударе JTAGS (Joint Tactical Ground Station). Обработка сигналов, поступающих от КС IMEWS, непосредственно в регионе позволила американским войскам своевременно обнаруживать пуски ра- кет, рассчитывать траектории их полета, районы падения боеголовок и доводить данную информацию до органов управления войсками. Сведения поступали так- же на пункты боевого управления ЗРК Patriot, благодаря чему повысилась эф- фективность их применения. Станция JTAGS впервые была использована амери- канскими военнослужащими в 2001-2002 гг. в ходе операции «Несгибаемая сво- бода» в Афганистане. Космические разведывательные системы предназначались для обеспечения американских войск своевременными и достоверными данными о создаваемых группировках войск Вооруженных сил Ирака, вероятном замысле их примене- ния, боеспособности и готовности к нанесению ударов, а также для добывания сведений об особенностях местности и инфраструктуре. Система видовой раз- ведки насчитывала до шести КА типов Keyhole и Lacrosse. Эти КА позволили получать изображения различных объектов, образцов ВВТ, вести наблюдение за дислокацией войск Ирака, за результатами применения высокоточного оружия и в целом за ходом боевых действий. В целях расширения возможностей видовой разведки по обеспечению бое- вых действий NIMA в январе 2003 г. заключило контракт с компаниями Space Imaging и Digital Globe, которым принадлежат коммерческие КА Ikonos-2 и Quick Bird-2, на приоритетное использование снимков, сделанных с их помощью. Их аппаратура имеет максимальную разрешающую способность 1 и 0,61 м соответ- ственно. Этим контрактом также были предусмотрены жесткие меры, исключаю- щие реализацию материалов космической съемки другим потребителям1. Наряду с данными, поступающими с коммерческих КА, которые обладают высоким разрешением, Министерство обороны США широко использовало ма- 1 Чуларис В. Использование США космической группировки в войне против Ирака И Зарубеж- ное военное обозрение. 2003. № 11. 70
териалы, полученные с КА разведки природных ресурсов Земли. Среди них Landsat-5 и -7, Terra. Мобильная станция Eagle Vision обеспечила пополнение базы разведданных снимками, полученными зарубежными КА, такими как изра- ильский EROS-1 (Earth Remote Observation Satellite), канадский Radarsat-1, фран- цузские типа Spot. Получаемые с КА видовой разведки материалы активно дополнялись данны- ми, добытыми с помощью КА систем PTR Более десяти таких КА использова- лись для определения местоположения разведываемых целей по сигналам входя- щих в их состав радиотехнических средств. Предполагалось, что спутниковые снимки также укажут инспекторам ООН (а заодно и организаторам военной операции) места, где Ирак мог производить или скрывать оружие массового поражения (ОМП). Военные инспекторы ООН, кото- рые искали в Ираке ОМП, не выбирали наугад общественные или промышлен- ные сооружения и жилые дома. Они полагались на информацию, собранную ре- зидентами на Земле, и снимки, полученные военными и коммерческими КА. По мнению американских военных, снимки нужных районов Афганистана и Ирака для них бесценны. Изображения настолько детальны, что на них можно опознать транспортные средства, строения, самолеты - почти все, что квалифицированный наблюдатель мог бы искать на Земле. Сравнивая снимки, полученные в разное время, можно обнаружить смену дислокации военных соединений или «изменения в ландшафте», например рытье нового бункера или подземного хранилища. Такой мощный военный инструмент космического базирования, как 28 КА системы GPS (Global Position System - «Глобальная навигационная система»), давал США и их союзникам огромное оперативное преимущество. Полевые ко- мандиры были способны с высокой точностью определять координаты каждого танка, БМП, пушки и, в идеале, каждого солдата. Пилоты истребителей-бомбар- дировщиков, участвующих в атаках на Багдад, могли «на лету» вводить коорди- наты в «умное» оружие (smart munition). Высокоточное «умное» оружие - один из наиболее примечательных приме- ров применения GPS. Единые боеприпасы прямого воздействия JDAM (Joint Direct Attack Munitions) массой от 230 до 910 кг (500-2000 фунтов), которые применя- лись по целям даже чаще, чем обычная артиллерия, ракеты и бомбы, имеют в хвостовой части устройство, позволяющее наводить их на цель по географи- ческим координатам, корректируясь по сигналам системы GPS. Бомбы могут использоваться в любое время суток при любой погоде и, как можно было ви- деть из телерепортажей, попытки Ирака помешать их применению путем по- становки «дымовых помех» (зажигания емкостей с нефтью) ни к чему не при- вели. В то же время, поскольку бомбы идут «точно по адресу», который сообщает им оператор, ввод неверных координат может привести к непоправимым послед- ствиям: возможно поражение гражданских объектов (школ, жилых домов, боль- ниц, рынков) и, чего особенно боялись американские военные, уничтожение сво- ей или живой союзнической силы и техники. Кроме системы GPS использовались и другие КА. Часть из них запускалась специально для подготовки и ведения военных действий, целью которых, поми- мо прочего, было уменьшение продолжительности кампании и снижение числа жертв со стороны как американских военных, так и гражданского населения со- 71
предельной стороны. В частности, при подготовке и в ходе боевых действий про- тив Ирака для управления войсками и оружием с максимальным напряжением использовались военные спутниковые системы связи США. Вместе с тем, по оцен- кам американских специалистов, они смогли обеспечить потребности войск в не- обходимых каналах связи только на 40-60 %. В составе космической группиров- ки были задействованы: КА стратегической системы связи Министерства оборо- ны США DSCS (Defense Satellite Communications System); объединенной стратегической и тактической связи Министерства обороны США MILSTAR (Military, Strategic and Tactical Realy Satellite); системы связи AFSATCOM (Air Force Satellite Communications); системы оперативно-тактической связи на базе КА типа FLTSATCOM (Fleet Satellite Communications System) и др. Кроме того, традиционно использовались КА военной спутниковой системы связи Великоб- ритании Skynet1. Оперативно принятыми мерами возникший дефицит в каналах связи был лик- видирован за счет широкого использования коммерческих спутниковых систем. В ходе операции в Ираке американские войска наиболее интенсивно задейство- вали системы персональной связи Iridium LLC, которые позволили шифровать передаваемую информацию и закрыть телефонные переговоры абонентов. Тер- миналами указанных систем были оснащены передовые группы штабов, мобиль- ные пусковые установки боевых частей и соединений, подразделения сил специ- альных операций, части тыла и инженерные подразделения. Кроме того, группи- ровка коалиционных войск широко использовала спутниковые каналы связи региональных систем. Помимо обеспечения управления и связи названные системы использовались для решения следующих задач: перенацеливание крылатых ракет морского бази- рования Tomahawk, изменение данных целеуказания высокоточных боеприпасов JDAM (Joint Direct Attack Munition) GBU-31 непосредственно на борту самолета, выполняющего боевую задачу; управление беспилотными летательными аппара- тами (БЛА) RQ-1A Globe Hawk, в том числе при проведении операции по осво- бождению американских военнослужащих, попавших в плен. В целях метеорологического обеспечения группировки войск США задейство- вались космические аппараты Национальной системы контроля окружающей сре- ды и использовались данные коммерческих КА Orb View, Terra и Eyesat. Получае- мые материалы учитывались при выборе маршрутов полетов авиации, планиро- вании направлений продвижения Сухопутных войск, а также при выборе средств поражения. Информация об изменении солнечной активности позволила своев- ременно обращать внимание на корректность функционирования КА связи, раз- ведки и навигации, что в конечном счете положительно сказалось на эффектив- ности ракетно-бомбовых ударов и управлении войсками. Министерство обороны США подвело предварительные итоги использования космической группировки в войне против Ирака (март-апрель 2003 г.). Военные специалисты отмечают возрастание роли спутниковых систем в обеспечении груп- пировки войск на всех этапах проведения операции, а также комплексное приме- нение военных и коммерческих КА в интересах всех видов Вооруженных сил США. 1 Чуларис В. Указ. соч. 72
В целом использование американскими войсками средств для обеспечения боевых действий в Ираке стало одним из важных факторов успеха в проведении операции. 1.6. Использование в разведывательных целях космических аппаратов дистанционного зондирования Земли Одним из принципов организации ТР является расширение использования для получения разведданных некоторых неразведывательных систем и средств различной ведомственной принадлежности и, в частности, КА, предназначенных для геофизических исследований и наблюдения за окружающей средой. К аппаратам дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) относятся метеоро- логические, геодезические, океанографические, а также КА разведки природных ресурсов. Они могут привлекаться для решения целого ряда военных задач: об- наружение и идентификация военных объектов; слежение за деятельностью груп- пировок войск вероятного противника; уточнение характеристик ТВД при плани- ровании боевых операций; целеуказание средствам поражения и оперативное оп- ределение результатов нанесения ракетно-бомбовых ударов; метеорологическое обеспечение деятельности вооруженных сил; картографирование территории ве- роятного противника. Использование в США КА разведки природных ресурсов и наблюдения за окружающей средой началось в середине 60-х годов прошлого века, когда ряд КА военного назначения находились еще в стадии разработки и опытной эксплу- атации. Например, в тот период планирование запусков КА ФР велось с учетом данных о характере облачности в районе разведки. Они поступали от метеоКА гражданской организации NOAA. Всего с начала эксплуатации этой серии было запущено 17 КА. Последний запуск NOAA-М был произведен в июне 2002 г. PH Titan-23 с авиабазы ВВС Ван- денберг. Начальная орбита метеоКА имела следующие параметры: наклонение 89,785°; высота перигея 808,8 км; высота апогея 825,6 км; период обращения 101,2 мин. NOAA-M - третий в серии из пяти «оперативных полярных КА наблюдения за окружающей средой» POES (Polar-orbiting Operational Enviromental Satellites) c усовершенствованной аппаратурой отображения, возможностями ДЗЗ и сроком эксплуатации 10 лет. Система мониторинга окружающей среды управления NOAA состоит из двух типов КА: GOES (Geostationary Operational Enveriromental Satellites), запускае- мых на ГСО в интересах национального и регионального оперативного сбора данных, и POES, функционирующих на полярных орбитах и предназначенных для составления глобальных прогнозов погоды и текущего мониторинга. Оба типа КА необходимы для построения полной системы контроля погоды в мире. С КА, выведенных на полярную орбиту, возможен обзор всей земной поверх- ности, мониторинг изменений в атмосфере и получение фотоснимков облачного покрова. КА отслеживают глобальные изменения погоды и климата в мире. На аппаратах установлены радиометры для получения изображений земной поверх- ности в видимом и ИК-диапазонах спектра, приборы для измерения тепловой радиации, профилей влажности и температуры. УФ-датчики полярных КА так- 73
же измеряют уровни озона в атмосфере и способны обнаружить озоновые дыры над Антарктикой от середины сентября до середины ноября. Каждый день эти КА посылают данные в компьютеры Центра оперативного управления КА Наци- ональной службы NESDIS для составления прогнозов, особенно для атмосферы над океанами, где обычных («неспутниковых») данных недостает. В 2010 г. информацию предполагается получать с трех КА, работающих на полярных орбитах в составе NPOESS. Сведения о погодных условиях необходимы не только для выбора парамет- ров съемок из космоса, но и для всех систем управления войсками. Чтобы обес- печить своевременное получение данных о погоде для американских Вооружен- ных сил и баз, размещенных по всему миру, военное руководство США исполь- зует множество разнообразных метеоспутников ВВС, ВМФ и различных гражданских служб. Съемочная аппаратура этих КА работает как в оптическом, так и радиочастотном диапазоне электромагнитного излучения. КА, оснащенные ИК- и радиолокационной аппаратурой, позволяют опера- тивно получать данные об облачном покрове и изменениях температуры на зем- ле, море и в атмосфере для проведения военной метеорологической разведки. Такая разведка выполняется, в частности, по программе DMSP с КА, разработан- ных фирмой Lockheed Martin Corp. Одним из первых заданий для военных ме- теоспутников DMSP было определение толщины облачного покрова над возмож- ными целями для КА, проводивших ФР. В 1994 г. NOAA и Министерство обороны США договорились объединить свои системы для сокращения расходов и пригласили европейскую организацию по метеорологическим КА EUMETSAT принять участие в программе получения метеоинформации. Для координации деятельности Министерства обороны, NOAA и НАСА в рамках программы по метеорологии и исследованию природных ресурсов Зем- ли в США рассматривается возможность создания нового управления - IPO (Integrated Program Office - Управление интегрированных программ). Предпо- лагается, что его деятельность позволит более эффективно реализовать запла- нированные программы и сэкономить более 1,5 млрд долл. Под руководством Бюро научно-технической политики при Правительстве США начата разработ- ка плана объединения системы военных и гражданских метеорологических КА с элементами международной системы EOS (Earth Observation System). Американское военное ведомство использует не только такую, но и видовую информацию с КА ДЗЗ. Первые значительные закупки изображений от операторов коммерческих систем ДЗЗ Spot и Radarsat относятся ко времени первой войны в Персидском заливе в 1991 г. В 1993 г. был заключен контракт стоимостью 800 тыс. долл, с французской корпорацией Spot Image о закупке изображений, получаемых с КА Spot. Основ- ные потребители этих данных - Управление разведки ВВС и Картографическое управление Министерства обороны США. Ведущей организацией в разведывательном сообществе США по вопросам использования КА двойного назначения является NIMA (Национальное управле- ние видовой информации и картографии), созданное в 1996 г. в ходе реорганиза- ции структуры разведывательного сообщества. Оно включало несколько служб из состава Министерства обороны США, ЦРУ и НРУ: 74
• Картографическое управление Министерства обороны США - DMA (Defense Mapping Agency); • Центр видовой информации - CIO (Central Imagery Office); • Центр распространения данных военных программ - DDPO (Defense Dissemination Program Office); • Национальный центр космической ФР ЦРУ - NPIC (National Photographic Interpretation Center). Сферы деятельности между NIMA и NRO были поделены следующим обра- зом: на NIMA возложены функции сбора, обработки и распространения геопрос- транственной информации, а на НРУ - задачи разработки, запуска и эксплуата- ции систем видовой КР. После утверждения военного бюджета на 2004 г. NIMA получило новое наи- менование: Национальное геопространственное управление (NGA). В США официально введен термин геопространственная разведка (Geospatial Intelligence, или GEOINT), которая определяется как процесс использования и ана- лиза геопространственной информации для описания, оценки и визуального ото- бражения физических особенностей местности и объектов, а также изменений в их описании с указанием координатной географической привязки. Потребителями информации являются организации из состава разведыватель- ного сообщества США, Вооруженные силы, другие государственные ведомства США и спецслужбы стран-союзников. Значительная часть картографической про- дукции находится в открытом доступе. Обработка изображений, разработка карт и видовых продуктов осуществля- ются в рамках программы анализа геопространственной и видовой информации под наименованием Omnibus. Разработчик программы - компания Harris в январе 2003 г. получила новый 10-летний контракт на сумму 750 млн долл, на создание программы нового поколения «Глобальная геопространственная разведка» (Global Geospatial Intelligence - GGI). Новая программа GGI предназначена для разработ- ки карт, определения координат и получения выходных видовых продуктов на основе анализа изображений как коммерческих КА ДЗЗ, так и КА видовой раз- ведки. Особое внимание уделяется внедрению процедур автоматического поиска и анализа изменений на объектах съемки по нескольким разновременным изоб- ражениям. Первым коммерческим КА США, видовая информация которого использова- лась Министерством обороны, стал КА ДЗЗ Landsat. Он разработан и запускается НАСА как средство постоянно действующей системы дистанционного исследова- ния природных ресурсов. К настоящему времени запущено семь таких аппаратов. Landsat имеет модульную конструкцию (рис. 1.12). Блок-модуль со служеб- ной аппаратурой является стандартным для большинства типов КА данного ве- сового класса. Он может отсоединяться от блока с целевой аппаратурой и дос- тавляться на корабль Shuttle для ремонта или оставаться на орбите, если ремонту будет подвергаться блок с целевой аппаратурой. В качестве целевой аппаратуры на первых КА Landsat применялась спектро- зональная телевизионная система из трех камер с разрешением до 4500 линий (диапазон волн 0,475-0,830 мкм) и четырехканальный радиометр MSS (0,5-0,6; 0,6-0,7; 0,7-0,8; 0,8-1,1 мкм). На Landsat-4 и последующих аппаратах вместо те- левизионной системы устанавливается семиканальный радиометр ТМ с повы- 75
Рис. 1.12. Космический аппарат Landsat: 1 - антенна навигационной системы; 2 — отсоединяемый блок со служебной аппаратурой; 3 - радиометр ТМ; 4 - ра- диометр MSS; 5 — антенна системы пе- редачи данных через КА-ретранслятор шенной разрешающей способностью на мес- тности (30 м вместо 70 м для MSS). Он пред- назначается в основном для геологических изысканий. Используемые диапазоны волн: 0,45-0,52; 0,52-0,60; 0,63-0,69; 0,76-0,90; 1,55-1,75; 2,09-2,35; 10,4-12,5 мкм. Телескоп радиометра собран по схеме Кассегрена, име- ет фокусное расстояние 2,4 м. Угловое разре- шение в видимом и ближнем участках ИК- спектра 42 мкрад, на среднем - 44 и на даль- нем - 170 мкрад. Полоса обзора 185 км, апериодичность 14 сут (Landsat-4). За сутки с радиометра MSS через КА-ретранслятор может быть передано около 60 снимков и с ТМ-25-301. Повысить надежность выявления объектов разведки позволяет аппаратура, работающая не только в ИК- или панхроматическом, но и в других диапазонах спектра. На ранее разра- ботанных КА для ДЗЗ число спектральных ка- налов не превышало десяти. Однако с ростом возможностей электроники число используемых узкополосных каналов возросло до нескольких сот. Такая съемка получила наименование гиперспектральной. Данные, полученные при гиперспектральной съемке, с большой увереннос- тью позволяют, например, выявлять болота по различиям спектрального отраже- ния от мокрой и сухой травы. Они могут также использоваться для определения местоположения военной техники противника. Гиперспектральная аппаратура FTHSI (Hiperspectral Imager), имеющая массу около 10 кг, была разработана исследовательской лабораторией ВВС США Kestrel по контракту с Научно-исследовательским центром ВВС США для эксперимен- тального спутника Mighty Sat.II.I (условное наименование Sindry). КА, выведен- ный в 2000 г. на орбиту высотой 547 км, позволяет осуществлять съемку терри- торий площадью 20x13 км в области спектра от 470 до 1050 нм с периодичнос- тью трое суток. КА имеет узкополосный канал передачи данных, в связи с чем большой объем информации обрабатывается на борту с использованием алгорит- ма преобразований Фурье, требующего значительных вычислительных мощнос- тей, на специально разработанном процессоре для обработки сигналов. Путем сравнения полученных гиперспектральных изображений с имеющимися в банке данных КА этот процессор позволяет выделять необходимую информацию и пе- редавать ее на Землю. В августе 2001 г. КА Mighty Sat II.I были получены изображения аэропорта г. Денвер (шт. Колорадо) в 150 поддиапазонах, охватывающих область спектра электромагнитного излучения от 0,45 до 1,05 мкм. Результаты испытаний экспе- риментального КА учтены при разработке опытного образца по программе 1 Гарбук С., Белокопытов Р Использование в военных целях космических аппаратов дистан- ционного зондирования Земли // Зарубежное военное обозрение. 1995. № 9. 76
Warfighter-1. В соответствии с этой программой до 2010 г. планируется создать и развернуть космическую группировку, включающую КА MightySat II.I, аппара- тура которых работает в 256 оптических узкополосных диапазонах электромаг- нитного спектра. По программе STP в марте 2000 г. был осуществлен запуск КА массой 600 кг с мультиспектральным тепловизором MTI, разработанным лабораторией Sandia, с 15 каналами регистрации изображений участков местности размером 12x12 км. Одно такое изображение получают при вертикальном положении визирной оси MTI, а другое - при ее наклоне на 45-55°. Каждый день можно фиксировать изображения шести участков местности. Кроме того, на КА имеется аппаратура HXRS для реги- страции рентгеновского излучения. Бортовая аппаратура состоящих на вооружении и перспективных КС облада- ет большими информационными возможностями, характеризующимися прежде всего разрешающей способностью, рабочими спектральными диапазонами и пе- риодичностью наблюдения (табл. 1.13)1. Министерство обороны США возлагает большие надежды на установленную на КА Landsat-7 многоспектральную стереокамеру с разрешающей способнос- тью 5 м, благодаря которой надеется уменьшить свою зависимость от французс- кой системы Spot. Таблица 1.13. Бортовая аппаратура КА и ее характеристики Наименование радиометров, КА ДЗЗ Спектральные диапазоны, мкм Пространственное разрешение, м Полоса обзора, км Периодичность просмотра в сутки MSS, Landsat-1, -2, -3, -4 и -5 0,5-0,6; 0,6-0,7 0,7-0,8; 0,8-1,1 10,4-12,5 80 80 120 185 16 ТМ, Landsat-4 и -5 0,45-0,52; 0,52-0,6 0,63-0,69; 0,76-0,9 1,55-1,75; 2,08-2,35 10,4-12,5 30 30 30 120 185 16 ЕТМ, Landsat-7 0,5-0,9 0,45-0,52; 0,63-0,69 0,76-0,9; 1,55-1,75 2,08-2,35 10,4-12,5 3,53-3,93; 8,2-8,75 8,75-9,3; 10,2-11 11-11,8 15 30 30 30 120 60 60 60 185 16 VNIR, Landsat-7 3 диапазона 5 10 50 50 - FTHSI, MightySat 11.1 0,45-2,05 150 диапазонов (в перспективе 256 диапазонов) 20x13 км S 3 1 Гарбук С., Белокопытов Р. Указ. соч. 77
Информация коммерческих КА ДЗЗ широко использовалась Вооруженными силами США в локальных военных конфликтах. Для обеспечения готовившихся операций на Гаити командованием стратегической обороны и космоса Сухопут- ных войск США была создана система отработки боевых задач, исходными дан- ными для которой служили информация, поступающая с КА Landsat и Spot, а также материалы картографического управления Министерства обороны. Систе- ма позволяла отображать панорамную картину местности. Информация, переда- ваемая с КА Landsat, обеспечивала деятельность американских войск в Сомали. В частности, по изображениям, приобретенным у EOSAT (официального дистри- бьютора информации, принимаемой с КА Landsat), специалисты ВВС и ВМС изготовили карты этой страны. На основе изображений, получаемых бортовой аппаратурой КА Landsat и Spot в некоторых спектральных диапазонах, можно создавать карты прибрежных донных участков на глубине до 50 м, что особенно важно для планирования морских десантных операций. Для планирования бомбовых ударов по иракским объектам и обнаружения маршрутов движения танковых колонн в пустыне использовались изображения, получаемые также с КА Landsat и Spot. Они не являлись секретными, поэтому распространялись беспрепятственно. Всего за время войны в зоне Персидского залива на приобретение спектрозональных изображений, передаваемых с ком- мерческих КА, было израсходовано до 6 млн долл. Использование информации коммерческих КА в ходе проведения операции «Буря в пустыне» показало, что видеоматериалы даже двухлетней давности имели большую ценность. Однако из-за недостаточной оснащенности подразделений и частей терминалами в ходе боевых действий не удалось в полной мере обеспечить своевременное поступле- ние разведывательной информации войсковым командирам несмотря на наличие соответствующих разведывательных КА. В целом проблема своевременного доведения видовой информации потреби- телям до тактического звена включительно остается одной из наиболее сложных. Проработка вопросов применения многоспектральных изображений для ускорен- ного картографирования, разведки, обнаружения целей и метеообеспечения на тактическом уровне выполняется специалистами Сухопутных войск США в рам- ках программы FE (Force Enhancement). Определенные надежды возлагаются на новую мобильную американо-французскую наземную разведывательную систе- му Eagle Vision. Как показывает опыт боевых действий, при решении некоторых задач опе- ративность получения информации не должна превышать нескольких суток. При- менение КА типов Landsat и JERS с узкими полосами обзора и периодичнос- тью просмотра заданных районов свыше 20 сут в таких случаях весьма ограни- ченно. Для сокращения временного интервала между двумя последовательными съем- ками одного района на некоторых КА ДЗЗ применяются системы наблюдения, в которых предусмотрено отклонение оптической оси от направления в надир и наведение на заданный район съемки. За счет такой возможности на КА Spot, IRS, ADEOS и CBERS (China/Brazil Earth Resources Satellite) периодичность съемки сокращена с 20-40 до 3-5 сут. Серьезным недостатком многих КА ДЗЗ является невысокая разрешающая способность их бортовой аппаратуры, что не позволяет решать такие задачи, как 78
составление топографических карт и расчет маршрутов полета крылатых ракет. Для этого необходимо, чтобы разрешение составляло не менее 0,5 м. Значительного расширения информационных возможностей коммерческих КА ДЗЗ военные специалисты надеются достичь за счет совершенствования методов получения изображений с высоким разрешением путем обработки снимков более низкого разрешения. Программное обеспечение географической информационной системы GIS мо- жет использоваться для распознавания целей, планирования воздушных и ракет- ных ударов и оценки нанесенного противнику ущерба. Монтажная система GIS позволяет объединять не только многоспектральные спутниковые изображения, но и данные, полученные с помощью средств РЭР и собранные агентурой. Аме- риканская компания Vitek уже предлагает для продажи несекретные версии по- добного программного обеспечения министерствам обороны ряда стран Европы и Азии. Масштабы применения коммерческой видовой продукции для решения обо- ронных задач росли по мере совершенствования и развития аппаратуры КС ДЗЗ. В конце 1990-х годов после появления новых коммерческих КА с аппаратурой метрового разрешения NIMA увеличило объем закупаемых данных в несколько раз (точный бюджет засекречен). Впервые коммерческие снимки с разрешением 1 м по районам боевых дей- ствий были приобретены NIMA в ходе войны США в Афганистане (операция Enduring Freedom) в 2001 г. Одна из ведущих фирм США по поставке продуктов и услуг в области видо- вой информации из космоса Orbital Imanging Corp. (Orbimage) сформировала си- стему из трех цифровых КА ДЗЗ: • Orb View-1 - для съемки атмосферы (был запущен в 1995 г.); • Orb View-2 - для мультиспектральной съемки морской и земной поверхно- сти (1997); • OrbView-З - для высокодетальной съемки подстилающей поверхности (2003). OrbView-З изготовлен компанией Orbital Science Corp. (OSC) по заказу Orbimage. Его назначение - высокодетальная съемка подстилающей поверхнос- ти. Расчетный срок активного существования КА - 5 лет. Расчетная орбита КА OrbView-З солнечно-синхронная, с наклонением 97°, апогеем 470 км и периодом обращения 92,5 мин. Такая орбита и способность аппарата отклонять оптическую ось от трассы полета до 45° позволяют менее чем через три дня совершать повторную съемку выбранного объекта1. Центр управления компании Orbimage находится в Даллесе (шт. Вирджиния). В нем ведется не только управление КА, прием телеметрии, архивация данных, но и располагается служба распространения информации. Высота аппарата 1,9 м, диаметр со сложенными панелями солнечных батарей 1,2 м, масса 304 кг. Пять разворачиваемых панелей солнечных батарей с арсенид- галлиевыми фотоэлементами вырабатывают порядка 625 Вт электроэнергии. Платформа аппарата основывается на разработанной в 1991 г. конструкции для проекта STEP (Space Test Experiment). Она разделена на три отсека (двига- тельный, центральный и полезной нагрузки), которые монтируются друг на дру- 1 Новости космонавтики. 2003. № 8. С. 40, 41. 79
га. Платформа стабилизируется по трем осям и обеспечивает точность географи- ческой привязки КА ±10-12 м. Связь с аппаратом осуществляется в диапазоне ультравысоких частот (X-диапазон). Полезная нагрузка представляет собой сканирующую камеру, способную с расчетной орбиты делать снимки с разрешением 1 м в панхроматическом режиме (спектральный диапазон 450-900 нм) и 4 м - в мультиспекгральном. Мульти- спектральный режим охватывал три канала в видимом диапазоне спектра плюс один канал в инфракрасном (450-520, 520-600, 625-695 и 760-900 нм). Масса камеры 66 кг; полоса обзора 8 км; скорость передачи данных 150 Мбит/с. Для основных заказчиков предусмотрен режим непосредственного приема дан- ных с КА, остальные потребители могут заказать изображения через Интернет непосредственно у Orbimage или через региональных дистрибьюторов. Фирма Orbimage является также эксклюзивным дистрибьютором в США данных с ка- надского радиолокационного КА Radarsat-21. Заявленные характеристики полезной нагрузки и некоторых систем КА очень похожи на параметры съемочной аппаратуры погибшего КА Orb View-4, хотя плат- формы аппаратов внешне и отличаются. Его некоторым функциональным отли- чием является то, что на запущенном КА не установлена гиперспектральная ап- паратура, как это было на Orb View-41 2. По изначальным планам OrbView-З должен был введен в строй еще в 1999 г., однако запуск неоднократно откладывался. В 2001 г. его даже опередил погиб- ший Orb View-4. Пуск третьего аппарата планировался на осень 2002 г., однако состоялся только спустя более полугода. С началом коммерческой эксплуатации OrbView-З компания Orbimage всту- пает в конкуренцию с уже работающими на рынке Space Imaging и DigitalGlobe. Эти две расположенные в Колорадо компании имеют на орбите видовые КА высокого разрешения Ikonos (Space Imaging) и QuickBird (DigitalGlobe), рис. 1.13. Прогресс в развитии вооружений привел к появлению тактического управля- емого оружия (ракет и авиабомб) с координатными системами наведения CSW (Coordinated Seeking Weapons), где наведение на цель с известными координата- ми осуществляется по сигналам радионавигационной системы GPS. Фактически первыми ударными системами типа CSW были стратегические МБР, полетные задания которых рассчитывались с учетом координат стратегических целей, оп- ределяемых по данным КР. Координаты тактических целей для оружия CSW оп- ределяются по оперативным данным как космической, так и воздушной разведки с использованием координатной основы для ТВД. Создание координатной основы для ТВД - главная задача NIMA при подго- товке к боевым действиям. Войны в Югославии и Афганистане показали, что оперативные КА видовой разведки серии КН-11 Crystal не справляются с зада- чей информационного обеспечения войск на поле боя. В связи с этим амери- канское руководство приняло решение в законодательном порядке увеличить масштабы применения коммерческих систем ДЗЗ, разграничить функции и пе- рераспределить задачи съемки между коммерческими и оборонными система- ми. В директиве от 7 июля 2002 г. директор ЦРУ (он же является директором 1 Новости космонавтики. 2003. № 8. С. 40, 41. 2 Там же. 80
a Рис. 1.13. KA ДЗЗ: a - Ikonos; 6 - QuickBird сообщества, куда входит NIMA) предписал данному Управлению увеличить объем закупок материалов у крупнейших национальных операторов коммер- ческих систем ДЗЗ: Space Imaging (Ikonos-2) и DigitalGlobe (QuickBird-2). Ком- мерческие KA предполагается использовать в качестве основного источника для картографической съемки (ранее картографическая аппаратура устанавливалась на военных КА серии КН-11 Crystal). С января 2003 г. изображения с высоким разрешением приобретаются в рам- ках многолетней программы ClearView («Ясный взгляд») у компаний Space Imaging и DigitalGlobe. Сумма заключенных контрактов по программе ClearView стала 81
беспрецедентной за всю историю NIMA. Закупки информации по названной про- грамме осуществляются по единой лицензии, что позволяет NIMA предостав- лять изображения коммерческих операторов всем потенциальным клиентам (во- енным, разведывательным, дипломатическим, федеральным государственным и правоохранительным ведомствам и партнерам по коалициям). Законодательной основой для дальнейшего развития партнерства военных и коммерческих структур США стала новая космическая политика в области ком- мерческих систем ДЗЗ, принятая 25 апреля 2003 г. В соответствии с нею, госу- дарственные потребители должны в максимально возможной степени использо- вать коммерческие системы ДЗЗ. «Национальные технические средства» (National Technical Means - так в офи- циальных документах именуется система ВКР) предписано применять для съем- ки тех объектов, которые не могут быть сняты коммерческими средствами из-за ограниченных характеристик по разрешающей способности, оперативности до- ведения или по условиям видимости. Контракт по программе NextView стал результатом открытия второй линии фи- нансирования для NIMA в 2003 г. Хотя особенности обеих программ слабо описа- ны в открытой печати, можно выделить следующие ее отличительные черты1: • контракт ClearView был рассчитан на закупку информации от уже действу- ющих на орбите КА ДЗЗ в 2003-2005 гг. с возможным продлением до 2007 г.; пятилетний контракт NextView предусматривал разработку перспективных КА по ТТЗ NIMA в 2004-2005 гг. и закупку информации после запуска NextView в 2006-2008 гг.; • в программе NextView максимальное разрешение данных улучшено с 0,6 м (QuickBird-2) и 0,8 м (КА Ikonos-2) до 0,25 м; будут повышены производитель- ность съемки и оперативность просмотра заданного района; • в рамках программы NextView предусматривалось разработать наземные ком- плексы планирования съемок и обработки информации, которые будут совмести- мы с перспективными аппаратами воздушно-космической разведки серии FIA, что обеспечит высокую оперативность выполнения заявок потребителей, совместную обработку данных из различных источников и позволит интегрировать коммерчес- кие системы в существующий контур оперативного сбора видовой информации. Контракт NextView является для NIMA «гарантией» получения информации после 2006 г. Как известно, НРУ, которое отвечает за разработку и эксплуатацию КА видовой разведки, и компания-разработчик Boeing испытывают трудности в создании КА нового поколения FIA. Предполагалось, что первые FIA смогут за- менить эксплуатируемые ныне КА Crystal/Lacrosse не ранее 2008 г. NIMA, которое по закону не может эксплуатировать собственные КА, а только закупает изображе- ния, с помощью контракта NextView обеспечивает бесперебойное поступление ви- довой информации. Таким образом, по программе NextView создается первый американский КА двойного назначения для решения разведывательных, социально-экономических и коммерческих задач. Эксплуатируемые до сих пор коммерческие аппараты не разрабатывались по тактико-техническим заданиям (ТТЗ) военных заказчиков, хотя 1 Интернет-сайты NIMA: www.nima.mil/; компаний Spacelmaging: www.spaceimaging.com и DigitalGlobe: www.digitalglobe.com. 82
на некоторых устанавливалась аппаратура военного назначения. На средства, ин- вестированные в программу NextView, NIMA получит права приоритетного дос- тупа, зарезервированную часть ресурса съемочной аппаратуры и гарантии совме- стимости форматов, протоколов и стандартов с существующей и перспективной аппаратурой обработки и распространения данных. Предполагаемый внешний вид КА по программе NextView представлен на рис. 1.141. Рис. 1.14. Внешний вид КА по программе NextView КРНС, созданная в США, является глобальной системой непрерывного все- погодного навигационного обеспечения военных и гражданских потребителей. Высокая точность определения местоположения объектов с помощью этой сис- темы определила возможность ее использования для геодезических работ и кар- тографирования . По заказу Картографического управления Министерства обороны США в на- чале 1970-х годов создана экспериментальная высокоточная аппаратура STI5010, обеспечивающая точность определения координат 10-15 м в реальном масштабе времени и 2 м за несколько часов работы. К 1980 г. в США выделилась группа организаций, заинтересованных в создании высокоточной приемной аппаратуры для целей геодезии, метрологии и т. д. В нее вошли уже названное Картографи- ческое управление, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Национальное управление по океанографии и ат- мосфере, Геологическая служба США. Эти организации разработали межведом- ственный координационный план по использованию системы NAVSTAR в геоде- зических работах, который определил степень участия каждого ведомства в раз- витии методов геодезического использования системы. Уже в начале 1980-х годов фирмой Texas Instruments была создана серийная навигационно-геодезическая ап- паратура TI 4100 (модификация Geostar 4100), позволяющая достичь точности определения координат 10-15 м в реальном масштабе времени и 1 м за 4-6 ч работы1 2. Точность взаимного положения двух точек на расстоянии до 1000 км составила около 1 дм. Масса аппаратуры 27,2 кг. 1 Интернет-сайты NIMA: www.nima.mil/; компаний Spacelmaging: www.spaceimaging.com и DigitalGlobe: www.digitalglobe.com. 2 Алексеев Б. Геодезическое применение спутниковой радионавигационной системы «НАВСТАР» // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 10. 83
К середине 1980-х годов различными фирмами было разработано большое количество разнообразных вариантов геодезической аппаратуры потребителей, особое место среди которых занимают приемники, работающие по принципу ра- диоинтерферометра. Эти устройства позволяют обеспечить сантиметровый уро- вень точности определения взаимного положения двух или более потребителей, разнесенных на расстояние до 1000 км, без использования высокоточных навига- ционных сигналов. Накопленный опыт применения геодезической аппаратуры потребителей, а также достигнутый уровень точности и оперативность определения позволят резко расширить область применения геодезических приемников и выйти за рамки традиционной навигации. Эта аппаратура нужна для монтажа сложных инженерных конструкций, определения координат аэрофотоаппаратов при съем- ке, а также получения других геодезических данных (азимуты, разности орто- метрических высот, составляющие уклонения отвесных линий, значения вели- чин силы тяжести), необходимых для обеспечения военных и гражданских по- требителей. 1.7. Перспективы развития космической разведки США Концепция Национальной космической политики США. 31 августа 2006 г. Президент США Дж. Буш одобрил концепцию «Национальная косми- ческая политика США», в которой представлены основополагающие принци- пы, цели, задачи и направления деятельности американского военно-полити- ческого руководства, федеральных министерств и ведомств, а также коммер- ческих структур по использованию космического пространства в национальных интересах. Этот документ заменил одноименную президентскую доктрину 1996 г., что обусловлено повышением значимости КС в обеспечении нацио- нальной безопасности Соединенных Штатов, а также необходимостью приве- дения реализуемой космической политики в соответствие с новыми условиями обстановки. Реализация космических программ объявлена приоритетным направлением деятельности. При этом к основным принципам доктрины относятся следующие: • американские КС должны беспрепятственно работать в космическом про- странстве. Поэтому США будут рассматривать любое вмешательство в функцио- нирование своих КС как посягательство на их права; • КС, включая наземный и космический компоненты, а также обеспечивающие их функционирование линии связи, считаются жизненно важными для нацио- нальных интересов страны. В связи с этим Соединенные Штаты будут защищать свои права на свободное использование космического пространства; разубеждать или удерживать другие страны от действий или разработки средств, позволяющих нарушать эти права; предпринимать все необходимые меры для защиты своего кос- мического потенциала; отвечать на вмешательство в эту сферу деятельности; в слу- чае необходимости препятствовать противнику использовать возможности КС во враждебных США целях; • Соединенные Штаты будут выступать против новых юридически обязы- вающих договоренностей, запрещающих либо ограничивающих их доступ в кос- 84
мическое пространство или его использование, а также исследования, разработки, испытания и эксплуатацию систем. Особенностью нового документа по космической политике США является чет- кое разграничение ответственности и функций министра обороны и директора национальной разведки. Так, на министра обороны возложено решение следую- щих задач: • поддержание имеющегося космического потенциала на уровне, позволяю- щем обеспечить контроль космического пространства и эффективное примене- ние национальных вооруженных сил; • разработка специальных требований для решения разведывательных задач на тактическом, оперативном и стратегическом уровне; • предоставление возможности надежного и своевременного доступа в кос- мическое пространство; • обеспечение наличия космических средств и разработка планов их приме- нения в целях своевременного предупреждения о ракетно-ядерном ударе, а так- же эффективного функционирования многоэшелонной системы ПРО; • разработка планов использования таких средств, которые бы гарантировали свободу действий в космосе, а в случае необходимости позволили бы лишать такой возможности противника; • контроль обстановки в космическом пространстве и обеспечение своевре- менными данными государственных органов и коммерческих структур; • ввод в действие нормативных актов и положений в целях защиты конфиден- циальной информации и «чувствительных» к распространению космических тех- нологий. Директор национальной разведки, в свою очередь, обязан: • определять цели и требования, предъявляемые к КР, приоритеты и принци- пы функционирования разведывательного сообщества США в интересах обеспе- чения добывания и обработки необходимых разведданных и их своевременного доведения до потребителей; • организовывать разведывательное обеспечение политической и военной де- ятельности для того, чтобы принимаемые должностными лицами решения осно- вывались на своевременно полученных данных; • оказывать помощь в планировании военных операций, осуществлять их необходимое разведывательное обеспечение, считая это своей основной зада- чей; • обеспечивать добывание и анализ разведданных в целях отслеживания об- становки в космическом пространстве; • обеспечивать получение информации, добытой зарубежными средствами КР, в интересах укрепления национальной безопасности; • определять политику и процедуры по засекречиванию добытых данных и оперативных деталей КР, а также по рассекречиванию информации, защита кото- рой более не требуется. Требования президентских директив 1996 и 2006 гг., а также уроки войны в Персидском заливе определяют дальнейшее развитие взглядов на применение КС в военных целях. На основе анализа опыта боевого применения космических средств в США началось перепроектирование ряда перспективных систем, активизировались ра- 85
боты по внедрению в войска средств приема, анализа и отображения спутнико- вой информации, были приняты единые для вооруженных сил стандарты на пе- редачу видеоизображений. В дальнейшем, в ходе учений демонстрировалась воз- можность передачи по радиоканалу на борт ударного самолета космических изоб- ражений района действий. В 1992 г. в соответствии с реорганизацией структуры разведывательных орга- нов Министерства обороны США было сформировано Управление видовой раз- ведки NIA (National Imagery Agency). Основные задачи нового органа заключаются в определении приоритета выполнения заявок на видовую разведку, управлении процессами сбора и распределения информации, поступающей с борта разведыва- тельных самолетов и КА, используемых в интересах вооруженных сил и ЦРУ в целях повышения оперативности разведки при угрозе возникновения конфликтов. Перспективные исследования и опытно-конструкторские работы. Все пер- спективные научные исследования и опытно-конструкторские работы в области военного космоса в США ведутся в соответствии со следующими этапами: 1 -й - фундаментальные исследования (Basic Research); 2 -й - прикладные исследования (Applied Research); 3 -й - разработка перспективных технологий (Advanced Technology Develop- ment); 4 -й - разработка перспективных компонентов и их прототипов (Advanced Component Development & Prototypes); 5 -й - создание и испытания систем (System Development & Demonstration); 6 -й - обеспечение НИОКР (RDT&E Management Support); 7 -й - развертывание оперативных систем (Operational Systems Develpoment). Важным направлением исследований проблем, связанных с военным космо- сом, является разведывательная программа Space Radar. Правда, в настоящее вре- мя в зарубежной прессе появились материалы, в которых заявляется о якобы ее закрытии. Детальный же анализ подобных материалов показывает, что все они являются, скорее всего, отвлекающим маневром. В частности, следует отметить, что в течение 2008 финансового года программа Space Radar финансировалась из закрытых статей бюджета, и такой же режим предусмотрен на 2009 финансовый год. Вполне возможно, что сообщения о закрытии программы являются дезин- формацией, прикрывающей окончательный ее перевод в статус «черных» косми- ческих разведывательных программ, само существование которых американским Правительством не признается. Space Radar - не единственная космическая система видовой разведки, созда- ваемая в США. Осенью 2007 г. промышленность США получила секретный зап- рос о возможности создания новой системы военной видовой разведки. В ноябре 2007 г. было принято решение о ее создании. Новая разработка получила наиме- нование BASIC (Broad Area Space-Based Imagery Collection). Первый запуск но- вого KA предполагалось осуществить в 2011 г. Оценочная стоимость системы - от 2 до 4 млрд долл. Решение о начале программы BASIC было принято после провала попытки компании Boeing построить новые КА видовой ОЭР по программе FIA (Future Imagery Architecture). Лидер аэрокосмического бизнеса США за шесть лет работ так и не сумел представить заказчику новый оптический КА. Согласно 86
опубликованной информации причиной провала стало применение риско- ванных сложных технологий при отсутствии опыта разработки КА оптической съемки. В сентябре 2005 г. НРУ приостановило работы по проекту FIA (который по- лучил в прессе ироническое наименование FIAsco), а затем заказало изготовле- ние усовершенствованных КА с оптико-электронной аппаратурой компании Lockheed Martin. Эти КА принадлежат к существующему поколению аппаратов ВР. Их планируется запускать с 2009 г. и поддерживать группировку до начала эксплуатации КА проекта BASIC. Несмотря на неудачу с космической компонентой FIA, компания Raytheon разработала и поставила НРУ систему заказа и комплексной обработки данных BP MIND (Mission Integration and Development). Новый комплекс позволяет ин- тегрировать в процесс обработки и принятия решений высокодетальные изобра- жения с военных и коммерческих КА. Он должен использоваться на КА двойно- го назначения WorldView и GeoEye-1. В результате спецслужбы и Пентагон по- лучат оперативный доступ к снимкам с пространственным разрешением менее 0,5 м, которые позволят снизить нагрузку на секретные системы НРУ На 3-м этапе - разработка перспективных технологий - предполагается раз- витие оптического комплекса контроля космического пространства (ККП) на о. Мауи. В частности, там построен и начинает наблюдения панорамный обзор- ный телескоп с системой быстрого реагирования Pan-STARRS-1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) с гигапиксельной камерой размером 38 000x38 000 для поиска сближающихся с Землей астероидов и других движу- щихся или переменных объектов. Подготовлен план строительства системы из четырех таких телескопов. В рамках 3-го этапа в бюджете ВВС предусмотрено выделение 81,0 млн долл, на статью «Разработка технологий перспективных КА». В ее рамках финан- сируется шесть отдельных проектов: полезные нагрузки КА, интегрированные демонстрации космических технологий, защита КС, стойкость КС, технология БР и служебные системы КА. В числе конкретных направлений - радиационно- стойкая электроника, лазерная связь, микроКА, защита от воздействия излуче- ний лазера и в радиодиапазоне, навигационные приборы для МБР и др. Наиболее интересны данные по КС, находящимся на 4-м этапе - разработка перспективных компонентов и их прототипов. К ним относятся, в частности, работы по перспективной американской навигационной системе GPS III, которая придет на смену существующей GPS II. Предусмотрено финансирование трех отдельных статей: одна по орбитальной группировке (проект АО 19) и две по на- земному контуру управления (первого и последующих блоков - проекты А022 и А021)1. Lockheed Martin получит 1464,0 млн долл, на разработку и изготовление двух первых опытных КА GPS IIIA с увеличенной мощностью М-сигнала для воен- ных пользователей (на 10 дБ по сравнению с GSP IIF), дополнительным граж- данским сигналом L1C, совместимым с сигналами системы Galileo, и аппарату- рой для обнаружения ядерных взрывов. 1 Новости космонавтики. 2008. № 5, 7. 87
Запуск первого GPS ША запланирован на 2014 г. Контракт предусматривает опции на изготовление еще десяти серийных аппаратов. Платформа, созданная для GPS ША, будет в дальнейшем использоваться для усовершенствованных ва- риантов GPS 1ПВ и ШС. На создание наземного сегмента управления претендуют Northrop Grumman и Raytheon Company. 21 ноября 2007 г. ВВС США выдали им два исследовательских контракта (фаза А) сроком на 18 мес. на 160,0 и 159,8 млн долл, соответственно. Упоминавшаяся ранее Национальная полярная метеосистема NPOESS финан- сируется на паритетных началах военными в лице ВВС США и Министерством торговли. Суммарные затраты обоих ведомств на создание и развертывание сис- темы из четырех КА NPOESS оцениваются в 12519,5 млн долл. В понятие «контроль космического пространства» американские военные включают разведку космической обстановки, оборонительные и наступательные противокосмические средства, а также средств командования и боевого управле- ния. Предусматривается выделение средства для работ по двум направлениям. Первое из них - планирование и анализ подходящих технологий. Один из конк- ретных проектов - дополнительная полезная нагрузка SASSA для оценки обста- новки вокруг оснащенного ею КА, которая должна быть поставлена в I кв. и запущена в IV кв. 2010 г. на КА TacSat-5. Второе направление - «космический полигон». Здесь имеется в виду разработка и демонстрация испытательных средств, оборудования и систем для тестирования и подтверждения характерис- тик интегрированных систем ККП. Предусматривается также финансирование трех проектов под общим назва- нием «Космос оперативного реагирования» (Operationally Responsive Space - ORS). Речь идет о средствах быстрого запуска КА и создании самих аппаратов для быст- рого реагирования. Начиная с 2009 финансового года большая часть средств по данной статье пойдет именно на создание экспериментальных КА TacSat и штат- ных аппаратов на их основе. На 5-м этапе - создание и испытания систем - будут проводиться работы по теме «Противокосмические системы», которые строятся на базе разработок по ККП. В рамках данной темы финансируется сразу три проекта: А001 «Система противодействия спутниковой связи» (Counter Satellite Communications System) для нарушения спутниковой связи противника, А003 «Система быстрой инден- тификации, обнаружения и оповещения» (Rapid Identification Detection and Reporting System - RAIDRS) для обнаружения нападения на космические сред- ства США, оценки угрозы и последствий и А005 «Противокосмическое командо- вание и управление» (Counterspace Command and Control). По этим проектам осу- ществляются также серийные закупки. По теме «Системы оценки космической обстановки» реализуются еще три проекта: А006 «Космическое наблюдение космического базирования» (Space-Based Space Surveillance - SBSS), A008 «Интегрированная оценка космической ситуа- ции» (Integrated Space Situation Awareness - ISSA) и A009 «Космический барьер» (Space Fence). Система SBSS представляет собой группировку КА для поиска, обнаружения и сопровождения космических объектов в видимом диапазоне, главным образом в области ГСО. КА SBSS разрабатываются на основе опыта, полученного во вре- мя работы экспериментального КА MSX с датчиком Space-Based Visible (SBV). 88
Обработанные данные измерений будут передаваться в наземные центры коман- дования и управления. Орбитальная группировка дополнит наземные средства, обеспечив беспрепятственное круглосуточное наблюдение. На первом этапе (Block 10) будет запущен один опытный аппарат на замену MSX с существенно улучшенной оперативностью поставки данных по геостаци- онарным объектам. Контракт на КА SBSS Pathfinder был выдан компании Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp, в марте 2004 г. Срок готовности его к запуску - II кв. 2009 г., носитель - Minotaur. На втором этапе (Block 20), через несколько лет, будут созданы и выведены на орбиту последующие КА для быст- рого обнаружения и отслеживания объектов над всей Землей. Цель проекта ISSA - создание базы знаний по космическим объектам как основы для принятия решений по защите американских космических систем от угроз противника. Речь идет о преобразовании Центра космических оборонных операций (SPADOC) в структуру сетецентрического типа, позволяющую в авто- матическом режиме и реальном масштабе времени производить корреляцию, ин- теграцию и распределение данных, полученных традиционными средствами ККП, а также о создании приложений и инструментов для более точного описания не- кооперирующихся космических объектов с привлечением специалистов в облас- ти космической разведки и состояния космической среды. В рамках темы «Космический барьер» ведутся работы по замене радиолока- ционной системы обнаружения NAVSPASUR ВМС США. Создание новых, более высокочастотных РЛС в разных районах земного шара позволит улучшить воз- можности системы по обнаружению и сопровождению объектов, главным обра- зом низкоорбитальных, примерно на порядок. В настоящее время проект нахо- дится на начальной фазе А (концепция). Решение о строительстве новых объек- тов предполагается принять в II кв. 2012 г. Для предупреждения о ракетном нападении в рамках проекта SBIRS (Space Based Infrared System) ведется изготовление двух первых геостационарных ап- паратов с запусками в IV кв. 2009 г. и I кв. 2011 г. В 2007 финансовом году для решения задач предупреждения о ракетном нападении и поддержки программ ПРО, оценки боевой обстановки и ТР был начат проект А020 по созданию ИКР третьего поколения 3GIRS (3rd Generation Infrared Surveillance). Первоначально проект назывался AIRSS (Alternative Infrared Satellite System). Основой его является разработка нового космического широкоугольного датчика WF0V. Решение о полномасштабной разработке системы ожидается в 2010 г., готовность первого КА - в 2016 г., а первый за- пуск - в 2019 г. Тем не менее данный проект уже сейчас числится на 5-м этапе НИОКР. Завершаются работы по Глобальной службе оповещения GBS, ретрансляторы которой функционируют на КА связи ВМС США F-8 и -10 и заработают в бли- жайшее время на КА WGS. Кроме того, в системе GBS используются коммерчес- кие ретрансляторы АГм-диапазона. В рамках 5-го этапа ВМС США проводят модернизацию приемников навига- ционной системы GPS, направленную на улучшение их характеристик в услови- ях преднамеренных помех. В ходе этой модернизации устанавливаются новые антенны и добавляются модули защиты от ложных сигналов SAASM (Selective Availability Anti-Spoof Module). 89
На 6-м этапе - обеспечение НИОКР - следует выделить программу Rocket System Launch Program (RSLP), учрежденную в 1972 г. для проведения НИОКР по дооборудованию и использованию снимаемых с вооружения МБР в качестве PH. Сейчас в ведении этой программы находятся ракеты Minuteman и Peacekeeper. Программа космических испытаний STP (Space Test Program), в рамках кото- рой создаются военно-экспериментальные аппараты ВВС США, финансируется на постоянном (с учетом инфляции) уровне. В соответствии с решениями, приняты- ми в 2002 г., в рамках этой программы должен осуществляться один пуск на лег- ком носителе один раз в два года и один пуск на среднем носителе один раз в четыре года. Эксперименты для КА выбираются по заявкам от всех учреждений оборонного ведомства; действующий приоритетный список таких экспериментов одобрен Комиссией по космическим экспериментам Министерства обороны США в ноябре 2007 г. В 2007 финансовом году было осуществлено 15 экспериментов. Из программ 7-го этапа - развертывание оперативных систем - необходимо отметить подсистему командования и управления космическими средствами (Space С2 Operations), являющуюся частью Центра авиационных и космических опера- ций и функционирующую в интересах Стратегического командования США (USSTRATCOM). Продолжается совершенствование и модернизация сети управления КА ВВС США (Air Force Satellite Control Network - AFSCN). В частности, проводится оснащение станций слежения Vandenberg A, Colorado A, Guam В, Oakhanger С, Diego Garcia В и транспортируемой станции RTS-1 коммерчески доступным обо- рудованием для замены устаревших систем и обеспечения стандартизации, авто- матизации и взаимозаменяемости. Кроме того, вводится обмен данными по про- токолу IPv.6. С 2002 г. ведется модернизация с продлением ресурса уникальных средств системы ККП (проект АО 17) - радиолокатора AN/FPS-85 на авиабазе Эглин и радиолокатора Jf-диапазона Haystack Лаборатории им. А. Линкольна. В послед- нем случае система дооснащается антенной и мощным передатчиком W-диапа- зона (75-111 ГГц). После ввода их в строй в 2012 г. можно будет осуществлять более детальные изображения космических объектов. Задача обнаружения ядерных взрывов в атмосфере и в ближнем космосе ре- шается с помощью аппаратуры, размещаемой на КА в рамках проекта NDS (Nuclear Detonation Detection System). В настоящее время эти функции выполня- ют датчики на КА GPS (включая существующие аппараты GPS IIR(M) и будущие GPS IIF). Они регистрируют оптическое и рентгеновское излучение, радиацион- ную дозу и электромагнитный импульс. На КА DSP устанавливаются датчики оптического, рентгеновского, нейтронного и гамма-излучения. На средства Министерства энергетики ведется разработка новых датчиков ней- тронного и гамма-излучения типа SABRS (Space and Atmospheric Burst Reporting System) для размещения на геостационарных КА системы SBIRS и секретных аппаратах взамен датчиков на КА DSP. В наземный сегмент входят приемные станции ICADS (Integrated Correlation and Display System) и защищенные стан- ции GNT (Ground NDS Terminal). Из бюджета ВВС США оплачивается разработка и развертывание наземных станций и интеграция датчиков с геостационарными КА. Опытный экземпляр 90
датчика SABRS размещен на последнем в семействе DSP аппарате F-23. Для раз- мещения на секретном КА поставка первых штатных датчиков ожидается в IV кв. 2009 г., на КА SBIRS - в I кв. 2012 г. На 7-м этапе находятся также программы GPS IIR, IIF и ША (за исключением двух первых КА). Первый запуск GPS IIF планируется на I кв. 2009 г., а вся группировка из 12 КА должна быть развернута к концу 2013 финансового года. Шесть первых аппаратов серии, уже поставленные заказчику, проходят модерни- зацию с добавлением нового военного сигнала, а также второго и третьего граж- данских сигналов, остальные шесть сразу изготавливаются в модернизирован- ном исполнении. Стоимость КА по контракту: № 4-6 - 62,9 млн долл., № 7-9 - 68,7 млн, № 10-12 - по 56,0 млн долл.1 Космическая система Space Radar. В настоящее время РЛР из космоса вы- полняют КА Lacrosse/Onyx, эксплуатируемые, как отмечалось, НРУ. Неоднократ- но выдвигались предложения о создании системы следующего поколения. Так, в феврале 1998 г. ВВС, DARPA и НРУ начали совместную программу Discoverer-II для запуска двух экспериментальных аппаратов для проверки возможности сле- жения за мобильными целями из космоса. Но, так как эта программа не предпо- лагала практического «выхода» с выдачей разведывательных данных в войска и к тому же испытывала проблемы с графиком и стоимостью, в 2000 г. Конгресс ее закрыл. Для продолжения работ в этом направлении исследовательской лабораторией AFRL ВВС США в настоящее время продолжается создание демонстрационного КА IS AT (Innovative Space Based Radar Antenna Technology), на котором в 2010 г. планируется отработать 100-метровую антенну в интересах будущих космических радиолокационных КА системы Space Radar (рис. 1.15)1 2. На конечное назначение ISAT указывает само название: «Инновационная технология антенн для радиолока- торов космического базирования». Разработанные на базе ISAT радиолокационные антенны с электронным сканированием типа ESA (Electronically Scanning Array) исключительно большой длины (до 300 м) будут устанавливаться на КА, работаю- щих на высоте 9100 км (5700 миль) и обеспечивающих отслеживание и иденти- фикацию целей с высоким разрешением при сканировании множества районов, которые представляют интерес для США. Предполагается, что сверхдлинные ан- тенны обеспечат характеристики, необходимые для тактической съемки из космо- са, включая решение таких задач, как постоянное и надежное отслеживание целей на поверхности в любых условиях, поскольку радиолокатор не ограничен облач- ным покрытием и в отличие от оптических систем может работать ночью. Рис. 1.15. КА ISAT со 100-метровой антенной 1 Новости космонавтики. 2008. № 5, 7. 2 Там же. 2006. № 4. С. 38, 39. 91
Аппарат-демонстратор разрабатывается в AFRL с 2002 г. по заказу DARPA. IS АТ массой более 5 т должен быть запущен в 2010 г. В ходе полета IS АТ будут отработаны и испытаны перспективные проекты и конструкции антенны с элект- ронным сканированием ESA, легкие радиационно-стойкие материалы и электро- ника, надежные способы и механизмы развертывания, «сжимаемые» компоненты и материалы, а также новые концепции метрологического обеспечения и калибров- ки больших радиолокационных антенн. Однако основная задача многомиллион- ного проекта состоит в том, чтобы отработать возможность индикации движу- щихся целей для тактических пользователей. Ранее сообщалось, что AFRL разрабатывает экспериментальную антенну £-ди- апазона (центральная частота 1260 МГц, ширина полосы 80 МГц), имеющую дли- ну 50 м и ширину 2 м при удельной массе не более 5 кг/м2. Эта антенна собиралась из 32 отдельных панелей размером 1,56x2 м, каждая из которых содержала 12x12 приемо-передающих модулей. Сеть цифровых формирователей луча взаимодей- ствовала с 32 субантеннами в составе большой антенны, обеспечивая сканирова- ние в пределах до 45° по азимуту и 20° по углу места. Описанную антенну предпо- лагалось испытать в полете на высоте 505,8 км. Огромный размер антенны (даже в сложенном виде она имеет объем около 500 м3) делает нереальной отработку ее развертывания в земных условиях, по- этому разработчики проведут большой объем моделирования и имитаций, а так- же испытания, необходимые для снижения риска разработки. Программа, в инте- ресах которой готовится эксперимент ISAT, до недавнего времени именовалась Space-Based Radar («Радар космического базирования»), а с 2005 г. называется просто Space Radar («Космический радар»). В настоящее время Space Radar имеет статус совместной программы Мини- стерства обороны США и разведывательного сообщества. Одноименная КС бу- дет находиться под совместным управлением директора национальной разведки и министра обороны, работая в интересах военных, разведывательных и граж- данских пользователей. Многорежимный радар предполагается использовать в следующих целях: • получение изображений в режиме синтезирования апертуры (SAR - Synthetic Aperture Radar); • индикация движущихся целей (SMTI - Surface Moving Target Indications); • получение данных о рельефе и построение цифровых карт с высоким разре- шением (HRTI - High Resolution Terrain Information); • перспективная геопространственная разведка (AGI - Advanced Geospatial Intelligence); • разведка открытого моря (OOS - Open Ocean Surveillance). Космический радар позволит вести наблюдение за недоступными иным сред- ствам районами в любую погоду, днем и ночью, не подвергая риску людей и аппаратуру. Разведка по требованию может проводиться в глобальном масшта- бе в мирное время и на любой стадии военного конфликта. Космический радар будет обеспечиваться наземной инфраструктурой, а также космическими и на- земными сетями связи, что позволит хранить, обрабатывать, использовать и распространять данные этой системы в оперативном режиме. В частности, пред- полагается передавать данные Space Radar через космическую систему связи TSAT. 92
В программе участвуют NPO, NGA, DARPA и AFRL. В апреле 2004 г. Центр ракетных и космических систем (SMSC) ВВС выдал контракт на проработ- ку концепции системы (фаза А) сроком до апреля 2006 г. и стоимостью 220,0 млн долл, компаниям Lockheed Martin Corp, и Northrop Grumman Space Mission Systems. Проектом оборонного бюджета на 2006 г. предусматриваются следующие сро- ки работ по проекту Space Radar: • смотр системных требований - II кв. 2007 г.; • защита системного проекта (два варианта) - II кв. 2008 г.; • выдача контракта - IV кв. 2008 г.; • защита предварительного проекта - IV кв. 2009 г.; • решение о начале полномасштабных работ - II кв. 2010 г. При соблюдении этого графика первый запуск КА Space Radar может состо- яться в 2015 г. Программа TacSat (тактическая разведка ВВС США). Стоимость современ- ного КА видовой разведки составляет от 500 млн до 1,25 млрд долл. По мне- нию американских специалистов, в результате значительной продолжитель- ности этапа разработки аппаратура этих КА к началу оперативной эксплуа- тации обычно устаревает. Для более быстрого освоения новых технологий пред- полагается использовать малогабаритные экспериментальные КА с учетом результатов исследований, проводимых по гражданским космическим про- граммам. В настоящее время прорабатываются концепции создания систем малогаба- ритных КА оптико-электронной, радиолокационной и радиотехнической разве- док, которые могут быть быстро изготовлены и запущены с помощью PH легкого класса в случае возникновения кризисных ситуаций. Наращивание численности микро- и наноКА видовой разведки позволяет довести оперативность получения данных о противнике практически до реального времени. Такие КА получают изображения не только в оптическом, но и в радиочастотном диапазоне спектра электромагнитного излучения. По современной классификации, наноКА - аппараты массой не более 10 кг. Несмотря на такую, казалось бы, малую массу, они представляют собой полнофункциональные устройства для измерений или наблюдений из космоса. В 1998 г. эксперты и аналитики DARPA совместно с головным НИИ ВВС США - AFOSR (Air Force Office of Scientific Research) пришли к выводу о необходимо- сти создания новых космических средств на основе последних достижений микроэлектроники. Специалисты считают, что в XXI в. многие задачи оборонно- го характера будут решаться с помощью кластеров микроКА, каждый из которых будет представлять собой аппарат массой не более 100 кг и энергетикой не менее 1000 Вт. Программа TacSat предполагает создание космических мини-аппаратов для ведения видовой и радиоэлектронной разведки. Она прорабатывается в рамках общей инициативы «Космос оперативного реагирования» (ORS - Operational Responsive Space) и концепции «Совместные боевые операции ВВС в космосе» (JWS - Joint Warfighting Space)1. 1 Новости космонавтики. 2007. № 2. С. 30-33. 93
Кроме JWS, инициатива ORS включает несколько концепций и программ и предусматривает разработку средств для решения трех последовательных задач: быстрой комплектации мини-KA специальной аппаратурой, оперативного запус- ка по требованию, быстрого ввода в эксплуатацию и использования ресурсов ап- паратов по запросам командований в кризисных зонах. Концепция JWS предусматривает интеграцию перспективных тактических мини-KA в единую систему сбора разведывательной информации в интересах объединенных командований передовых группировок на ТВД наряду с существу- ющими авиационно-космическими средствами разведки. Общие требования: мо- дульная полезная нагрузка, полностью автоматическая спутниковая платформа, совместимость КА с легкими носителями, запуск по требованию, прямое программирование полезной нагрузки с ТВД и распространение данных на ТВД через засекреченную сеть SIPRINET. Этапы разработки КА TacSat-1, -2, -3, -4 и -5 представлены в табл. 1.141. Таблица 1.14. Этапы разработки тактических мини-KA TacSat КА Полезная нагрузка Платформа Носитель Дата запуска TacSat-1 Комплект РЭР и две камеры с разре- шением 70 и 850 м (ИК-диапазон) OrbComm Falcon-1 2007 г. TacSat-2 Камера с разрешением < 1 м и комп- лект РЭР NGMB Minotour 1 Конец 2006 г. TacSat-З Гиперспектралъная камера ARTEMIS, ретранслятор передачи данных Модульная платформа ORSMB Minotour 1 Конец 2007 г. TacSat-4 Ретранслятор передачи данных То же Не выбран 2008 г. TacSat-5 Радиолокатор с синтезированной апертурой » То же Не опреде- лена TacSat-1 планировалось вывести на орбиту с помощью новой PH Falcon-1 еще в 2004 г., но из-за аварии ракеты этот запуск отложен, и TacSat-2 было реше- но запустить с помощью более надежной PH легкого класса Minotaur-1 компании OSC. В декабре 2006 г. Minotaur-1 был запущен с двумя КА на борту. Основным полезным грузом стал экспериментальный TacSat-2, дополнительным - микро- КА GeneSat-1 (научные исследования НАСА). Таким образом, программа TacSat началась сразу со второго КА (рис. 1.16)1 2. Помимо официального названия, TacSat-2 известен также как RoadRunner и JWS-D1 (Joint Warfighting Space Demonstrator). Начиная с TacSat-З, планируется использовать стандартную модульную плат- форму ORSMB (ORS Modular Bus) компании Swales Aerospace для обеспечения быстрой комплектации, предстартовой проверки и автономного полета. Проект TacSat-2 официально имеет статус демонстрации перспективных тех- нологий (Advanced Concept Technology Demonstration). Основные программные сроки TacSat-2 следующие: 1 Новости космонавтики. 2007. № 2. С. 30-33. 2 Там же. 94
Рис. 1.16. Общий вид КА TacSat-2 • изготовление КА в течение 15 меся- цев после получения полномочий (сейчас для традиционных КА разведки и связи - от 2 до 10 лет); • запуск в течение одной недели пос- ле запроса командования (сейчас - от 3 до 12 мес. и более); • ввод в эксплуатацию через один день после запуска (сейчас - от нескольких су- ток до нескольких месяцев). В реальности разработка TacSat-2 за- няла 24 мес., что меньше обычных сро- ков создания традиционных КА разведки и связи. По сравнению с большими стратегическими КА упрощенный мини-КА обеспечивает 70-80 % возможностей при 10-20 % затрат. В кризисных ситуа- циях тактические мини-КА могут стать действенными дополнениями существу- ющих стратегических систем разведки и связи. Основные разработчики TacSat-2 - Исследовательская лаборатория AFRL и Центр ракетных и космических систем ВВС США, Военно-морская исследова- тельская лаборатория NRL, а также частные компании. Мини-КА разработан компанией MicroSat Systems на базе усовершенство- ванной платформы NGMB (Next Generation Multifunctional Bus), созданной по закрытому в 2003 г. проекту Techsat-21. В состав системы трехосной ориента- ции (точность менее 0,15°) входят звездный датчик, инерциальный измеритель- ный блок, магнитометр, солнечный датчик, три гироскопа и магнитные катуш- ки. Электропитание КА обеспечивают две солнечные батареи мощностью 550 Вт и литий-ионные аккумуляторы емкостью 30 А • ч. Система управления создана на базе микрокомпьютера PowerPC, программное обеспечение поставила компа- ния Broad Research Engineering. Масса TacSat-2 на орбите 369 кг (по другим данным - 415 кг). На борту КА имеется аппаратура для проведения 11 экспериментов, в том числе по видовой и радиоэлектронной разведкам целей с передачей информации на малогабаритные станции, установленные непосредственно при штабах объединенных группиро- вок войск в различных районах земного шара. В состав аппаратуры TacSat-2 входят камера съемки поверхности Земли, комплект РЭР, экспериментальный комплекс передачи данных и бортовой про- цессор. Камера съемки земной поверхности ESI (Earth Surface Imager) - основная аппаратура спутника TacSat-2, предназначенная для съемки с пространственным разрешением менее 1 м. В качестве оптической системы использован телескоп Optical System с апертурой диаметром 50 см компании RC. В фокальной плоско- сти телескопа установлена многострочная ПЗС-матрица CCD 583 TDI (Time Delay Integration) с временной задержкой накопления и скоростью сканирования 9600 лин/с. Длина строки ПЗС-матрицы составляет 6144 элемента. Камера обес- печивает съемку в панхроматическом режиме и трех спектральных зонах (крас- ная, зеленая и голубая) с шириной кадра на местности 5 км (пространственное разрешение до 0,8 м). 95
Комплект РЭР TIE (Target Indicator Experiment - эксперимент по индикации целей) разработан лабораторией NRL и представляет собой широкополосный при- емник радиосигналов РЛС, станций радиосвязи и мобильных телефонов. Он яв- ляется дальнейшим развитием комплекса, первоначально разработанного для бес- пилотных самолетов-разведчиков и установленного затем на TacSat-1. Комплект с энергопотреблением всего 7 Вт оснащен набором из 11 антенн и обеспечивает позиционирование и идентификацию радиоизлучающих целей по их радиочас- тотным сигнатурам. В ходе эксперимента процессоры выполняют координатную привязку и идентификацию целей. Комплект TIE может быть перепрограммиро- ван в полете для перехвата сигналов других целей. Экспериментальный комплекс передачи данных CDL (Common Data Link- общая линия данных) разработан лабораторией AFRL совместно с компанией Technology Service Corporation для демонстрации возможности передачи данных тактической разведки из космоса на существующие приемные терминалы в фор- мате CDL в Jf-диапазоне частот. Передача изображения района площадью 1000 км2 с разрешением 1 м занимает менее 40 с. Потребляемая мощность комплекса 180 Вт, масса передатчика 9 кг. Бортовой процессор ROPE (Roadrunner On-orbit Processing Experiment - про- цессор бортовой обработки изображений) предназначен для бортовой обработки изображений камеры ESI и преобразования их в стандартные военные форматы. Процессор создан на базе решетки программируемых полевых транзисторов FPGA. Он позволяет также осуществлять предварительную идентификацию це- лей заданных классов и выполнять сжатие данных в формат JPEG-2000 для пе- редачи изображений на Землю в близком к реальному масштабе времени. По- требляемая мощность бортового процессора 50 Вт. На КА установлен также ретранслятор малой мощности Low Power Trans- ceivers аппаратура высокоточной ориентации ISC (Inertial Stellar Compass). В сос- тав прибора входят миниатюрный звездный датчик, микропроцессор и блок мик- роэлектромеханических гироскопов. Прибор используется на TacSat-2 в качестве дублирующей системы и позволяет быстро восстановить ориентацию КА в слу- чае временной неполадки или отключения электропитания. Точность ориентации 0,1°, масса ISC 2,9 кг, энергопотребление 3,6 Вт, что в несколько раз меньше, чем у традиционных систем. Концепция ORS получила развитие из опыта применения КС в интересах информационного обеспечения боевых операций США. Эксперименты по ВКР и РЭР с передачей данных по радиолинии CDL начнутся на полигоне ВМС Чайна- Лейк в Калифорнии. Для закладки рабочих программ разведывательной аппара- туры и приема данных планируется использовать малогабаритную станцию MIST (Modular Interoperable Surface Terminal)1. В дальнейшем будут привлечены другие станции в зоне Тихого океана и в Азии. Основными целями разведки для TacSat-2 станут объекты в Юго-Западной Азии и в Ираке. Будут решаться задачи определения координат радиоизлучаю- щих целей и последующая видовая съемка обнаруженных целей на одном витке, закладка программы, съемка и прием изображений по нескольким объектам в пределах одного витка, а также взаимодействие аппаратуры наблюдения косми- 1 Новости космонавтики. 2007. № 2. С. 30-33. 96
ческих и воздушных платформ. В частности, предусмотрена прямая передача данных с КА на борт самолета морской разведки ВМС Р-3 С Orion. По плану эксперименты с КА TacSat-2 предполагалось проводить в течение 12 мес. Однако программа началась со сбоев: после первого успешного радиоконтакта связь с КА была потеряна и восстановлена через двое суток. В результате этап программы, связан- ный с ускоренными орбитальными испыта- ниями и вводом аппарата в строй через одни сутки полета, не был выполнен. Рис. 1.17. КА TacSat-З В настоящее время завершились работы по созданию КА гиперспектральной такти- ческой разведки TacSat-З (рис. 1.17). TacSat-З оснащается разработанным компанией Raytheon спектрометром высо- кого разрешения ARTEMIS (Advanced Responsive Tactically Effective Military Imaging Spectrometer), который обеспечит возможность идентификации конкретных объек- тов, в том числе скрытых, по их уникальным спектральным характеристикам. Предполагается, что получаемые КА снимки после обработки на наземных станциях будут оперативно передаваться командирам подразделений спецназа для планирования и проведения боевых операций. Новый КА позволит Пентагону обнаруживать боевиков «Аль-Каеды» и «Та- либана», а также отслеживать их передвижения в изолированных районах Афга- нистана. В настоящее время для их поиска применяются КА типа КН-11, однако они не способны обеспечить войска необходимыми данными в полном объеме. Сборка TacSat-З осуществлялась в Исследовательской лаборатории ВВС США на авиабазе Киртленд (шт. Нью-Мексико). Запуск аппарата с гиперспектральной камерой был запланирован на III кв. 2008 г., а в III кв. 2010 и 2011 гг. предполага- ется запуск КА ORS Block I с аналогичной аппаратурой. На TacSat-4 должен быть отработан блок поиска и связи с военнослужащими ВВС США. Рабочий КА ORS Block II планируется запустить в III кв. 2012 г. Отработанная на TacSat-5 аппаратура SASS А будет готова для установки на КА ORS Block III с 2013 г. Наконец, четвертая серия спутников ORS будет оснащена РЛС СА. На базе экспериментальных КА TacSat к 2010 г. предполагается разработать оперативную тактическую систему JWS для информационного обеспечения объе- диненных командований на ТВД. Кроме того, важной целью программы TacSat является снижение стоимости и регулярный запуск малых КА для ускорения на- учно-технической и опытно-конструкторской отработки перспективных косми- ческих технологий. В принципе используемый термин «тактический КА» не является коррект- ным, поскольку возможности КС не соответствуют тактическим задачам боевых операций Вооруженных сил США. Однако не ставится под сомнение значимость целей TacSat, реализация которых позволит в кризисных ситуациях быстро нара- щивать возможности существующей группировки КС разведки и связи. 97
Последний КА DSP. 10 ноября 2007 г. со стартового комплекса SLC-37B стан- ции ВВС Мыс Канаверал во Флориде был произведен запуск самой большой американской одноразовой PH Delta IV Heavy с КА DSP F23 космического эше- лона системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) США. Запуск про- шел успешно, и примерно через 6 час 20 мин КА был выведен на околостацио- нарную орбиту с параметрами (определены по данным независимых на- блюдателей): наклонение 4,0°; минимальная высота 35 935 км; максимальная высота 35 944 км; период обращения 1443,8 мин. DSP F23 является последним в семействе КА Defense Support Program («Про- грамма обеспечения обороны»), предназначенных для обнаружения пусков БР стратегического и тактического назначения с ГСО. Стоимость аппарата оценива- ется в 400 млн долл. DSP F23 и его бортовая ИК-аппаратура изготовлены компанией Northrop Grumman. Другими участниками программы являются ВВС США, Aerospace Corp., Сандийская и Лос-Аламосская национальные лаборатории. В дополнение к штатным приборам аппарат несет экспериментальную полез- ную нагрузку SAVE (SABRS Validation Experiment) Лос-Аламосской лаборатории для проверки концепции обнаружения ядерных «событий» в космосе путем ре- гистрации гамма-излучения, электронов, протонов и нейтронов. Название SABRS расшифровывается как Space and Atmospheric Burst Reporting System (система оповещения о вспышках в космосе и в атмосфере). В настоящее время космический эшелон американской системы раннего опо- вещения о пусках БР состоит из двух подсистем: на базе КА DSP и на базе аппа- ратуры SBIRS-НЕО, размещенной на КА неустановленного назначения. Подсистема на базе КА DSP, помимо последнего запущенного DSP F23, вклю- чает: • семь функционирующих КА на ГСО (три оперативных, два в «горячем» ре- зерве и два аппарата, используемых для ресурсных испытаний и решения по- путных задач в интересах гражданских служб); • один КА на эллиптической геопереходной орбите, оставшийся там в резуль- тате нерасчетного выведения. Подсистема SBIRS-НЕО включает один комплект аппаратуры, который уста- новлен в качестве дополнительной полезной нагрузки на КА USA-184, работаю- щем на эллиптической орбите с высоким апогеем. В табл. 1.15 приведены параметры текущей орбиты всех КА, входящих в космический эшелон СПРН США1. DSP развернуты на ГСО и позволяют регистрировать пуски ракет через 40- 50 с, а также определять траектории их полета на активном участке. Внешний вид КА представлен на рис. 1.18. За время после запуска DSP F22 в середине февраля 2004 г. в системе про- изошли следующие изменения1 2: в конце мая 2004 г. КА пришел в точку 103° в. д., где заменил находившийся там с середины января 2002 г. DSP F18 - самый ста- рый из трех КА, размещавшихся в «оперативных» точках. Последний, в свою очередь, незамедлительно начал дрейф на восток и к концу августа 2004 г. при- 1 Новости космонавтики. 2006. № 8. 2 Там же. 98
Таблица 1.15. Параметры орбит КА, входящих в космический эшелон СПРН США Официальное наименование Другое наименование Наклонение орбиты, град Высота над поверхностью общеземного эллипсоида, км Драконический период обращения, мин минимальная максимольная USA-39 DSP F-14 10,37 35762 35815 1436 USA-75 DSP F-16 10,13 35756 35819 1436 USA-107 DSP F-17 — — — 1436 USA-130 DSP F-18 6,32 35765 35812 1436 USA-149 DSP F-20 3,84 35785 35791 1436 USA-159 DSP F-21 2,81 35780 35798 1436 USA-176 DSP F-22 0,65 35772 35802 1436 USA-184 SBIRS-HEO1 63,37 1060 39360 717,83 USA-142 DSP F-19 28,95 605 34866 618,18 Примечание. Параметры орбит даны на начало декабря 2007 г. был в точку 145° в. д. Вслед за этим находившийся тогда в этой точке DSP F17 начал переход в 165° з. д., где благополучно был стабилизирован в начале 2005 г. Однако на этом перестановки в системе не закончились. В мае 2006 г. один из самых старых КА - DSP F15 - был переведен на орбиту дрейфа и в течение трех последующих месяцев с ним проводились интенсивные эксперименты для оцен- ки степени работоспособности различных систем после 15,5 лет работы на орби- те. Следует отметить, что гарантийный срок функционирования КА этого типа - пять лет. Таким образом, DSP F15 более чем троекратно выработал свой ресурс. После серии маневров для увода КА на еще более высокую орбиту захороне- ния 29 августа 2006 г. была выдана команда на выключение всех систем DSP F15. Тем самые был завершен 18-летний пери- од, в течение которого управление косми- ческим эшелоном СПРН США велось с авиабазы Шривер (шт. Колорадо). Теперь эта функция передана авиабазе Бакли. Вместо выведенного из системы DSP F15 на его замену в точку 38,5° з. д. был переведен КА DSP F16. Там он и находится в настоящее время. Не укладывается в общую картину «рокировок» самая последняя перестанов- ка в системе DSP: в первой половине де- кабря 2006 г. DSP F17 неожиданно начал дрейф на восток, а 25 марта 2007 г. также неожиданно был стабилизирован в точке 49,2° з. д. Сложно сказать, с какой целью США поместили третий КА в зоне Атлантики. Возможно, это связано с какими-либо не- поладками на борту DSP F16, и F17 испол- няет роль дублера, находясь всего на 10° Рис. 1.18. Внешний вид КА DSP 99
западнее. Но возможно, что F17 используется иным образом, например, в рам- ках программы отработки совместных наблюдений КА на высокоэллиптичес- кой и ГСО, т. е. в паре с первым комплектом SBIRS-HEO, размещенным на КА USA-184), который стартовал с авиабазы Ванденберга 27/28 июня 2006 г. на ракете Delta IV. Вновь запущенный DSP F23 с большой вероятностью займет одну из опера- тивных точек. При этом наиболее простой из возможных сценариев, которые мож- но рассматривать в качестве вероятных на основе анализа практики предыдущих замен в системе, - это прямая замена самого старого из оперативных аппаратов DSP F20 в точке 8° в. д. Но возможна и двойная перестановка, когда F23 будет размещен, например, в 70° в. д., а находящийся там F21 переведен в 8° в. д. для замены F20. DSP F19, оставшийся на геопереходной орбите в результате аварийного за- пуска 9 апреля 1999 г., был обнаружен летом 2006 г. практически одновременно радиолюбителями и наблюдателями-оптиками, но понадобилось некоторое вре- мя, чтобы отождествить два открытых объекта как один. Да и сам факт функцио- нирования аппарата, выведенного восемь лет назад на нерасчетную орбиту, ока- зался довольно неожиданным. Интенсивные работы радиолюбителей за последние два года позволили устано- вить, что КА типа DSP излучают характерные сигналы с центральными частота- ми 2232,5 и 2237,5 МГц. Согласно опубликованным данным, на КА DSP в соответствии с первона- чальным проектом были предусмотрены следующие линии связи: • линия 1 (частота 2232,5 МГц) используется для передачи с борта КА инфор- мации, получаемой ИК-датчиками (Mission А), датчиками системы обнаружения ядерных взрывов NUDET (Mission В), а также данных от звездного датчика, те- леметрии при включениях двигательной установки и калибровочных данных; • линия 2 (частота 2237,5 МГц) предназначена для передачи с борта КА теку- щей телеметрической информации от датчиков напряжения, тока, температур- ных датчиков и различных других комплектов аппаратуры мониторинга состо- яния бортовых систем КА; • линия 3 (частота 1791,7 МГц) используется как радиолиния для передачи на борт КА командно-программной информации; • линия 4 (частота 2234,9 МГц) предназначена для передачи с борта КА ин- формации от двух ударных датчиков (акселерометров), фиксирующих события столкновения КА с частицами малой фракции космического мусора; • линии 5 и 6 предназначались для организации лазерной межспутниковой свя- зи. Однако в конечном итоге от этой связи отказались, а на КА вместо реального оборудования теперь устанавливается балласт; • линии 7 и 8 (частота 7294,0 МГц) служат в качестве резервных или вторич- ных линий связи системы MDM (Mission Data Message). Данная система включа- ет линию «вверх» и линию «вниз» и служит в качестве ретранслятора для обес- печения обмена информацией между наземными станциями. КА USA-200 системы SBIRS НЕО-2. 13 марта 2008 г. со стартового ком- плекса на авиабазе Ванденберг был осуществлен пуск PH Atlas V (с российским двигателем РД-180 на первой ступени). Его грузоподъемность на стандартную геопереходную орбиту составляет 6075 кг. По оценке экспертов, при пуске с авиа- 100
базы Ванденберг на так называемую орбиту типа «молния» с наклонением 63,4° и высотой в апогее порядка 39 000 км грузоподъемность снижается примерно до 5200 кг, и запущенный КА может иметь массу порядка 4200-4900 кг1. К 20 марта 2008 г. совместными усилиями международного сообщества ра- диолюбителей и наблюдателей в оптическом диапазоне были определены пара- метры его орбиты: наклонение 63,57°; минимальная высота 1138 км; максималь- ная высота 37 543 км; период обращения 684,1 мин. Выведенный на расчетную высокоэллиптическую орбиту КА, принадлежа- щий НРУ, получил юбилейный номер - USA-200. По параметрам начальной и рабочей орбиты, характеру и продолжительности вращения, а также по рабочим частотам USA-200 полностью повторил USA-184 (NRO L-22). Плоскость орбиты USA-200 лежит на 83,6° восточнее, чем у его предшественника, и в апогей новый аппарат приходил через 5 ч после старого. Трассы двух КА не совпадают в точности, хотя и близки. Один апогей находится над Британией и Северной Атлантикой, второй - над Чукоткой и Камчаткой. На КА USA-200, как и на USA-184, вероятно, размещены три дополнитель- ные полезные нагрузки. Это - второй комплект аппаратуры SBIRS НЕО-2 для регистрации БР и самолетов в полете, комплект третьей полезной нагрузки сис- темы Interim Polar для связи с носителями стратегического оружия в северной полярной области и научный прибор TWINS-B. Аппаратура SBIRS НЕО представляет собой сканирующий ИК-датчик, на- ведение которого осуществляется за счет поворота телескопа в подвесе. В соответствии с заключенным в 1996 г. контрактом компания Lockheed Martin Space Systems изготовила два комплекта аппаратуры НЕО для использования на борту КА на высокоэллиптической орбите. Первый из них в настоящее время проходит испытания на КА USA-184 и, по утверждению специалистов компании Lockheed Martin, которая является главным подрядчиком по программе, в 95 % случаев превосходит предъявленные требования по сбору и обработке данных. Чувствительность аппаратуры по сравнению с существующим датчиком на КА DSP увеличена в 4 раза. Значительно улучшились скорость обнаружения собы- тия, точность определения координат, возможность выполнения незапланирован- ных задач, эффективность и безопасность. В декабре 2007 г. было дано разрешение на опытную эксплуатацию НЕО-1. В августе 2008 г. ВВС США сертифицировали на годность к опытной эксплуата- ции бортовое оборудование первого КА НЕО-1 и связанных с ним наземных ком- понентов СПРН SBIRS. Двухэшелонная система SBIRS предназначена для раннего обнаружения пус- ков БР, определения траектории их полета, идентификации боевых частей и лож- ных целей, выдачи целеуказания для перехвата, а также ведения разведки на ТВД в ИК-диапазоне. Работы по ее созданию были начаты еще в середине 1990-х го- дов и должны были завершиться в 2010 г., однако на данный момент на орбиту выведены только два КА верхнего эшелона на эллиптических орбитах (НЕО). В перспективе верхний эшелон СПРН SBIRS планируется дополнить пятью КА GEO на ГСО, а в состав нижнего эшелона системы должны войти 24 КА на низких круговых орбитах (около 1000 км). Однако на данный момент Lockheed 1 Новости космонавтики. 2008. № 5. 101
Martin получила заказ только на два аппарата GEO, запуск первого из которых намечен на декабрь 2009 г. СПРН SBIRS обеспечит обнаружение ракет менее чем через 20 с после стар- та, а также позволит идентифицировать боевые части и ложные цели на среднем участке траектории. Как ожидается, до конца 2009 г. Стратегическое командование США примет решение о подключении бортового оборудования КА НЕО-1 к действующим сетям вооруженных сил. Двумя месяцами ранее также сообщалось об успешных испыта- ниях НЕО-2, опытная эксплуатация которого должна начаться также в конце 2009 г. Система Interim Polar предназначена для гарантированной защищенной свя- зи в диапазоне сверхвысоких частот с потребителями в северной полярной обла- сти, недоступной со стационара. Научная полезная нагрузка TWINS-B предназначена для стереоскопической съемки земной магнитосферы. Главной частью прибора является двойная камера нейтральных атомов TEI (TWINS ENA Imager), разработанная в Лос-Аламосской национальной лаборатории и регистрирующая энергичные нейтральные атомы с энергиями в диапазоне 1-100 кэВ, образующиеся при обмене зарядами между энергичными ионами и холодным нейтральным водородом геокороны. Поле зре- ния каждой камеры составляет 120x4°, а ось вращения прибора отклонена на 10° от надира. Пара камер обеспечивает построение изображения магнитосферы Земли с периодичностью 72 с (при скорости вращения привода 3 град/с и с учетом паузы на смену направления вращения 12с). Дополнительный инструмент LAD представляет собой детектор плотности водорода в геокороне и включает два датчика линии Лайман-альфа (121,584 нм) с полем зрения 4°, оси которых отклонены на 40° от оси вращения прибора. С вводом в строй второго комплекта аппаратуры TWINS появится возмож- ность построения трехмерной картины магнитосферы Земли и выявления ее крупномасштабных структур и динамики (включая взаимодействие с солнечным ветром) и причинно-следственных связей между процессами в различных регио- нах магнитосферы. Правда, расчетная продолжительность работы каждого комп- лекта - четыре года. Поэтому с учетом задержки второго пуска совместная рабо- та может продлиться всего года два. Кстати, именно из описаний проекта TWINS известно, что КА типа USA-184 имеют трехосную стабилизацию с одной из осей, направленных в надир, а их проектный срок службы составляет семь лет. Система космического наблюдения STSS (Space Tracking & Surveillance System). Данная система рассматривается как прототип системы глобального кон- троля за БР с использованием датчиков ПК- и видимого диапазонов на КА. Ког- да-то она фигурировала под названием SBIRS Low в проекте нового космическо- го эшелона СПРН, реализуемого силами ВВС США, но в 2000 г. была исключена из состава SBIRS. Непосредственным заказчиком STSS остался Центр ракетных и космических систем ВВС США, но средства на программу выделяет Агентство по ПРО - MDA. Назначение STSS - замкнуть контур управления системой ПРО в части обна- ружения и сопровождения целей. Существующие радиолокационные средства имеют ограничения по районам запуска и траекториям БР. Считается, что дополне- ние их спутниковой системой наблюдения позволит расширить условия приме- 102
нения перехватчиков ПРО и использовать новые варианты сочетания датчиков и перехватчиков, а ИК-датчики на борту КА STSS в сочетании с наземными рада- рами обеспечат реализацию мер противодействия. Задачей проекта STSS является проверка возможности: • обнаружения и сопровождения БР, выделения боеголовки, передачи инфор- мации о ее полете от запуска до входа в атмосферу, а также о перехвате; • автономного перехода от обнаружения к сопровождению на одном КА; • передачи сопровождения от наземных средств КА; • передачи команд и приема служебной и целевой информации напрямую и через линию межспутниковой связи. Кроме того, предусмотрено изучить возможность замыкания цепи управления перехватом и ведения совместных операций с другими элементами системы ПРО. Запуск на низкую орбиту первых двух экспериментальных КА STSS Block 2006 был запланирован на 17 апреля 2008 г., однако он был отложен. Управление КА будет осуществляться из Центра космических экспериментов в области ПРО. Работа двух аппаратов рассчитана на пять лет. Одновременно с созданием STSS предполагается разработка космических пе- рехватчиков, в результате чего характеристики системы ПРО могут быть значи- тельно улучшены. КС могут обеспечить практически глобальный ответ по запросу на угрозы БР, сведя к минимуму ограничения географического характера, отсутствие стра- тегического предупреждения, а также политические вопросы базирования на ино- странных территориях. Срок готовности к развертыванию общей системы - 2023 г. КА ДЗЗ Земли WorldView-1 и -2. В сентябре 2003 г. фирма DigitalGlobe получила первый трехлетний контракт в рамках программы NextView стоимо- стью 530 млн долл, на создание КА двойного назначения, получившего наиме- нование WorldView. В проекте участвуют фирмы Bell Aerospace (платформа, интеграция), Eastman Kodak (оптическая камера), BAE Systems (система обра- ботки информации). По сравнению со своим предшественником (КА QuickBird-2) КА WorldView будут применять новые технологические решения для обеспечения высокой про- изводительности съемки (в 3,5 раза больше, чем QuickBird-2), качества и точнос- ти координатной привязки изображений. WorldView-1 (WV-1, другое обозначение - WorldView-60, или WV-60) был за- пущен 18 сентября 2007 г. с авиабазы Ванденберг и является на сегодняшний день мировым лидером по детальности космических изображений (рис. 1.19). Владельцем КА является фирма DigitalGlobe. WorldView-1 был выведен на околоземную ССО высотой 450 км, обеспечива- ющую его прохождение над любым районом Земли каждые один-два дня (в зави- симости от широты). КА оснащен телескопом с апертурой диаметром 60 см для съемки с простран- ственным разрешением 0,45 м только в панхроматическом режиме в кадре шири- ной 16,5 км. При отклонении телескопа от направления в надир на 40° возможна съемка в полосе шириной 775 км с ухудшением разрешения до 1 м (при съемке с отклонением 20° разрешение не хуже 0,5 м). Детальность снимков КА WorldView-1 характеризует рис. 1.20. 103
Рис. 1.19. КА WorldView-1 Рис. 1.20. Бостон (США), международный аэропорт Логан (разрешение 0,5 м) Для достижения высокого качества изображения применяется оптическая си- стема с высокими контрастом и отношением сигнал/шум, а также технология временной задержки накопления сигнала (Time-Delay Integration - TDI) на мно- голинейных ПЗС-структурах (шесть режимов накопления от 8 до 64 крат). Ра- диометрическое разрешение составляет 11 бит/пиксел. 104
КА может осуществлять съемку по различным схемам: кадровая съемка, марш- рутная съемка (вдоль береговых линий, дорог и других линейных объектов), пло- щадная съемка (зоны размером 60x60 км), а также стереосъемка. Для увеличения производительности WV-1 в системе ориентации использу- ются гироскопы управления моментом, которые позволяют в 2 раза увеличить скорость перенацеливания телескопа на объекты съемки (до 4,5 град/с). Особенность КА WorldView - высокая точность координатной привязки изоб- ражений, которая достигается благодаря применению космической платформы с высокой стабильностью и улучшенной точностью определения ориентации аппа- рата. Координатная точность изображений WV-1 составляет: без наземных конт- рольных точек - 5,8-7,6 м (СЕ 90), с наземными контрольными точками - 2 м и с соседними контрольными точками, не попавшими в поле снимка, - 3-3,5 м (тех- нология Accuracy Transfer Service - ATS). Планируемая координатная точность изображений позволит разрабатывать карты масштаба 1:10 000 без использова- ния наземных контрольных точек. Основные технические характеристики WorldView-1 Спектральный диапазон, мкм ...................... 0,5-0,9 Пространственное разрешение в надире, см ........ 45 Максимальное отклонение от надира, град ......... 40 Ширина полосы съемки, км................................. 16 Скорость передачи данных на наземный сегмент, Мбит/с . 800 Радиометрическое разрешение, бит/пиксел.................. 11 Формат файлов ........................................ GeoTIFF Получение стереопары ............................... С одного витка Масса, кг............................................... 2500 Производительность новых КА составляет 700-750 тыс. км2/сут и в 3,5 раза превышает производительность ранее запущенных КА Ikonos и QuickBird (200- 210 тыс. км2/сут). Периодичность съемки - один-два дня (в зависимости от ши- роты области съемки). По опубликованным данным, за 2008 г. один лишь КА WbrldView-1 отснял только по России около 20 % территории страны с разрешением 50 см, в то время как остальные зарубежные КА метрового разрешения вместе взятые - около 5 %. Результаты работы WorldView-1 за первый год эксплуатации оказались столь впечатляющими, что Конгресс США в сентябре 2008 г. закрыл финансирование разработки аналогичной по возможностям альтернативной военной системы ви- довой разведки BASIC, ранее одобренной Пентагоном. Компании-операторы сумели убедить Конгресс, что эксплуатация КА двой- ного назначения WorldView-1 и GeoEye-1 в интересах силовых ведомств обой- дется гораздо дешевле при аналогичных технических характеристиках продук- тов (суммарная стоимость двух аппаратов составила около 1 млрд долл.). Второй КА WorldView-2 (WV-2, другое обозначение - WorldView-110, или WV-110) массой 2800 кг будет оборудован крупногабаритным телескопом с апер- турой диаметром 110 см для съемки с разрешением 0,45 м в панхроматическом режиме и разрешением 1,8 м в мультиспектральном режиме в восьми спект- ральных каналах: к четырем стандартным диапазонам оптического спектра (крас- ный, голубой, зеленый, ближний инфракрасный) добавлены еще четыре. Обра- 105
Рис. 1.21. Внешний вид КА WorldView-2 ботка мультиспектральных изображе- ний позволит создавать более точные карты, выявлять природные и искус- ственные процессы и явления в ланд- шафте, обнаруживать замаскирован- ные объекты. Производительность ап- парата составит до 950 тыс. км2/сут. Размер кадра на местности при съем- ке в надир 16,4 км. Расчетная высота ССО для WV-110 составит 770 км, что обеспечит лучшие возможности для стереосъемки. Его внешний вид пред- ставлен на рис. 1.21. Оба КА оснащены бортовыми реги- страторами емкостью 2,2 Тбит и радио- линией передачи данных со скоростью 800 Мбит/с. Расчетный срок существо- вания обоих КА - более семи лет. Агентство NGA и другие государственные клиенты будут получать заказан- ные изображения WorldView через сетевой терминал, называемый «виртуальной наземной станцией» (Virtual Ground Station - VGT), или непосредственно на на- земную приемную станцию заказчика (например, на ТВД). QuickBird-2 в штат- ном режиме не применяет съемку в реальном масштабе времени и передает изоб- ражения только с бортового регистратора на три приемные станции в США, Нор- вегии и на Аляске. Для обеспечения высокой оперативности WorldView смогут вести съемку одновременно с передачей данных на станции клиентов. Предус- мотрена также возможность программирования, съемки и приема информации через станцию клиента (так называемого виртуального оператора) в течение од- ного сеанса радиосвязи. Данные дистанционного зондирования, полученные с WorldView-1 и -2 могут применяться в следующих областях: • создание и обновление карт и планов вплоть до масштаба 1: 2000; • цифровые методы расчета рельефа местности высокой точности; • городское и земельное планирование; • сельское и лесное хозяйство; • разведка месторождений нефти и газа и др.; • планирование, строительство и мониторинг трубопроводов в нефтяной и га- зовой отрасли; • экологический мониторинг и оценка изменений окружающей среды. КА ДЗЗ GeoEye. 6 сентября 2008 г. осуществлен пуск PH Delta II с коммер- ческим КА GeoEye-1 (первоначально - Orb View-5). Через 59 мин после старта аппарат отделился от последней ступени ракеты и вышел на ССО со следующи- ми параметрами1: наклонение 98,13°; высота в перигее 676,2 км; высота в апогее 686,6 км; период обращения 98,39 мин. Телеметрия показала, что система управления успешно приступила к инициализации бортовых систем. 1 Новости космонавтики. 2008. № 11. С. 31, 32. 106
GeoEye-1, как и запущенный в сентябре 2007 г. WorldView-1, относится к аппаратам съемки Земли сверхвысокого пространственною разрешения второго поколения, которые заменят на орбите КА первого поколения Ikonos (фирма GeoEye, 1999) и QuickBird (DigitalGlobe, 2001). КА разработан фирмой GeoEye (бывшая Orbimage) в рамках программы част- но-государственного партнерства Next-View между NGA и компанией-операто- ром GeoEye Inc. В соответствии с контрактом на сумму 502 млн долл. NGA полу- чает гарантированный приоритетный доступ к ресурсам КА, a GeoEye - частич- ное бюджетное финансирование разработки и закупки ресурсов. GeoEye-1 предназначен для получения изображений с разрешением 0,41 м в интересах Пентагона и спецслужб. КА разработали компании General Dynamics/Advanced Information Systems (платформа и телескоп), ITT Space Systems Division (оптико-электронная систе- ма) и MDA Orbit Logic (наземный комплекс приема и обработки). Контракт на создание аппарата (который тогда назывался Orb View-5) был заключен в сентяб- ре 2004 г. Предполагалось, что аппарат нового поколения будет обладать вдвое лучшим пространственным разрешением по сравнению с КА Ikonos. Наземная система управления GeoEye-1 построена по централизованной схе- ме, аналогичной принятой в системе управления QuickBird. В составе наземного комплекса используются четыре приемные станции: две в США (г. Даллас (шт. Те- хас) - штаб-квартира GeoEye и Бэрроу на Аляске), одна в Норвегии (г. Тромсё) и одна в Антарктиде (на полярной станции Тролль). Эти пункты обеспечивают ра- диоконтакт с КА в течение всех 15 витков в сутки и позволяют принимать боль- шой объем информации с бортовых регистраторов емкостью 1 Тбит. КА массой 1955 кг (по другим данным - 2100 кг), длиной 4,35 м и диаметром 2,7 м создан на базе стандартной платформы SA-200HP (масса 1260 кг, масса оптико-электронной системы 452 кг). Конструктивно Orb View-5 выполнен в виде телескопа, вокруг которого разме- щены блоки служебных подсистем, а сбоку - панели солнечных батарей (рис. 1.22). Расчетный срок эксплуатации - семь лет, но бортового запаса топлива (144,5 кг) должно хватить на 15 лет работы при активном использовании высокоточной скоростной системы трехосной ориентации и стабилизации, включающей восемь микродвигателей тягой по 5 фунтов (2,27 кгс) каждый. Электропитание (мощность 3,86 кВт в конце расчетного срока) обеспечива- ют семисекционная солнечная батарея с фотопреобразователями на арсениде галлия и никель-водородный буферный аккумулятор емкостью 160 А -ч. Радио- линии диапазона X служат для сброса информации с терабитного бортового на- копителя со скоростью 150-740 Мбит/с, а также для передачи телеметрии со скоростью 59,7 Кбит/с. Командная ра- диолиния работает в диапазоне S. Воз- можна реализация режима оперативно- Рис. 1.22. Внешний вид КА GeoEye-1 107
го управления с закладкой рабочей программы непосредственно перед витком съемки. GeoEye-1, как и WorldView-1 от конкурирующей компании DigitalG16be, име- ет три основных преимущества перед КА первого поколения Ikonos и QuickBird: лучшее пространственное разрешение, лучшая точность геопривязки изображе- ний и более высокая производительность. Улучшенные характеристики до- стигаются благодаря большой апертуре основного зеркала телескопа, точной ка- либровке сенсора и высокому отношению сигнал/шум. Сравнительные характе- ристики КА GeoEye-1 и Ikonos приведены в табл. 1.161. Кроме того, он является первым коммерческим КА, который может передавать панхроматические снимки с пространственным разрешением 0,41 м (WorldView-1 - 0,5 м, QuickBird - 0,64 м), хотя для коммерческих заказчиков снимки будут загрубляться до полуметра (рис. 1.23). Таблица 1.16. Сравнительные характеристики КА GeoEye-1 и Ikonos Параметр GeoEye-1 Ikonos Высота орбиты, км 681 681 Панхроматическое пространственное разрешение в надире, м 0,41 0,82 Много спектральное пространственное разрешение в надире, м 1,65 3,28 Ширина кадра в надире, км 15,2 11,3 Спектральный диапазон, нм: в панхроматическом режиме 450-800 526-929 голубого канала В 450-510 445-516 зеленого канала G 510-580 505-595 красного канала R 655-690 632-698 ближнего ИК-спектра NIR 780-920 757-853 Точность привязки (СЕ90) без наземных контрольных точек, м 3-5 10-15 Суточная производительность (по площади), км2: панхроматический режим 700 000 160 000 max мультиспектральный режим 350 000 — Значительным конкурентным преимуществом GeoEye-1 перед WorldView-1 является наличие четырех спектральных каналов (голубого В, зеленого G, крас- ного R и ближнего инфракрасного NIR с пространственным разрешением 1,65 м), что впервые позволит коммерческим заказчикам получать цветные изображения с разрешением до 0,5 м, синтезированные из панхроматического и много- спектральных каналов. Площадь одиночной сцены 225 км2. Оптическая система КА - пятиэлементная модифицированная (трехзеркаль- ный анастигматический телескоп Кассегрена с двумя дополнительными зеркала- ми для изгиба оптической оси) с апертурой диаметром 1,1м, фокусным расстоя- нием 13,3 м и углом поля зрения 1,28°. Характеристики ПЗС-матрицы с времен- ной задержкой накопления неизвестны, но при заданных параметрах расчетная длина строки должна составлять около 37 000 элементов. Радиометрическое раз- решение 11 бит. Цифровые изображения хранятся в файлах формата GeoTIFE Аппаратура позволяет получать стереопары с одного витка. 1 Новости космонавтики. 2008. № 11. С. 31, 32. 108
б Рис. 1.23. Снимки, сделанные с GeoEye-1: а - Федеральный аэропорт Мофет (сентябрь 2008 г., разрешение 0,5 м); б — церемония инаугура- ции Президента США Барака Обамы (январь 2009 г., разрешение 0,5 м) (слева - толпы людей, справа - здание Капитолия) 109
КА делает снимки с небывало высокой точностью геопривязки (СЕ90): 3- 5 м - в режиме моносъемки, 2-4 м - в плане и 3-6 м - по вертикали в режиме стереосъемки без использования наземных контрольных точек. Такие показатели достигнуты благодаря применению новой системы трехосной стабилизации с во- семью гиродинами, двумя приемниками GPS Monarch и новой системой аст- роориентации компании Ball Aerospace с десятиэлементным звездным датчиком (ранее она устанавливалась только на секретных КА видовой разведки). Точность определения положения осей составляет 0,4” при точности наведе- ния 75”. Угловая скорость перенацеливания достигает 2,4 град/с с ускорением до 0,16 град/с2. Геопривязка с точностью до 3 м позволит во многих случаях обхо- диться без использования наземных контрольных точек и трудоемких GPS-изме- рений на местности. Большая суточная производительность GeoEye-1 достигается высокой скоро- стью перенацеливания и применением специальной технологии демпфирования дрожания корпуса, позволяющей избежать смазывания изображений при дина- мических маневрах КА. В течение суток он может снять районы общей площа- дью до 700 тыс. км2 в панхроматическом режиме или до 350 тыс. км2 в мно- госпектральном режиме. На одном пролете аппарат может снять единичный рай- он максимальной площадью 15 000 км2 (300x50 км) или стандартную зону 1x1°, в режиме стереосъемки - район размером 224x28 км. КА размещен на «утренней» ССО с прохождением экватора в 10:30 по мест- ному времени. При отклонении линии визирования от надира на 35° (и увеличе- нии размера пикселя до 0,59 м) средний период повторной съемки на широте 40° составит двое суток. Для оперативного сбора и распространения информации с GeoEye-1 фирма планирует использовать уже существующую международную сеть из 12 назем- ных станций приема данных с Ikonos-2, в том числе три станции в Германии, Польше и Турции, ответственные за прием изображений стран Европы и России. NGA планирует многократно расширить масштабы применения коммерчес- кой видовой продукции для решения оборонных задач. По словам директора NGA, коммерческие КА являются фундаментальной частью общей архитектуры нацио- нальной КС сбора геопространсттвенных данных. В рамках проекта GeoScout NGA создает наземную инфраструктуру совме- стного заказа, обработки, автоматизированного анализа и подготовки разно- образных геопространственных продуктов на основе данных национальных КА ВР, коммерческих аппаратов и воздушных платформ сбора видовой инфор- мации. Данные ДЗЗ, полученные с GeoEye-1, могут найти применение в следующих сферах: • создание и обновление топографических и специальных карт и планов вплоть до масштаба 1:2000; • построение цифровых моделей рельефа с точностью 1-2 м по высоте; • определение координат стационарных и малоподвижных целей; • контроль результатов ракетно-бомбовых ударов. Кроме того, снимки высокого разрешения могут найти широкое применение в области охраны окружающей среды. ПО
Точность координатной привязки стационарных объектов по коммерческим снимкам составляет несколько метров, что вполне достаточно для применения высокоточного оружия с аппаратурой спутниковой навигации GPS. Тактическое управляемое оружие с комбинированными инерциально-спутниковыми система- ми наведения GPS/IMU широко применяется в боевых операциях США для по- ражения стационарных целей и объектов, не меняющих свое положение на про- тяжении цикла планирования и боевого применения. Очевидно, что новый КА предоставит пользователям существенно более вы- сокое качество изображений земной поверхности. Компания-оператор планирует в 2009 г. начать поставки на рынок стандартных продуктов обработки изображе- ний GeoEye-l-Geo, GeoProfessional и GeoStereo, а также продуктов более высоко- го уровня - цифровых моделей рельефа DEM и цифровых моделей местности DSM, мозаики снимков и карт. Незадолго до старта было объявлено о подписании контракта между компа- ниями GeoEye и Google, в соответствии с которым цветные полуметровые сним- ки могут появиться в открытом доступе на геопортале Google «Планета Земля». Потребителям они будут доступны через сервисы Google Maps и Google Earth. Теперь интернет-гигант сможет в течение дня выдавать детальные снимки зем- ной поверхности площадью со штат Нью-Мексико и высококачественное изоб- ражение любого района земного шара можно будет обновлять примерно раз в 30 дней, тогда как сейчас на это требуется до нескольких лет. До настоящего времени такое высокое пространственное разрешение могли иметь только военные разведывательные КА. Правда, из-за правовых ограниче- ний в Интернете будут публиковаться снимки с разрешением не более 0,5 м. Та- кая политика обусловлена опасениями Правительства США относительно коли- чества важной информации, которая может быть найдена на спутниковых сним- ках публичных картографических сервисов. Тем не менее даже затрубленным снимкам GeoEye-1 на рынке пока равных нет. GeoEye имеет шансы в наступившем году захватить лидерство на рынке, начав поставки цветных снимков полуметрового разрешения GeoEye-1 (WorldView-1 ра- ботает только в панхроматическом режиме) с очень точной геопривязкой (около 3 м СЕ 90 %). С начала получения изображений с GeoEye-1 у Google уйдет примерно четы- ре месяца на обновление своих картографических сервисов. Одновременно ком- пания заявляет, что получит фотографии с разрешением 0,5 м с нового КА спустя 45-60 дней после его запуска. GeoEye объявила о начале разработки нового коммерческого КА, который бу- дет осуществлять съемку с беспрецедентно высокой детальностью. Выработаны технические требования к новому аппарату ДЗЗ, получившему наименование GeoEye-2. В 2007 г. компания GeoEye заказала фирме ITT оптико-электронную систему нового КА с пространственным разрешением до 25 см. Новый КА относится к аппаратам высокодетальной съемки Земли третьего поколения и будет обеспечивать получение изображений с пространственным раз- решением до 0,25 м. GeoEye взяла на себя инициативу по созданию КА третьего поколения GeoEye-2 без формальных обязательств по финансовой поддержке со стороны государст- 111
венных и силовых структур США. Как заявил президент и исполнительный ди- ректор компании, решение о начале проектирования более совершенного КА GeoEye-2 с вводом его в строй в 2011 г. принято на основе маркетинговых иссле- дований рыночного спроса. Формально GeoEye имеет лицензию регулирующего органа - NOAA - на со- здание КА с аппаратурой съемки с детальностью до 25 см. Но по действующему законодательству США зарубежные коммерческие заказчики могут получать изоб- ражения, затрубленные до 0,5 м. Таким образом, GeoEye-2 сможет поставлять снимки с наилучшим разрешением только американским клиентам или ближай- шим военным союзникам США (если законодательство не подвергнется коррек- тировкам). Однако на сегодняшний день 25 см не является предельным техноло- гически достижимым разрешением для оптико-электронной аппаратуры спутни- ковой съемки. По периодически появляющимся в печати неофициальным и неподтвержденным данным, секретные американские КА ВР серий KeyHole обес- печивают съемку с разрешением до 10 см и лучше. Но снимки KA-шпионов имеют ограниченную сферу распространения из-за грифа секретности, поэтому для задач информационного обеспечения войск NGA закупает ресурсы коммерческих аппаратов. Привлечение к исследованиям университетской науки. Совместная программа ВВС США и университетской науки по наноКА (http://www.nanosat.usu.edu) рассматривается как способ поддержки программы TacSat в части проектирова- ния, создания и проведения экспериментов с помощью наноспутников. Конечная цель экспериментов - исследовать возможности военного использования нано- КА. Из более сотни предложений было отобрано пять проектов, которые реали- зуются десятью ведущими университетами США. Остановимся на университетской программе AFORS-DARPA более подробно. Проект «Три спутника по углам» (Three Comers Satellites - 3ASar) своей задачей имеет демонстрацию стереосъемки, межспутниковой связи типа сотовой телефонной связи и новой системы команд управления и сбора данных. Три иден- тичных КА будут разработаны и изготовлены в кооперации трех университетов: Аризоны, Колорадо и Нью-Мексико. Задача эксперимента 3ASat - получение сте- реоизображений при формировании облачных образований типа конвективных кучевых облаков размером менее 100 м и скоростями формирования менее 1 мин, атмосферных волн и песчаных/пылевых бурь. До сих пор получение таких дан- ных было затруднено, а точное знание формы, толщины и высоты этих облаков очень важно, прежде всего для обеспечения безопасности полетов самолетов. Для стереосъемки оптимальным является расстояние между КА до нескольких десятков километров, которое легко реализуется в течение 3-4 мес. при группо- вом запуске. Для дальнейшего контроля положения КА группа из Аризонского университета разрабатывает микродвигатель с использованием стандартной схе- мы рабочее тело - окислитель. Каждый из трех идентичных КА имеет на своем борту микропроцессор, ко- торый обеспечивает все функции КА и межспутниковую связь. Линия связи реа- лизуется с помощью коммерческой спутниковой системы связи Globalstar, с точ- ки зрения которой каждый КА фактически является простым сотовым телефо- ном. Это позволяет организовать работу всех трех КА так же, как работу трех «персоналок» в локальной сети. Таким образом, управление всем экспериментом 112
можно вести с любого из трех аппаратов. При этом отпадает необходимость в собственных радиосредствах спутниковой связи и вся задача реализации програм- мы спутникового эксперимента переносится на уровень проведения и обработки данных наблюдений, передаваемых по сети Интернет. Для удешевления и упрощения системы 3ASat будут использованы опробо- ванные технические решения. Подсистема ориентации КА выполнена на основе гравитационных штанг (по две на каждом КА) и имеет точность ±5°. Положение и текущая ориентация определяются по GPS-приемнику и звездному датчику с углом зрения 15°. Солнечные батареи с фотоприемниками на арсениде галлия размещены на корпусе. Четыре CMOS-камеры, каждая с раскрывом 15°, образу- ют композитный кадр с углом обзора 54°. В этой стандартной конфигурации на- ходится место и для дополнительного прибора от каждого университета: Универ- ситет шт. Колорадо, например, ставит фотометр. Проект ION-F имеет целью ионосферные наблюдения с помощью разне- сенных КА с малой базой. Головным исполнителем является Университет шт. Юта, в работе участвуют также университеты шт. Вашингтон и Вирджиния, группа Вирджинский политехнический институт. Основная научная задача - из- мерение параметров ионосферы при спокойных и возмущенных условиях сра- зу из трех разнесенных точек. Тем самым удается получить очень высокое вре- менное и пространственное разрешение. Для этого используются лэнгмюровс- кий датчик и импедансный радиочастотный датчик для измерения электронной концентрации в ионосфере, а также измерения «мерцаний» амплитуды и фазы сигналов системы GPS, по которым определяют полную электронную концентра- цию и вариации неоднородностей. В эксперименте ION-F ставится и технологическая задача - отработать маневрирование КА на орбите. Два аппарата будут иметь плазменные двига- тельные установки, и по командам с Земли будет произведено маневрирование относительно третьего аппарата. Группа из Университета шт. Вашингтон разра- батывает микромодель импульсного плазменного микротрастера по аналогу с разработкой фирмы Primex. Трастер другого типа разрабатывается группой Университета шт. Юта (прототипом выбран гидразиновый микродвигатель). Запуск КА планируется осуществлять с Shuttle, что указывает на важность отработки маневров наноКА на орбите в 360 км. Все остальные их параметры стандартны: питание от солнечных батарей, в качестве буферной батареи исполь- зуются никель-кадмиевые аккумуляторы. В магнитной системе ориентации будут использованы постоянные магниты. С помощью микродвигателей, разработанных по технологии микроэлектромеха- нических систем, положения магнитов будет меняться таким образом, чтобы обес- печить устойчивую ориентацию по магнитному полю Земли. В комбинации с датчиком Солнца и горизонта такая система обеспечит трехосную ориентацию с точностью до 2-3°. На КА, разрабатываемом Вирджинским политехническим институтом, будет гравитационный анализатор в виде длинной ленты. На аппарате установят видео- камеру, которая позволит наблюдать развертывание ленты и ее сборку на орбите. Ввиду важности получения информации с орбиты будут проведены экспери- менты по межспутниковой связи, в том числе при передаче данных GPS-прием- ника, орбитальных, навигационных и других данных. ИЗ
Для связи между Землей и КА будет организовано два пункта: в Университе- те шт. Юта и в Вирджинском политехническом институте. Эти станции будут представлять собой серверы в Интернете, доступ к которым получат все участ- ники эксперимента. Идея использовать сотовую систему спутниковой связи Globalstar не исключается, особенно ввиду необходимости гарантировать переда- чу данных телеметрии и управления КА почти в реальном времени. Два назем- ных пункта с такой задачей могут не справиться. Проект Emerald имеет целью разработку и испытания технологий управле- ния движением КА. Кроме того, решается научная задача по измерению характе- ристик электромагнитных сигналов на частотах 1-10 кГц, генерируемых гроза- ми. Измерения на разнесенной паре приемников позволяют оценить физические параметры источников и уточнить модели их генерации. Можно предположить, что такая аппаратура будет пригодна для определения характеристик электромаг- нитного импульса при ядерном взрыве. Конструкция КА Emerald позволяет менять полезную нагрузку при сохране- нии общих размеров и технологических системах. Средняя электрическая мощ- ность на борту 7 Вт, напряжение питания 5 В, линия телеметрии 9600 бод. Сис- тема управления КА построена на базе микропроцессора Motorola 68322 с радиа- ционной защитой. Терморегулирование пассивное с использованием тканевой термоизоляции. Проект «Первопроходец созвездий» (Constellation Pathfinder) - пример само- го простого наноКА, предназначенного для отработки технологических задач, воз- никших при постановке перспективного проекта НАСА МММ (Magnetospheric Mapping Mission). Предлагается запустить в околоземное пространство на эллиптическую орби- ту в несколько десятков радиусов Земли около сотни микроКА. Они позволят получить детальную пространственно-временную картину возмущений косми- ческого пространства. Задача создания и запуска созвездия из сотни микроКА с изменяемыми орбитами представляется непростой; для отработки некоторых тех- нологических задач и предлагается использовать наноКА. Constellation Pathfinder предлагается запустить с Shuttle, что позволит обой- тись самыми малыми затратами. Масса КА составит всего 1 кг, однако он будет иметь все функции полноразмерного аппарата. В эксперименте будет отработан простой и экономичный магнитометр, технология передачи данных с малой мощ- ностью бортового передатчика и система приема и обработки данных с большого числа идентичных аппаратов. Проект «Солнечная вертушка» (Solar Blade Heliogyro Nanosatellite) ориен- тирован на реализацию известной идеи солнечного паруса. За реализацию идеи берутся ученые и студенты из Университета Карнеги- Меллона. Они утверждают, что построить солнечный парус для КА в несколько сотен килограммов при современных технологиях практически невозможно, а для наноКА массой около 5 кг - вполне реальная задача. Четыре лопасти, каждая длиной 20 м и шириной 3 м, из кантона толщиной 8 мкм образуют пропеллер, который обеспечивает тягу и ускорение аппарата под действием солнечного света. Управление лопастями, изменение их угла атаки и положения позволит проводить маневры на орбите. 114
Ученые полагают, что наноКА можно будет разогнать по спиральной орбите вплоть до орбиты Луны. Самое важное в этом эксперименте, кроме самого пару- са, - оперативное управление КА и слежение за его орбитальным положением. Поэтому он будет иметь весь набор приборов для определения орбитального по- ложения. По краям основной конструкции будут размещены элементы солнеч- ных батарей, расчетная мощность которых составит около 28 Вт. Важный аспект всей программы - участие студентов в реальных космичес- ких экспериментах, обучение на «живых» КА. Кроме Министерства обороны США, эту программу поддерживает и НАСА, которое добавляет 1,2 млн долл, в виде дополнительных грантов. Ведущие космические фирмы также активно поддерживают программу, по- скольку им остро нужны свежие силы разработчиков космической техники. Не- случайно и другие ведущие американские университеты «повернулись лицом» к исследованиям по перспективным направлениям, имеющим приложения к кос- мосу. Очевидно также, что создание и запуск наноКА станут в ближайшее деся- тилетие одним из больших рынков по внедрению новых технологий в космичес- кие разработки. Анализ задач, решаемых в рассмотренных проектах, показывает их тесную связь с задачами КР (сбор информации по различным физическим полям, созда- ние пеленгационной базы, маневрирование на орбите, управление КА, передача разведданных по радиоканалу и т. д.). По-видимому, этим объясняется повышен- ный интерес Министерства обороны США к указанным проектам. В сентябре 1999 г. НРУ выдало компании Boeing многомиллиардный сверх- секретный контракт на разработку, запуск и обслуживание КА видовой разведки следующего поколения. Этот проект - самый большой и последний элемент пра- вительственной программы FIA (Future Imagery Architecture - «Архитектура бу- дущих видовых систем»)1. В апреле 1999 г. НРУ заявляло, что компания Raytheon Systems выиграла кон- тракт на разработку и интеграцию части наземной инфраструктуры «Архитекту- ры будущих видовых систем», известной также как программа «Интеграция и разработка миссий» (Mission Integration and Development - MIND). Военные аналитики и специалисты подчеркивают высокую степень скрытно- сти анонсированного контракта. Кроме общих слов, тайной является все, что ка- сается его деталей. Тем не менее, базируясь на общедоступной информации, тщательно отбирая данные из посторонних источников (например, оценивая частоту запусков и тип ракет с секретными полезными грузами), экспертам удавалось проанализировать разведывательные программы прошлых лет, делая достаточно верные выводы. По мнению аналитиков, общее число КА нового поколения составит от од- ной до двух дюжин по сравнению с полудюжиной KA-шпионов, которые США имеют на орбите сейчас. Новые модели будут, вероятно, значительно меньше и дешевле, чем нынешние. Сейчас аппараты стоимостью порядка 1 млрд долл, каж- дый имеют массу 15 т и требуют на изготовление до 18 мес. Многоспутниковые группировки позволят быстрее добывать, обрабатывать и передавать на Землю необходимую информацию. У нынешних существует некий 1 Новости космонавтики. 2001. № 7. С. 38, 39. 115
«период запаздывания»: известны случаи, когда боевые командиры во время не- забвенной «Бури в пустыне» жаловались, что фотографии с разведывательных КА прибывают слишком поздно. Новую систему труднее будет обнаружить и отследить. Усовершенствовав оп- тические и радиолокационные технологии, разработчики надеются развернуть КА на высоких орбитах, откуда те смогут вести съемку в течение более длительных периодов. Уже сейчас КА способны «видеть» необходимый район около 10 мин. С новыми аппаратами НРУ надеется удвоить этот показатель. Эксперты Федера- ции американских ученых (Federation of American Scientists - FAS) утверждают, что новые КА смогут собрать в 8-20 раз больше информации, чем существую- щие системы. 1.8. Космическая разведка Канады 14 декабря 2007 г. с космодрома Байконур осуществлен запуск канадского КА ДЗЗ Radarsat-2, который был успешно выведен на ССО со следующими парамет- рами1: наклонение 98,65°; минимальная высота 787 км; максимальная высота 803 км; период обращения 100,77 мин. После вывода на рабочую орбиту прошли штатные операции по стабилиза- ции КА, развертыванию солнечных панелей и антенны радиолокатора. Начались орбитальные испытания бортовых подсистем и самого радиолокатора. Новый аппарат заменил на орбите первый канадский КА Radarsat-1, который был запущен 4 ноября 1995 г. и соответственно проработал на орбите к тому времени 12 лет (рис. 1.24). Рис. 1.24. Внешний вид КА Radarsat-1 Предназначенный первоначально для ледовой разведки Арктики, КА открыл новые области применения радарной информации в интересах государственных, коммерческих и научных заказчиков. На рис. 1.25. представлен снимок Керченс- кого пролива, сделанный с Radarsat-1 22 ноября 2007 г. 1 Новости космонавтики. 2008. № 2. С. 33-35. 116
Рис. 1.25. Снимок с Radarsat-1 Керченского пролива Канада начала финансировать программу Radarsat-2 в 1998 г. с плановым за- пуском в 2001 г. Разработка тормозилась из-за давления Администрации США, которая настаивала на ограничении коммерческого распространения детальных радарных изображений. НАСА отказалось предоставить PH и заключить сделку «данные в обмен на запуск», которая действует сейчас между ним и Канадским космическим агент- ством CSA в отношений данных Radarsat-1. Этот демарш американцев обошелся канадцам в 140 млн долл, и два года задержки. Затем пришлось поменять компа- нию-подрядчика. Основным разработчиком платформы стала компания Alenia Spazio. В результате после многолетних проволочек Канада «пропустила» вперед Гер- манию и Италию с радиолокационными проектами TerraSAR-X и COSMO, кото- рые поставляют более детальные изображения с разрешением лучше 1 м. Но канадцы, создав мировую сеть из 33 станций прямого приема данных Radarsat-1, имеют огромные преимущества перед конкурентами в виде опыта успешного ком- мерческого распространения по всему миру продуктов первого аппарата. Radarsat-2 массой 2225 кг создан в результате частно-государственного парт- нерства между CSA и компанией MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (MDA). В обмен на инвестиции в проект MDA получила права на коммерческое распрост- ранение радиолокационной информации по всему миру. CSA будет поставлять космические данные государственным структурам и силовым ведомствам Канады. Основные области применения данных Radarsat-2: ледовая разведка, морская навигация, гидрология, картографирование, геология и разведка природных ре- сурсов, лесное и сельское хозяйство, чрезвычайные ситуации, а также военные приложения. Многофункциональный радиолокатор КА позволит получать изображения с детальностью до 3 м, что втрое лучше, чем разрешение радара Radarsat-1 (8-10 м). В основе программы Radarsat-2 лежит принцип преемственности (сохраняет- ся вся существующая наземная инфраструктура и основные режимы работы РСА) 117
при значительном наращивании возможностей бортовой аппаратуры благодаря установке многоканального поляриметрического радиолокатора и применению современных электронных компонентов и технологий (активная ФАР, GPS, циф- ровая система управления и др.). Radarsat-2 создан на базе платформы PRIMA и состоит из модулей служеб- ных систем, полезной нагрузки, а также развертываемой опорной конструкции, на которой крепится активная ФАР РСА размером 15x1,5 м и массой 700 кг (рис. 1.26). Рис. 1.26. КА Radarsat-2 в полете Новый КА, как и Radarsat-1, выведен на «рассветно-закатную» ССО высотой 798 км с пересечением экватора в 6:00 и 13:00 по местному времени. Период повторения трассы орбиты - 24 сут. Положение трасс будет поддерживаться с точностью 1-5 км путем проведения периодических коррекций высоты орбиты с помощью гидразиновой двигательной установки ( шесть жидкостных реактив- ных двигателей с тягой по 1 Н). В состав системы электропитания мощностью 2,4 кВт входят две панели сол- нечных батарей размером 3,73x1,8 м и никель-водородные аккумуляторные бата- реи емкостью 89 А -ч. Блок маховиков и магнитные исполнительные устройства обеспечивают трех- осную ориентацию КА с погрешностью ±0,05°. Текущая ориентация осей КА определяется с точностью ±0,02° с помощью звездных датчиков, трех гироскопов, магнитометров и солнечного датчика. Командно-телеметрическая система использует каналы «вверх» (2053,458 МГц; 4 Кбит/с) и «вниз» (2230,00 МГц; 16,123 или 512 Кбит/с). Основные отличия Radarsat-2 от предшественника: • поддержание всех семи основных режимов съемки Radarsat-1; 118
• обеспечение работы на пяти дополнительных каналах, отличающихся более высоким разрешением (1-3 м вместо 8-10 м) и поляриметрическими возможнос- тями (полный четырехканальный поляриметрический режим съемки с использо- ванием сигналов как горизонтальной, так и вертикальной поляризации, в то вре- мя как у Radarsat-1 только горизонтальная поляризация); • возможность проведения съемки как с левой, так и с правой стороны отно- сительно трассы полета (время перенацеливания антенны 10 мин), что позволяет сократить период повторного просмотра объектов (у КА Radarsat-1 съемка толь- ко с правой стороны); • применение более надежного твердотельного записывающего устройства вме- сто ленточного магнитофона; • более точное навигационное определение параметров орбиты с помощью 12-канальной аппаратуры спутниковой навигации Lagrange компании Laben (определение координат центра масс с точностью ±60 м в реальном масштабе вре- мени, точность привязки изображений по баллистическим данным лучше 100 м); • увеличение частоты повторной съемки в обзорном широком режиме: на эк- ваторе - каждые два-три дня против шести дней, севернее 48° широты - каждые один-два дня против четырех дней и каждый день севернее 70°; • уменьшение времени в случае срочных заказов данных до 3 ч; • более гибкая и оперативная система заказов и доставки изображений потре- бителям; • увеличение расчетного срока активного существования с 5 до 7 лет. О сновные режимы съемки и характеристики снимков представлены в табл. 1.17 и на рис. 1.27. На КА Radarsat-2 установлен новый многофункциональный РСА с активной ФАР, состоящей из 512 приемо-передающих модулей (16 рядов по 32 в каждом). Благодаря цифровой системе управления ФАР обеспечивает формирование до 200 лучей и быстрое электронное сканирование в двух плоскостях. Пиковая мощ- ность излучения 1,65 кВт с возможностью увеличения до 2,28 кВт для съемки в детальном режиме. Важной особенностью Radarsat-2 является режим сверхвысо- кого разрешения, позволяющий получать изображения участков местности ши- риной по 20 км с разрешением 3 м (по данным некоторых источников - до 1 м). Сверхвысокое разрешение по дальности достигается благодаря использованию широкополосных сигналов с шириной спектра до 100 МГц. ФАР состоит из двух панелей с независимыми системами обработки прини- маемых сигналов, что позволяет реализовать экспериментальный режим MODEX (Moving Object Detection Experiment). В результате обработки данных измерений от двух независимых приемных каналов можно осуществлять селекцию подвиж- ных объектов (НК и наземных транспортных средств), перемещающихся со ско- ростями 8-140 км/ч. Информация с борта передается по двум радиолиниям X-диапазона (8105 и 8230 МГц) со скоростями по 105 Мбит/с с использованием аппаратуры шифрова- ния данных. Увеличенная мощность бортовых передатчиков позволит принимать сигналы на малогабаритные наземные станции диаметром 3 м. В связи с активизацией хозяйственной деятельности в Арктике Канада рас- сматривает проект Radarsat-2 как важный элемент системы информационного обес- печения своих интересов на Севере. 119
Таблица 1.17. Режимы съемки и характеристики снимков Radarsat-2 Режим съемки Номинальная ширина полосы, км Примерное разрешение в бо- ковых полосах, м Примерный угол наклона, град Поляризация Ultra-Fine (сверхдетальный) 20 3 3 30^10 Одна поляри- Multi-Look Fine (детальный с накоплением) 50 8 8 30-50 зация на вы- бор (НН, W) Fine Quad-Pol (детальный четырехполяризационный) 25 12 8 20-41 Сочетание по- ляризаций на Standard Quad-Pol (стандартный четырехполя- ризационный) 25 25 8 20-41 выбор (НН, HV, VH, W) Fine (детальный) 50 8 8 30-50 Standard (стандартный) 100 25 26 20-49 Одна поляри- зация на вы- Wide (широкополосный) 150 30 26 20-45 ScanSAR Narrow (обзорный узкополосный) 300 50 50 20-46 бор (НН, HV, VH, W) ScanSAR Wide (обзорный широкий) 500 100 100 20-49 Extended High (расширен- ный высокий) 75 18 26 49-60 Одна поляри- зация на вы- Extended Low (расширен- ный низкий) 170 40 26 10-23 бор (НН, W) Рис. 1.27. Основные режимы съемки Radarsat-2: 1 - сверхдетальный; 2 - стандартный, стандартный четырехполяризационный; 3 - широкополос- ный; 4 - детальный, детальный с накоплением, детальный четырехполяризационный; 5 - обзор- ный широкий; 6 - расширенный высокий; 7 - расширенный низкий; 8 - след КА (все режимы реализуются и в левом, и в правом направлении от трассы) 120
В июне 2007 г. Министерство обороны Канады подписало контракт с компани- ей MDA на установку первой станции приема данных Radarsat-2 в Ричмонде. Сним- ки Radarsat-2 использовались в ходе учений Nanook-2008 в Арктике в августе 2008 г. Конфликт интересов США и Канады вокруг Radarsat-2 разгорелся вновь уже после его успешного запуска. Как стало известно, в декабре американская обо- ронная компания АТК договорилась с MDA о приобретении космического подраз- деления последней вместе с правами на функции оператора и коммерческое распространение данных Radarsat-2. И хотя канадские госслужбы сохраняют права на часть бортового ресурса, реакция на сделку была неоднозначной. Глава 2. КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА СТРАН ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ С началом космической эры экономически наиболее развитые страны стре- мились использовать результаты исследований космоса в военных целях. Наи- больших результатов достигли США и бывший СССР. Ведущие западноевро- пейские государства значительно уступали им в этом главным образом из-за ог- раниченности ресурсов. Однако по мере укрепления экономики и роста научного потенциала отношение к космическим исследованиям в Европе менялось. Перс- пективность космических исследований и разработок становится все очевиднее, что способствует стремлению этих стран к объединению усилий в проведении совместной военно-космической политики. Однако между военными космическими проектами США и государств Ев- ропы имеются существенные различия. Так, для Соединенных Штатов глобаль- ный охват территории КС имеет большое значение из-за их геополитических устремлений. По достоинству оценив преимущества КС связи, разведки, нави- гации, США осваивали космос при непосредственном участии военных ве- домств. Практически все наиболее важные исследования в области потенциаль- ного использования космоса на рубеже 1950-1960-х годов организовывались и проводились Пентагоном. В Западной Европе космические разработки первоначально велись главным образом в научно-исследовательских целях и были сосредоточены преиму- щественно в гражданском секторе. Военным космическим проектам уделялось значительно меньшее внимание. Вступление в космическую эру ознаменовалось созданием ряда организаций по космосу. Наиболее заметными среди них в 1960-е годы стали Европейская организация космических исследований, Международ- ная организация космической связи, Европейская организация по разработке и созданию PH. В дальнейшем, на базе накопленного опыта сотрудничества западноевропей- ских стран в мае 1975 г. было создано Европейские космическое агентство (ЕКА), которое продолжает свою деятельность до настоящего времени. Оно объединяет 13 государств: Францию, Великобританию, ФРГ, Италию, Испанию, Бельгию, Данию, Ирландию, Нидерланды, Швецию, Швейцарию, Австралию, Норвегию. Канада участвует в работе этой организации на основе соглашения о взаимном сотрудничестве, Финляндия - ассоциированный член. 121
Координация усилий стран Европы позволила заложить основы для разра- ботки и совместных военных космических проектов. Тем не менее вплоть до настоящего времени такие проекты оставались почти полностью национальны- ми, а их доля в космических исследованиях была значительно меньше, чем граж- данских. В современных условиях европейские страны НАТО наметили несколько об- ластей использования военных КС, в которых они непосредственно заинтересо- ваны. К ним относятся управление, связь, разведка, навигация, метеорология, пи- лотируемые космические полеты. Уже создана и функционирует общенатовская военная система космической связи. В начале XXI в. такие страны, как Франция, Великобритания и США, имею- щие собственные КС, столкнулись с необходимостью общего сотрудничества (на- пример, в области стандартизации и внедрения унифицированной бортовой рет- рансляционной аппаратуры с едиными для всех требованиями к каналам связи и передаваемой информации, что является дополнительным стимулом к интегра- ции военных космических проектов). 2.1. Франция Франция занимает ведущее место среди западноевропейских стран по уров- ню государственного финансирования космических программ и масштабам ра- бот в области изучения и освоения космоса. Успехи космической промышленности Франции в целом (гражданского и военного секторов) подкрепляются наличием PH Ariane-4, развитой системы управления КА, большого количества наземных космических станций различ- ного назначения и наземных комплексов для запуска PH. Благодаря наличию развитой аэрокосмической промышленности в стране зало- жен фундамент мощного военно-космического комплекса. Ведущую роль в нем играют такие организации, как Arianespace, Matra Space, Aerospatiale, Alcatel Space и др. Французские фирмы задействованы также в ряде национальных и междуна- родных космических программ, реализуемых в основном под руководством ЕКА и других межгосударственных организаций. Космическая оптико-электронная система Spot является коммерческой про- граммой исследования природных ресурсов Земли. Оптико-электронная система (ОЭС) предназначена для получения изображений участков земной поверхности, позволяет исследовать конкретные участки и проводить обзорные наблюдения в зоне видимости КА. Хотя эта система предназначена для коммерческих целей (проведение съемок для геологической разведки, градостроительстства, сельско- го хозяйства), французские военные ведомства используют ее и для разведыва- тельных задач. В состав системы Spot входят КА на орбите, Центр управления и предвари- тельной обработки данных и наземные приемные станции. Первый КА Spot-1 был запущен в 1986 г. До 1 января 1991 г. с его борта получено 1,9 млн изображе- ний. При этом КА был способен выполнять свои задачи в течение 95,5 % вре- мени функционирования. Высокие эксплуатационные показатели позволили пе- ренести запуск Spot-2 с 1988 г. на 1990 г., но он состоялся 22 января 1991 г. 122
Эксплуатация двух КА в 1990 г. позволила повторно осматривать участки мест- ности с меньшими интервалами времени, получать одинаковые изображения од- них и тех же объектов от разных аппаратов. В начале 1991 г. Spot-1 прекратил передачу изображений. Успешное выполнение программы Spot-1 способствовало выделению средств на создание Spot-З и -4, запуск которых осуществлен в 1993 и 1996 гг. соответ- ственно. Они разработаны фирмой EADS-Astrium, имеют массу до 1,3 т, трехос- ную стабилизацию, большой запас бортового топлива, обеспечивающего функ- ционирование на орбите в течение четырех-пяти лет1. Снимки, получаемые с КА Spot, в цифровом виде поступают на наземные стан- ции. После обработки изображения участков поверхности Земли уже в виде фото- снимков передаются потребителям с разрешением в 10 м для черно-белого и 20 м для цветного изображения на площади 60x60 км. Они могут использоваться в во- енных целях. Так, в период военных действий в зоне Персидского залива система Spot обслуживала командование многонациональных сил. Наземный центр управления и предварительной обработки данных, функ- ционирующий в системе Spot, оснащен приемной станцией и техническими средствами, позволяющими обрабатывать данные, получаемые с КА, хранить и преобразовывать их в высококачественные фотоизображения. Он выдает стан- дартный продукт в виде фотоснимков и контролирует его доставку потреби- телям. Раз в месяц проводится окончательная оценка качества изображения и кор- ректировка (в случае необходимости). Основными критериями качества являют- ся точность определения местоположения съемок на поверхности Земли, геометри- ческая точность, возможность многоспектральной регистрации, стереоскопичес- кая точность, соотношение сигнал/шум и коррекция параметров детектора, абсолютная точность калибровки и т. д. Для приема информации, ее преобразования, обработки и формирования фо- тоснимков создана сеть наземных приемных станций. В ходе эксплуатации сис- темы она постоянно расширялась. Большие надежды возлагаются на КА Spot-5 и -6, на борту которых предпо- лагается установить радиометры с пространственным разрешением порядка 2 м (табл. 2.1)2. Таблица 2.1. Радиометры КА Spot Наименование радиометра, КА Спектральные диапазоны, мкм Пространственное разрешение, м Полоса обзора, км Периодичность просмотра, сут HRV (2), Spot-1, -2 и -3 0,51-0,73; 0,50-0,59 0,61-0,68; 0,79-0,89 10 20 60x2 4 HRVIR (2), Spot-4 0,51-0,73; 0,50-0,59 0,61-0,68; 0,79-0,89; 1,58-1,75 10 20 60x2 4 1 Погожин В. Военные аспекты космических программ западноевропейских стран И Зарубеж- ное военное обозрение. 1993. № 9, 11. 2 Там же. 123
б в Рис. 2.1. Внешний вид КА Spot-1, -2, -3 (а); -4 (б); -5 (в) Внешний вид КА Spot-1, -2, -3, -4, -5 представлен на рис. 2.1. Космическая система ОЭР Helios («Гелиос»). Система разрабатывалась со- вместно Францией, Италией и Испанией. Идея ее создания принадлежит Фран- ции, что связано с ее желанием избавиться от американской зависимости в об- ласти КР. Кроме того, руководство Франции считает, что обладание ядерными средствами должно сочетаться с наличием собственной военной системы КР. Ра- боты по программе Helios начались в середине 1980-х годов, а впоследствии она была открыта для международного сотрудничества. В ней приняли участие Ита- лия (с 1987 г.) и Испания (с 1988 г.), доля которых составляет соответственно 14 и 7 % общих расходов (примерно 7 млрд франков). В состав комитета по руководству программой Helios, структурно входящего в Главное управление вооружений Министерства обороны Франции, включены французские офицеры и по одному офицеру от Италии и Испании. Основным подрядчиком работ по космическим компонентам системы является корпорация КНЕС, а по КА и наземным компонентам системы Helios - фирма Matra Space. Система предназначена для наблюдения за повседневной деятельностью воо- руженных сил, полигонов и предприятий оборонной промышленности зарубеж- ных стран, слежения за обстановкой в кризисных районах, контроля соблюдения международных договоров и других военно-политических задач. Система Helios разрабатывалась на базе КА Spot-4 (платформа, бортовая ап- паратура регистрации и значительная часть электронного оборудования). Основ- ное отличие заключается в оптической схеме и средствах защиты телеметричес- ких данных от воздействия противника. Helios обеспечивает ведение разведки в оптическом и ИК-диапазонах волн с разрешающей способностью до 1 м, что на порядок превышает возможности аппаратуры Spot-2. Два аппарата Helios-1A и -1В были запущены в 1995 и 1999 гг. соответственно. На Helios-1А/В установлена система EPV (Ensemble de Prises de Vuees), со- стоящая из двух четырехканальных многоспектральных камер с детекторными блоками и позволяющая вести видовую разведку в детальном и обзорном режи- мах с использованием двух ПЗС-линеек из 4096 и 2048 элементов. В детальном панхроматическом режиме (0,51-0,73 мкм) разрешение достигает 1 м, обзорный режим (0,50-0,59; 0,61-0,68 и 0,79-0,89 мкм) дает возможность получать много- спектральные изображения с разрешением 4 м. 124
Helios-1 A/В способны вести ночное наблюдение за военными объектами в ИК-диапазоне, что сводит на нет усилия противника по дезинформации и маски- ровке. КА, принадлежащие Франции, дают возможность ее специалистам выполнять сравнительную оценку снимков, получаемых американскими системами. Система Helios-1А/В прошла боевые испытания во время военных акций НАТО в Югославии (1999) и Афганистане (2001). Несмотря на неблагоприятные для оптических наблюдений метеоусловия в Косово, по заявлениям официаль- ных лиц, система с успехом применялась для оперативной разработки трехмер- ных моделей рельефа и новых цифровых карт с высокой координатной точнос- тью привязки объектов. В районах базирования эскадрилий ВВС Франции были развернуты рабочие станции обработки и анализа видовой информации, которые обеспечивали планирование боевых вылетов и оценку их результативности1. В то же время боевая эксплуатация позволила выявить минусы Helios-1, кото- рые были учтены при создании Helios-2: недостаточное пространственное разре- шение, низкая производительность, неспособность распознавать реальные цели сре- ди ложных и обнаруживать замаскированные объекты, неготовность к решению задач оперативной разведки поля боя в комплексе с воздушными средствами. Программа Helios-2. Для решения задач стратегической разведки во Фран- ции было принято решение о разработке новой системы Helios-2. Головным раз- работчиком становится транснациональная компания Astrium, опирающаяся на французские и английские инвестиции, и компания Alcatel Space. Эта программа реализуется в интересах министерств обороны Франции, Бель- гии и Испании. Генеральным подрядчиком проекта выступает французское кос- мическое агентство CNES. Главным подрядчиком на поставку двух КА является компания Astrium. Alcatel Space поставляет для этого проекта главное средство наблюдения и ряд других системных компонентов. При проектировании КА второго поколения предусмотрены: • установка дополнительной ОЭС для широкозахватной съемки; • увеличение разрешающей способности (с 1 до 0,5 м), производительности ОЭС и емкости бортовых записывающих устройств (до 200 сюжетов); • введение дополнительного канала ИК-диапазона для ночной съемки. Новая система наблюдения, как и предыдущая (Helios-1A и -1В), должна со- стоять из двух КА - Helios-2A и -2В, находящихся на ССО. В программе ВКР Helios-2, реализуемой с 1992 г., помимо Франции (вклад 95 %) принимают участие Испания и Бельгия с номинальными вкладами по 2,5 %. В число основных задач программы (кроме традиционных задач Helios-1) входит информационное обеспечение боевых действий вооруженных сил. На программу Helios-2 (от начала НИОКР до запуска КА) затрачено 1,8 млрд ев- ро в течение 12 лет. Большая продолжительность и высокая стоимость связаны с неясной позицией партнеров и доработкой требований после войны в Косово. Расчетный срок эксплуатации системы - 10 лет (при среднем сроке активной работы каждого КА по 5 лет). Стоимость годовой эксплуатации Helios-2 соста- вит 28 млн долл, (в ценах 2001 г.), что существенно ниже аналогичного показате- ля для Helios- 1А/В (35 млн долл.). 1 Новости космонавтики. 2005. № 2. С. 12-16, 57. 125
Запуск Helios-2A на орбиту высотой около 600 км был осуществлен 18 декаб- ря 2004 г. с космодрома Куру PH Ariane-5. Масса КА составляет 4200 кг (рис. 2.2). Helios-2 создан на базе тяжелой космической платформы Мк 3 Spot. Часть сведений о программе Helios во Франции не засекречена, благодаря чему пре- имущества нового аппарата по сравнению с предшественником описаны доста- точно подробно (табл. 2.2)1. Рис. 2.2. Французский разведывательный КА Helios-2A На борту Helios-2 установлены три ОЭС вместо двух, как у Helios-1, что уве- личивает производительность аппаратуры разведки при съемке небольших по площади кризисных зон (например, Кот-д’Ивуара или Ирака). Все три ОЭС име- ют независимые каналы управления и позволяют одновременно снимать три раз- ных объекта или два объекта с формированием стереопары по одному из них. Впервые на борту французских КА ВКР совмещены ОЭС обзорной и деталь- ной съемки (как это было у американских КА КН-9), что позволяет сократить цикл поиска объектов и расширяет функциональные возможности системы. Задачи обзорной разведки Helios-2 выполняет широкозахватная ОЭС среднего разреше- ния, аналогичная системе HRG на КА Spot-5, а для высокодетальной съемки пред- назначена двухкамерная система сверхвысокого разрешения THR (The Haute Resolution), разработанная компанией Alcatel Space. При высоте 690 км штатная ОЭС HRG обеспечит съемку с разрешением около 4 м в полосе захвата 50-70 км. Ширина полосы обзора может составить более 1400 км с учетом возможного отклонения на 45° линии визирования ОЭС1 2. В отличие от возможностей КА Helios-1, ОЭС сверхвысокого разрешения Helios-2 обеспечивают съемку в средней части ИК-диапазона, что улучшает ин- формативные и обнаружительные свойства изображений. Например, при обра- ботке ИК-снимков можно увидеть замаскированные цели и образцы боевой тех- ники с горячими двигателями, выявить признаки функционирования объектов, а также вести съемку в ночное время. Аналогичные ИК-датчики были установле- ны на американских КА серии КН-11 в конце 1980-х годов и, по оценке специа- листов, имели разрешение менее 3 м. 1 Новости космонавтики. 2005. № 2. С. 12-16, 57. 2 Там же. 2005. № 3. С. 53-56. 126
Таблица 2.2. Характеристики систем Helios-1 и -2 Характеристика Helios-1 Helios-2 Страны-участницы (доли) Франция (78,9 %), Ита- лия (14,1 %), Испания (7 %) Франция (95 %), Испа- ния (2,5 %), Бельгия (2,5 %) Дата запуска Helios-1A - 07.07.95 Helios-1B - 03.12.99 (резерв) Helios-2A-18.12.04 Helios-2B - 2008 (план) Полигон / носитель Куру / PH Ariane-404 Куру / PH Ariane-5G Высота орбиты, км Helios-1A-689/686 Helios-1B - 648/645 Helios-2A - 690/688 Наклонение/период обраще- ния, мин Helios-1 А - 98,2°/98,37 Helios-IB - 98,27 97,5 Helios-2A-98,17 98,39 Характер использования Helios-1A - оперативный Helios-IB - резервный c 21.10.04 Helios-2 А - проходит испытания Расчетный срок функциони- рования, лет 5 5-7 Разработчики EADS-Astrium, Alcatel Space, CNES EADS-Astrium, Alcatel Space, CNES Базовая платформа Mk 2 Spot-4 Mk 3 Spot-5 Начальная масса на орбите, кг 2540 4200 Мощность системы электро- питания, Вт 2100 3000 Точность определения ориентации, град 0,005 - ОЭС Много спектральная двухкамерная ОЭС высокого разрешения ЕРУ ОЭС среднего разрешения, HRG двухкамерная ОЭС сверхвысокого разрешения Максимальное разреше- ние, м Бортовая система передачи данных: 1,0 0,5 (система THR), до 4 (система HRG) режим передачи данных РСА В реальном времени, с запо- минающим устройством В реальном времени, с запо- минающим устройством число и емкость (тип) запо- поминающего устройства, Гбит 2x120 (магнитные), 1x9 (оперативные) 2x50 (твердотельные) 1 (оперативное) частотный диапазон ра- диолиний (изображения/ телеметрия, команды) XI'S XIS скорость передачи данных, Мбит/с 50 127
Новый КА обеспечивает съемку с лучшим пространственным разрешением. По данным СМИ, максимальное разрешение улучшено с 1 до 0,5 м по сравнению с показателями КА первого поколения (точное значение разрешающей способнос- ти Helios-2 засекречено). По заявлениям официальных лиц, система Helios-2 позволит обнаружить и распознать все военные объекты и идентифицировать 70 % из них. На КА Helios-2 установлены новые твердотельные запоминающие устрой- ства увеличенной емкости, что расширяет возможности по съемке районов вдали от Европы и повышает оперативность сброса данных по приоритетным целям. Ленточные магнитофоны Helios-1A не могли быстро воспроизводить отдельные сцены из записанного массива данных. По данным СМИ, на борту Helios установлены также комплексы РТР. Кос- венным подтверждением этого может быть участие в обеспечении программы Helios военного центра CELAR (Centre Electronique de L'Armement), который об- рабатывает данные от французских КА РТР. Значительному совершенствованию подвергся наземный комплекс приема и обработки данных, в результате чего время выполнения заказа сокращено вдвое. Наземный комплекс приема и обработки данных системы Helios состоит из цент- ров КР и пунктов приема информации. Основные цели модернизации наземного комплекса обработки данных Helios-2 - повышение оперативности и увеличение числа пользователей. В состав наземного комплекса введена подсистема рабочих станций пользователей, которые напрямую подключены по каналам связи к средствам центра КР и позволяют заказывать и анализировать изображения. Эта подсистема получила наименование «компонент наземных пользователей» (Composante Sol Utilisateurs - CSU). По данным СМИ, около 14 рабочих станций уже находятся в войсках1. Программа Helios-1 была закрытой централизованной системой с ограничен- ным доступом к данным и ограниченным числом пользователей. В программе Helios-2 реализована возможность подключения большого числа рабочих стан- ций пользователей для формирования заявок, обработки и анализа данных. Со- общается, что рабочие станции установлены на всех крупных базах французских Вооруженных сил. Благодаря подключению рабочих станций к центральному ар- хиву системы Helios, пользователям для сравнительного анализа обстановки и обнаружения изменений стали доступны около 100 тыс. изображений. В наземном комплексе Helios-2 предусмотрена возможность совместной об- работки космических снимков с результатами авиационной разведки. Сообщает- ся также, что он способен поставлять цифровые геопространственные данные, необходимые для систем наведения новых образцов высокоточного оружия (ра- кеты SCALP EG, Apache АР, AASM и др.) и средств их доставки (истребители Rafale и Mirage-2000, вертолеты Tiger и NH-90). Особенным спросом со стороны военных будут пользоваться стереопары для формирования цифровых моделей рельефа местности. Общая площадь стереосъемки системы Helios-2 в течение 10 лет составит 15 млн км2. После завершения орбитальных испытаний Helios-2A будет введен в состав системы ВКР вместе с Helios-1 А. 1 Новости космонавтики. 2005. №3. С. 53-56. 128
Состав системы Helios. В современном составе система Helios объединяет компоненты первого и второго поколения. Орбитальная группировка состоит из КА Helios-1 А, который давно превысил расчетный пятилетний ресурс, и Helios-2A. КА Helios-1В из-за неисправности в подсистеме электропитания не эксплуатируется и находится в резерве (см. табл. 2.2). Одна из особенностей бал- листического построения системы - размещение двух оперативных КА в одной орбитальной плоскости с разницей времени пересечения экватора, равной поло- вине периода обращения. Двухспутниковая система позволяет сократить период полного обзора поверхности Земли с 48 до 24 ч. Напомним, что в США два КА типа КН-И размещены в двух разных орбитальных плоскостях (утренней и пос- леполуденной). Другая особенность всех КА Helios - использование нестандартных послепо- луденных ССО с пересечением экватора в восходящем узле около 13:30 по мест- ному времени. Типовой для КА с оптической аппаратурой является утренняя ор- бита с пересечением экватора в нисходящем узле в 10-11 ч. Выбор орбиты КА Helios связан с возможностью использования для задач обзорной съемки в утрен- нее время трех коммерческих КА серии Spot (у них время пересечения экватора 10:30). Таким образом, взаимное баллистическое построение систем Spot и Helios позволяет рассматривать аппараты Spot не только в качестве технологической базы, но и как подсистему предварительной обзорной разведки с разрешением 5-10 м. Около 60 % снимков коммерческих КА Spot используются для решения военных задач. Выбранное направление пересечения экватора (с юга на север) в дневное вре- мя суток, вероятно, связано с размещением приоритетных объектов съемки отно- сительно центра КР: при движении с юга на север КА может вести съемку объек- тов на Ближнем Востоке, в северной и экваториальной Африке, а затем с мини- мальной задержкой передавать изображения на приемные станции во Франции1. Наземный командно-измерительный комплекс включает Центр управления полетом при Национальном центре космических исследований CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) в Тулузе (Франция) и три станции — в Тулузе, Куру и на о. Кергелен для траекторных измерений, передачи команд и приема теле- метрии. В состав наземного спецкомплекса входят четыре национальных центра КР во Франции, Италии, Испании и Бельгии, возможности которых неравноценны и зависят от степени участия партнеров в проектах Helios-1 и -2. В перспективе для работы с КА Helios-2 будут дооборудованы центры КР в Германии и Италии. Станции командно-измерительного комплекса передают рабочую программу на борт КА Helios по радиолинии. Результаты съемки заданных объектов КА пе- редает по радиоканалу в X-диапазоне частот на станции страны-заказчика. Рабочий цикл системы Helios. Рабочий цикл заказ - планирование - выпол- нение - обработка - доведение начинается с рассылки орбитальных элементов КА Helios из Центра управления полетом в центры космической разведки стран партнеров. Оперативные группы офицеров программы Helios из национальных центров КР формируют заявки на съемку интересующих объектов на следующие сутки с учетом трасс полета и полосы захвата бортовых ОЭС. 1 Новости космонавтики. 2005. № 2. С. 12-16, 57; № 3. С. 53-56. 129
Заявки поступают в центр КР на авиабазе Крей, где оперативная группа с учетом приоритетности задач и вкладов партнеров формирует объединенную про- грамму съемок, которая передается в Центр управления полетом. По заявлениям разработчиков, программа съемок каждой страны формируется автономно в кон- фиденциальном порядке и остается недоступной для других партнеров (можно полагать, что секретными для координирующих сторон остаются точные коорди- наты объекта, а не район съемки). Для предотвращения несанкционированного доступа, изображения, предназ- наченные только для одной из стран, шифруются уникальными кодами данной страны. Кроме того, в рамках программы Helios создана многоуровневая систе- ма классификации и засекречивания информации, благодаря которой часть изоб- ражений, заказанных одним из членов программы, является недоступной для других. При совпадении заявок на один и тот же район съемки, а также для засекре- чивания информации, передаваемой по радиолинии, выбираются коды, доступ- ные всем странам - участницам проекта. Совместная эксплуатация способство- вала экономии ресурсов КА - в 2002 г. до 30 % снимков получали по совместным заявкам трех сторон (в 1997 г. - только 17 %). Параллельно приему информации идет обработка и дешифрирование, после чего отчетный документ передается в вышестоящие штабы, а обработанные изоб- ражения по каналам связи поступают заказчикам в командные центры вооружен- ных сил. Для сокращения цикла обработки рабочие станции установлены непос- редственно при штабах военных баз и войсковых группировок. Общеевропейская система ВКР Helios-2. Успешная эксплуатация Helios-1 не только доказала реализуемость концепции создания системы ВКР в интересах нескольких государств, но и позволила говорить о существовании независимого от США европейского средства разведки. Например, опираясь на данные Helios-1, французы в 1996 г. поставили под сомнение заявления американских военных о массированных перебросках иракских войск в курдские провинции. Как показал опыт, решающее значение в объединенном проекте имеет баланс интересов партнеров. Долгое время попытки Франции расширить круг партне- ров программы Helios-2 наталкивались не только на противодействие США и Великобритании, но и на отсутствие интереса со стороны крупнейших европейс- ких держав - Италии и Германии, которые в конце 1990-х годов приступили к разработке национальных радиолокационных систем ВКР COSMO и SAR-Lupe. К программе Helios-2 присоединились в 2001 г. лишь Бельгия и Испания с мини- мально возможными вкладами, гарантирующими партнерам оснащение нацио- нальных центров КР и получение трех-четырех изображений в сутки1. Дальнейшая интеграция усилий стран Европы в области ВКР идет по пути расширения информационного обмена и доступа к ресурсам национальных сис- тем. В ближайшие годы система Helios-2 будет функционально объединена с на- циональными системами РЛР Германии (SAR-Lupe) и Италии (COSMO). Для обес- печения информационного обмена будут доработаны наземные комплексы Фран- ции, Германии и Италии. Благодаря успешному опыту решения задач ВКР в интересах нескольких стран-партнеров, система Helios-2 по мере дальнейшего 1 Новости космонавтики. 2005. № 3. С. 53-56. 130
развития процессов военно-политической интеграции в Европе будет становить- ся общеевропейским средством ВКР1. В соответствии с межправительственными соглашениями доступ к оптичес- ким данным Helios-2 получат Германия (после развертывания системы SAR-Lupe) и Италия (после создания аналогичной системы COSMO), а Франции будет пре- доставлен эквивалентный по стоимости доступ к радиолокационным данным SAR- Lupe и COSMO. Планируется, что методы разграничения доступа сторон (уни- кальные коды-шифры и процедуры конфиденциального заказа изображений) бу- дут заимствованы из системы Helios. Другие страны Европы получат доступ к данным ВКР через структуры и ме- ханизмы Европейского Союза (ЕС). Напомним, что Центр КР ЕС в Торрехоне (Испания) уже давно закупает на коммерческой основе изображения с Helios-1. По данным СМИ, бюджет Центра составляет 9,3 млн евро, а стоимость снимка с Helios-2 доходит до 30 тыс. долл. В Центре установлены две рабочие станции для обработки и анализа данных и ведутся переговоры о возможной установке приемных средств. В рамках программы Helios-2 заключено соглашение между Центром КР ЕС и Францией по более тесному сотрудничеству. Несмотря на преимущества Helios-2 по сравнению с предшествующей систе- мой, новый КА заимствовал недостатки средств ВКР прошлого века: тяжелую космическую платформу и астрономическую стоимость, хотя и предпринимались меры по ее минимизации. По техническим возможностям Helios-2 находится при- мерно на одном уровне с конкурирующими коммерческими системами ДЗЗ, что определяет необходимость ее дальнейшего совершенствования. Кроме того, ве- дущая роль в многостороннем проекте одной страны (Франции) не устраивает некоторых членов ЕС. Необходимо отметить, что фирмы EADS Astrium, Alcatel Space и Aerospatiale ведут исследования по новым французским космическим программам, предус- матривающим создание КА видовой РЛР. К ним относятся военная система Osiris и гражданская Radar 2000. Последняя для четкого разделения КА в семействе Spot в 1992 г. получила название Spot-radar. Она находится в стадии научных проработок, которые ведутся с 1989 г. Выбор технических решений запланиро- ван на 1994 г., а запуск КА - после 2000 г. Его базой послужит платформа Spot-4, что позволит использовать технологию двойного назначения (военного и граж- данского) и даст экономию средств. Демонстрационный образец активной антен- ны со 100 приемопередающими модулями уже разработан фирмой Alcatel Space. Идущие сейчас в Европе процессы интеграции и формирования многонацио- нальных вооруженных сил являются благоприятной основой для создания обще- европейских средств ВКР, ядром которых, несмотря на свои недостатки, способ- на в будущем стать система Helios-2 благодаря длительному опыту эксплуатации и отработанным механизмам обеспечения конфиденциальности, оперативности и качества. Космическая РРТР. Отработка элементов французской системы космичес- кой РРТР началась в середине 1990-х годов. 7 июля 1995 г. PH Arian-4 вывела на ССО высотой 666/675 км и наклонением 98,1° вместе с КА ОЭР Helios-1А по- путный груз - микроКА CERISE (Caracterisation de L' Environnement Radielect- 1 Новости космонавтики. 2005. № 3. С. 53-56. 131
rigue par un Instrument Spatial Embarque). Это был экспериментальный KA для отработки техники и методики широкополосного прослушивания высокочастот- ных радиосигналов. Аппарат регистрировал сигналы в диапазоне от 500 МГц до 20 ГГц. На этих частотах работает большинство РЛС во всем мире. Кроме того, в задачи КА входило выявление запасных частот РЛС в случае, если на основных частотах действовали средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ)1. CERISE был создан по заказу космического агентства CNES компанией Alcatel Space. Основой для КА послужил базовый блок UoSat британской фир- мы Surrey Satellite Technologies Ltd (SSTL). KA с габаритами 600x350x350 мм и массой 50 кг имел четыре жестко закрепленные панели и четыре раскрывающиеся панели солнечных батарей. Для ориентации использовались шестиметровая штан- га и магнитные торсионы. МикроКА обошелся Франции в 17,4 млн долл. Планировалось, что аппарат отработает не менее пяти лет. Однако через год после запуска CERISE чуть не потеряли. 24 июля 1996 г. он столкнулся с каталоги- зированным элементом космического мусора - фрагментом PH Arian-1, которая 22 февраля 1986 г. вывела на орбиту французский же КА Spot-1. В результате столкновения, вероятно, была сбита штанга гравитационной стабилизации. Группа управления КА зафиксировала внезапное изменение ориентации аппарата: он на- чал кувыркаться. Новая программа, введенная в бортовой компьютер, позволила изменять ори- ентацию микроКА с помощью электромагнитной системы, стабилизировать CERISE магнитными торсионами и продолжить выполнение задания. Однако се- рьезные повреждения КА, видимо, не прошли для него бесследно. Поэтому вме- сто расчетных пяти лет было решено прекратить его эксплуатацию уже через 2,5 года после старта. Следующим этапом отработки французской космической РРТР стал запуск «близнеца» CERISE - микроКА Clementine. Он был запущен 3 декабря 1999 г. PH Ariane-4 как попутный груз для КА Helios-1 В. МикроКА был выведен на ССО высотой 646/664 км и наклонением 98,1°. Задачей Clementine была регист- рация низкочастотных электронных сигналов в диапазоне от 20 МГц до 1 ГГц. МикроКА был создан по заказу Генерального агентства закупки вооружения Ми- нистерства обороны Франции - DGA (Delegation General de Г Armament) совмест- но с компаниями Alcatel Space (головной интегратор) и Thomson-CSF (постав- щик аппаратуры радиоперехвата) на базе той же платформы UoSat фирмы SSTL. КА Clementine имел те же массогабаритные параметры, что и CERISE, но обо- шелся несколько дороже - в 18,0 млн долл.1 2 24 мая 2000 г. КА Clementine был принят в эксплуатацию заказчиком. По неофициальным сообщениям, он позволил серьезно уточнить радиокарту Земли. Этот КА был способен регистрировать большой круг наземных источников сиг- налов: телефон, телевидение, РЛС и радиосвязь. Учитывая, что гарантийный срок службы Clementine тоже составлял пять лет, а сообщений о прекращении его экс- плуатации не появлялось, он, видимо, до сих пор находится в действии. Оба микроКА - CERISE и Clementine - предназначались для отработки тех- нологии как РР, так и РТР. Запуски таких неманеврирующих микроКА в парах с 1 Новости космонавтики. 2005. № 3. С. 53-56. 2 Там же. 132
КА ОЭР Helios, по-видимому, не были случайны. Они позволяли первое время (до расхождения спутников на большие расстояния и в разные плоскости) прово- дить наблюдения в оптическом диапазоне объектов, обнаруженных в радиодиа- пазоне. Еще одной существенной задачей обоих микроКА была отработка мето- дов, позволяющих сортировать регистрируемую информацию для выбора наибо- лее важной, подлежащей дальнейшему анализу. По сообщениям экспертов, работавших с информацией от CERISE и Clementine, было обнаружено большое количество фактов, о которых они ранее даже не подозревали. Например, были зарегистрированы электромагнитные излучения в полностью безлюдных и пустын- ных местах, в частности в Казахстане, а также обнаружены излучения на необыч- ных рабочих частотах, вероятно, для обеспечения скрытности радиопередач. Экспериментальные микроКА CERISE и Clementine рассматривались DGA как предшественники штатного большого КА РРТР Zenon. Его создание нача- лось в 1992 г. и оценивалось в 660 млн долл. Запуск первого КА Zenon планиро- вался в 2000 г. Однако из-за технических проблем и недостатка финансирования программа вышла из графика. В конце 1990-х все еще шел этап определения архитектуры и формирования состава КА. В 1998 г. было решено отказаться от программы Zenon в пользу перспективной системы РРТР на основе группировки нескольких микроКА. Проект получил название Essaim (по-французски «Рой»). Система Essaim. Первоначально речь шла о трех КА, развертываемых на ор- битах, аналогичных орбитам CERISE и Clementine. Позже планировалось вывес- ти четыре микроКА в две орбитальные плоскости, отстоящие одна от другой на 90°. Кроме того, с конца 2002 г. было решено запустить сразу всю четверку КА как попутный груз для КА Helios-2A. Три аппарата должны работать, а четвер- тый оставаться в «горячем» резерве. Систему Essaim, несмотря на то что она и называлась «демонстратором», сразу же предполагалось использовать в интересах Министерства обороны Франции, хотя и с ограниченными возможностями. По мнению специалистов DGA, группировка из нескольких микроКА выгод- нее одного большого аппарата PPTR «Квартет» оказался дешевле, при этом по- вышалась надежность системы. Кроме того, после расхождения трех-четырех КА по индивидуальным орбитам увеличивалось время наблюдения, а также точность определения координат источника радиоизлучения. Для снижения расходов на создание системы Essaim было решено использо- вать уже имеющуюся базовую платформу. Однако в связи с возросшими требова- ниями и увеличившейся полезной нагрузкой разместиться на платформе UoSat не удалось. Поэтому было решено использовать платформу Myriade, создававшуюся с 2000 г. ONES для микроКА массой не более 150 кг по модульному принципу. Возможность снижения расходов DGA видело также в подключении к проек- ту европейских союзников, однако сделать Essaim общеевропейским проектом не удалось. На Essaim во французском бюджете выделено 79,3 млн евро, из которых 70,1 млн предназначалось на разработку, изготовление КА и их запуск вместе с Helios-2A, а 9,2 млн - на пятилетнюю эксплуатацию. Система должна позволять вести наблюдение за источниками радиоэлектронного излучения, следить за их перемещениями и значительными изменениями интенсивности излучения, про- водить их классификацию, а также выполнять дешифрование радиоэлектронных 133
сообщений. Система должна быть способна осуществлять радиоперехват граж- данских и военных коммуникаций (электронная почта, факсы, телефонные звон- ки и т. д.), осуществлять сбор данных о частотах функционирования РЛС, выпол- нять перехват передаваемой телеметрической информации с БР и зарубежных КА. И еще одна из основных задач системы Essaim - ликвидировать зависимость Франции от американских средств космической РРТР. Поскольку проект Essaim предполагает создание боевой системы, сведения о его полезной нагрузке засекречены. По неофициальным данным, рабочий диапа- зон аппаратуры КА будет составлять 20 МГц - 1 ГГц. Аппаратура КА будет обес- печивать ширину обзора земной поверхности от 200 до 2500 км в каждую сторо- ну от трассы полета. Тем самым суммарная полоса обзора одного КА составит 5000 км (по другим источникам, полоса обзора КА данной системы достигает 6000 км). Система Essaim будет иметь глобальный охват. КА будут делать на своей ССО 15 витков в сутки. При максимальной полосе обзора группировка из четырех КА Essaim обеспечит в среднем шестикратное наблюдение каждой точ- ки земного шара. Четыре микроКА Essaim были выведены на орбиту в декабре 2004 г. PH Ari- ane-5. Каждый из них имеет форму параллелепипеда с размерами 600x600x800 мм и массой 120 кг. После запуска аппаратов при помощи бортовых двигательных установок была сформирована рабочая конфигурация группировки. Два КА были переведены с начальной орбиты 648x673 км на более высокие орбиты, а другие два - на более низкие. Разведение аппаратов производилось попарно и симмет- рично. Итоговые орбиты четырех КА приведены в табл. 2.3 Таблица 2.3. Итоговые орбиты четырех КА Essaim Название КА Параметры орбиты Наклонение, град Высота в перигее, км Высота в апогее, км Период обращения, мин Essaim 1 98,078 699,0 714,1 98,960 Essaim 4 98,080 696,1 710,6 98,893 Essaim 2 98,080 614,4 629,6 97,178 Essaim 3 98,077 611,0 626,8 97,108 Таким образом, в каждой из двух пар КА один медленно уходит вперед отно- сительно другого, завершая полный цикл примерно за 93 сут. Плоскости орбит двух аппаратов одной пары будут расходиться очень медленно. В то же время движение одной пары относительно другой будет достаточно быстрым: «ниж- ние» будут обходить «верхних» на виток всего за 89 ч. Плоскости «верхних» и «нижних» КА будут расходиться примерно на 1,3° в месяц. КА системы Essaim управляются из Центра управления CNES в Тулузе, кото- рый обеспечивает прием телеметрической информации и управление служебны- ми системами КА. Прием специнформации и ее обработку обеспечивает станция Центра электроники и вооружений CELAR (Centre Electronique de L'Armement) Министерства обороны Франции около г. Ренна. 1 Новости космонавтики. 2005. № 3. С. 53-56. 134
Эксплуатация системы Essaim рассчитана на период до 2009 г. Для ее заме- ны предлагается создать новую систему РРТР. Национальная ассамблея Франции намерена выделить на нее порядка 100 млн евро. Кроме того, Франция планиру- ет создать на базе Essaim демонстратор национальной спутниковой СПРН. В нее должны войти два КА Spirale массой 120 кг на базе платформы Myriade. Основ- ной подрядчик - EADS Astrium. Необходимо заметить, что Франция - первая и пока единственная из евро- пейских стран создает собственную систему космической РРТР. Такие системы сейчас есть лишь у США и России. 2.2. Великобритания Великобритания проводит исследования в области военных космических сис- тем с 1960 г. Она одной из первых успешно развернула военную систему связи, запустив в ноябре 1969 г. КА Skynet-1A на геоэллиптическую орбиту. Поскольку Великобритании было экономически нецелесообразно создавать собственную PH, она ориентировалась на запуск КА с помощью американских (Delta) и французс- ких (Ariane) PH, а также МТКК Shuttle. Проект создания КС РЭР Великобритании Zircon появился в середине 1980-х годов. По замыслу авторов, КА должен иметь 30-метровые зонтичные антенны для ведения разведки на территории СНГ, Восточной Европы и Ближнего Восто- ка. КА должен был размещаться на ГСО, запуск предполагалось осуществить под видом КА Skynet-4. Однако в августе 1987 г. средства массовой информации сообщили, что Великобритания отказалась от данного проекта, хотя за четыре года на НИОКР было затрачено около 70 млн ф. ст. Но официального подтверж- дения этому не было ни со стороны Министерства обороны, ни от двух предпо- лагаемых подрядчиков. В 2000 г. по предложению Агентства перспективных оборонных проектов (Defense Evaluation and Research Agency - DERA) в рамках пятилетней инициа- тивной программы малоразмерных КА MOSAIC началась разработка проекта TOPSAT (Tactical Operational SATellite - «Тактический оперативный спутник»). Головной разработчик - компания QinetiQ, которая была образована на базе DERA и специализируется в разработке инновационных образцов военной техники. Плат- форма создана компанией SSTL, а оптико-электронная аппаратура (ОЭА) - лабо- раторией RAL (Rutherford Appleton Laboratory). Основные компоненты были из- готовлены в 2002 г., сборка и испытания летного образца начались в 2003 г., а уже через два года был осуществлен запуск. В соответствии с техническим заданием кооперация разработчиков должна была создать КА массой до 120 кг, способный обеспечить съемку с разрешением 2,5/5 м (панхроматический/многоспектральный режим съемки) с высоты 600 км1. Для сокращения сроков разработки в максимальной степени использовались существующие компоненты и был уменьшен объем технической документации. Основная цель программы TOPSAT, сформулированная военным ведомством Великобритании, заключается в демонстрации применимости дешевых малораз- мерных КА для оперативного информационного обеспечения группировок воо- 1 Новости космонавтики. 2006. № 2. С. 50, 51. 135
руженных сил с передачей данных на мобильные приемные станции в реальном времени. Коммерческие цели TOPSAT направлены на укрепление экспортного потенциа- ла британской аэрокосмической промышленности и развитие рынка относительно дешевых, но качественных изображений высокого разрешения, поставляемых ком- мерческим заказчикам с минимальной задержкой по времени. На сегодня TOPSAT обладает уникальным сочетанием характеристик по сто- имости, массе и пространственному разрешению. Конструктивная основа КА - модернизированная платформа Microsat-150, имеющая форму усеченной четырехгранной пирамиды размером 0,8x0,85x0,85 м (рис. 2.3). Рис. 2.3. Внешний вид КА TOPSAT Электропитание обеспечивают 20 никель-кадмиевых аккумуляторов емкос- тью по 4 А • ч, а также три панели арсенид-галлиевых солнечных батарей мощ- ностью 55 Вт. Относительная точность определения ориентации осей 0,01° (3g), координа- ты центра масс КА определяются с использованием информации от системы GPS с точностью 15 м (3g)1. Главная особенность КА - малогабаритная ОЭС массой 45 кг, построенная по схеме трехзеркального внеосевого телескопа с изломанной оптической осью и фо- кусным расстоянием 1,68 м (реальная длина телескопа 0,9 м). Диаметр входного зрачка 0,2 м, а угол поля зрения поперек трассы 1,4°. Энергопотребление телеско- па 30 Вт. В фокальной плоскости расположены ПЗС-линейка длиной 6000 элемен- тов для панхроматической съемки, а также три ПЗС-линейки по 2000 элементов для многоспектральной съемки в трех спектральных каналах. 1 Новости космонавтики. 2006. № 2. С. 50, 51. 136
Телескоп обеспечивает панхроматическую съемку в надир с разрешением 2,8 м в кадре размером 17x17 км и многоспектральную с разрешением 5,7 м в кадре размером 11,4x11,4 км; максимальная длина маршрутной съемки 30-40 км. По- лученные значения несколько хуже ранее заявленных (2,5/5 м) из-за увеличе- ния высоты рабочей ССО до 690 км вместо расчетного значения 600 км. Для сокращения периода повторной съемки спутниковая платформа может отклоняться на угол ±30° от направления в надир с помощью системы ориента- ции, оснащенной четырьмя силовыми гироскопами и разгрузочными магнитны- ми катушками. Благодаря отсутствию вибрации от протяженных развертываемых элементов (солнечных батарей и антенн) во время съемки достигнута высокая стабильность (до 0,0025 град/с). Максимальный период повторной съемки со- ставляет 4 сут. Для повышения соотношения сигнал/шум, а также для съемки в условиях низ- кой освещенности применяется технология увеличения времени накопления сиг- налов TDI (Time Delay Integration) с четырех- или восьмикратным замедлением, которое достигается разворотом корпуса КА по углу тангажа относительно направ- ления на объект съемки. Из-за демонстрационного характера программы КА имеет довольно низкую производительность - всего 4-5 кадров в сутки. Для обеспече- ния глобальной съемки применено небольшое твердотельное запоминающее уст- ройство, рассчитанное на хранение четырех сцен. Изображения передаются на Землю по радиолинии в X-диапазоне частот со скоростью И Мбит/с. Параметры цифрового телеметрического потока соответ- ствуют международному стандарту CCSDS, мощность радиопередатчика 5 Вт. Для облегчения установления радиоконтакта с малогабаритными наземными станция- ми КА оснащен антенной с широкой диаграммой направленности и дополни- тельным радиомаяком, работающим в S-диапазоне частот. Передача команд и теле- метрии осуществляется в УКВ-диапазоне частот со скоростями 9,6 и 38,4 Кбит/с. КА TOPSAT был выведен на орбиту в октябре 2005 г., а в декабре были полу- чены первые высокодетальные снимки (рис. 2.4) В состав наземного комплекса TOPSAT входит Центр управления в Шотлан- дии, оснащенный стационарной станцией с антенной диаметром 13 м, а также две мобильные приемные станции серии RAPIDS с антеннами диаметром 2,7 м. Мини-KA TOPSAT - баланс технического риска и учета ресурсных ограниче- ний. В соответствии с концепцией TOPSAT заказчики данных - командования группировок на передовых ТВД - получают непосредственный доступ к ресур- сам мини-KA. Заявки на съемку интересующих объектов формируются в штабах командований на ТВД, затем по засекреченным линиям Интернет-связи пере- даются на главную контрольную станцию для закладки на борт мини-KA. При пролете КА над ТВД изображения заданных объектов в реальном масштабе вре- мени передаются на мобильную станцию для дальнейшей обработки и анализа. TOPSAT является экспериментальным аппаратом, но уже существующие тех- нологии позволяют разработать оперативные мини-KA с более высокими техни- ческими характеристиками при незначительном увеличении массы. Например, производительность съемочной аппаратуры может быть повышена до 30-60 сним- ков в сутки (2-4 сцены/виток), угол отклонения от надира увеличен до ±45°, а 1 Новости космонавтики. 2006. № 2. С. 50, 51. 137
Рис. 2.4. Первый снимок с КА TOPSAT - мост через Темзу (на детальном кадре хорошо видно дорожное движение) пространственное разрешение снижено до 1 м (в Великобритании основная часть задач по высокодетальной съемке обеспечивается аппаратурой с пространствен- ным разрешением 1-1,5 м). В перспективе оперативные мини-КА предполагает- ся создавать на основе серии стандартных платформ с двигателями коррекции орбиты и оснащать разнообразными комплексами разведывательной аппаратуры. На демонстрационном этапе в состав космического сегмента входит лишь один экспериментальный мини-КА, но в перспективной системе может быть развер- нута целая группировка из 4-5 оперативных КА для разведки регионов в интере- сах командований на ТВД. Преимущества системы мини-КА по сравнению с оди- ночным КА заключаются в обеспечении глобального ежесуточного охвата всей поверхности Земли или в увеличении частоты пролета над заданными регионами (например, Ираком). В последнем случае используются кратно-синхронные ор- биты, где спутниковые трассы фазированы для обеспечения последовательного ежесуточного пролета всех мини-КА системы над заданным регионом в ущерб глобальности охвата. В качестве других комплексов разведывательной аппаратуры могут приме- няться оптические системы инфракрасной или гиперспектральной съемки, РСА, системы РЭР и ретрансляции данных. 138
Современный уровень технологий позволяет разработать мини-KA с РСА мас- сой 300-500 кг. Пространственное разрешение малогабаритного РСА составляет от 2-3 до 30 м, ширина полосы съемки до 1500 км, рабочий цикл 4 мин/виток. Ведущим разработчиком космических радиолокаторов является компания Astrium Ltd, которая создала КА TerraSAR-L с радиолокатором Z-диапазона (пра- ва на коммерческое распространение снимков получила британская компания InfoTerra Ltd). Особенностью проекта является крупногабаритная антенна разме- ром 11x2,5 м, которая в сложенном виде умещается под обтекателем ракеты сред- него класса1. Демонстрационная программа TOPSAT имеет ряд интересных особеннос- тей. Несмотря на открытый характер, ее основные задачи связаны с КР. Факти- чески мини-KA стал первым КА видовой разведки Великобритании, так как до сих пор британские оборонные ведомства получали космическую информацию от американских систем КР на основе двусторонних соглашений. Преимуществами оперативных мини-KA по сравнению с системами воздуш- ной разведки (ВР) являются обеспечение безопасной разведки районов с сильной системой ПВО, глобальность действия, длительный срок эксплуатации, большая ширина полосы обзора, скрытность и отсутствие риска попадания секретной ап- паратуры в руки противника. Преимущества мини-KA оперативной разведки по сравнению с традицион- ными системами КР заключаются в следующем: • запуск мини-KA по требованию; • комплектация полезной нагрузки в зависимости от текущих потребностей заказчиков; • непосредственное управление ресурсами командованием на ТВД; • выбор рабочих параметров орбиты для увеличения частоты пролета над заданным регионом; • быстрое внедрение новых разведывательных технологий; • снижение стоимости жизненного цикла системы. Демонстрационная программа TOPSAT позволит на практике отработать воп- росы оперативного сбора и распространения высокодетальных снимков в инте- ресах оперативных звеньев управления вооруженными силами на ТВД и оценить потенциальные возможности мини-KA оперативной разведки. Кроме того, группой специалистов из академических и коммерческих науч- ных центров, входящих в Космический центр фирмы SSTL, создаются наноКА (массой около 10 кг). Цель разработки - демонстрация возможности использования этих КА для наружного осмотра других КА. Так, с помощью наноКА SNAP-1 (масса 6,3 кг), запущенного в июне 2000 г., специалисты наблюдали за отделением российского аппарата «Надежда» от верхней ступени ракеты «Днепр». На наноКА были разме- щены маневровая установка с двигателями размером до 10 см и четыре микроми- ниатюрные видеокамеры, каждая из которых создана на одном кристалле1 2. В 2005 г. в оборонном ведомстве Великобритании были организованы рабо- чие группы по космическим операциям для разработки концептуальных и поли- 1 Новости космонавтики. 2005. № 1. С. 22, 23, 30, 31, 50-53. 2 Яблонский Л., Воронин Е., Кашин В. Указ. соч. 139
тических вопросов. Основным программным документом стала новая Концеп- ция будущих воздушно-космических операций, описывающая взгляды британс- кого военного ведомства на использование космических средств, в том числе ма- лоразмерных КА. В документе подчеркиваются преимущества средств КР, преж- де всего для оперативного информационного обеспечения процессов планирования военных операции штабами передовых группировок вооруженных сил. В соответствии с современными взглядами, перспективные группировки ма- логабаритных КА, развертываемые на орбите в короткие сроки, могут значитель- но расширить возможности по сбору информации при возникновении кризисных ситуаций, заняв промежуточное положение между дорогостоящими комплекса- ми КР и низковысотными средствами ВР. 2.3. Германия В августе 2001 г. военное ведомство страны приняло решение о разработке КС видовой РЛР SAR-Lupe. Создание этой системы обусловлено желанием Пра- вительства ФРГ «обнаруживать и отслеживать скрытые кризисы на начальной стадии», а также «избегать односторонних зависимостей в области разведки». SAR-Lupe дает Бундесверу и, следовательно, Германии, совершенно новое каче- ственное измерение для обеспечения систем раннего предупреждения о кризи- сах, их предотвращения и эффективного управления ими. Современный и бес- препятственный доступ к снимкам высокого разрешения вносит важный вклад в понимание кризисной ситуации. С военной и политической точки зрения SAR- Lupe ставит Германию на один уровень с другими странами в части видовой спутниковой разведки. Система SAR-Lupe предназначена для всепогодной и круглосуточной деталь- ной радиолокационной разведки поверхности Земли с пространственным разре- шением лучше 1 м. Название системы и КА составлено из аббревиатуры SAR (Synthetic Aperture Radar - радиолокатор с синтезированием апертуры) и слова Lupe (лупа). Информация с КА будет не только распространяться среди военных, но и исполь- зоваться в гражданских целях: для мониторинга чрезвычайных ситуаций, охраны окружающей среды, поиска полезных ископаемых и др. Ранее Министерство обороны Германии прорабатывало возможность созда- ния тяжелого КА РЛР HORUS, но в 1997 г. из-за высокой стоимости проекта программа была закрыта, а военные обратились к идее использования малых КА. В техническом задании на создание новой системы РЛР SAR-Lupe заказчик потребовал, чтобы система малых КА обеспечила лучшие оперативно-техничес- кие характеристики (высокое разрешение, широкая полоса захвата) при меньшей общей стоимости. Система должна состоять из пяти идентичных аппаратов, ко- торые размещаются на ССО высотой около 500 км в трех орбитальных плоско- стях. Баллистическая схема построения системы предусматривает запуск двух КА в первую плоскость и двух - в третью, отстоящую на 65,6° к востоку от второй. Во второй плоскости размещается один КА (рис. 2.5, б). При этом аппа- раты в первой и третьей плоскостях будут иметь фазовые углы 0 и 69°, а во второй плоскости - 34,5°. Такое построение обеспечивает высокую частоту про- смотра местности и хорошую степень резервирования. 140
Рис. 2.5. КА системы SAR-Lupe на орбите (а) и архитектура ее орбитального сегмента (б): 1,2,3 - орбиты КА Разработчики системы рассчитывали, что группировка SAR-Lupe позволит потребителям оперативно получать высококачественные радиолокационные изоб- ражения в X-диапазоне частот требуемых участков земной поверхности в гло- бальном масштабе независимо от времени суток и состояния атмосферы. Высо- кая информативность радиолокационных изображений в сочетании с большими объемами данных, которые можно будет получать с помощью пяти КА одновре- менно, дают пользователю системы возможность быстрого сбора информации о значительных территориях. Программа SAR-Lupe - пожалуй, первая масштабная космическая программа Германии, открыто реализуемая в военных целях. Возможная компоновка КА пред- ставлена на рис. 2.6. Основные технические характеристики SAR-Lupe Размеры, м ................................................. 4x3x2 Масса, кг..................................................... 770 Среднее энергопотребление, Вт................................. 250 Расчетное время функционирования, лет.......................... 10 Уровень надежности, % в год................................... >97 Емкость оперативного запоминающего устройства, Гб ............ > 128 Телеметрия.............. Шифрованный уГ-диапазон для передачи дан- ных; шифрованный 5-диапазон для команд- ной телеметрии с наземного пункта управле- ния и через межспутниковые линии связи Известно, что германские компании специализируются на разработке РСА, работающих в X- и ATw-диапазонах радиоволн. В отличие от радиолокаторов де- циметрового диапазона (5- и Z-) РСА сантиметрового диапазона имеют невысо- 141
Рис. 2.6. Возможная компоновка КА SAR-Lupe: 1 - батареи; 2 - лампы бегущей волны; 3 - блоки датчика SAR; 4 - процессор радара; 5 - блок управления питанием; 6 - подсистема радиочастотной электроники; 7 - звездные датчики; 8 - панель солнечной батареи; 9 - магнитная муфта; 10 - маховики ориентации; 11 - система управле- ния КА; 12 - передатчик ^-диапазона; 13 — антенна GPS; 14 - антенна 5-диапазона; 15 - спираль- ная антенна межспутниковой связи; 16 - топливный бак; 17 - двигатели коррекции; 18 - отража- тель антенны радара и передатчика X-диапазона; 19 — штанга облучателя SAR и X-диапазона кие свойства по подпочвенному зондированию и обнаружению объектов в лесис- той местности, но обеспечивают высокое качество изображений и высокую разрешающую способность при сравнительно небольших размерах антенны. Диапазоны частот, используемые для зондирования из космоса, приведены в табл. 2.4. Таблица 2.4. Диапазоны частот, используемые в зондировании Земли из космоса Наименование диапазона Диапазон частот, ГГц Диапазон длин волн, см Радиолокационные системы X 5,20-10,90 5,77-2,75 USGS SLAR С 3,9-6,2 3,8-7,6 ERS-1, Fuyo 1 L 0,39-1,55 76,9-19,3 SIR-A, -В, Алмаз Р 0,225-0,391 40,0-76,9 AIRSAR Первый КА орбитальной группировки был запущен 19 декабря 2006 г. с ис- пытательного космодрома Плесецк. Пуск был проведен в рамках контракта на пять целевых запусков SAR-Lupe, заключенного 21 августа 2003 г. во время Меж- дународного авиационно-космического салона (МАКС) между ФГУП «Рособорон- экспорт» и компанией COSMOS International SateLLitenstart GmbH (дочерняя ком- пания германской фирмы OHB-System AG). Это был первый запуск иностранно- го КА военного назначения с космодрома Плесецк. КА был успешно выведен на целевую орбиту со следующими параметрами: наклонение орбиты 98,16°; мини- мальная высота 469,0 км; максимальная высота 522,5 км; период обращения - 94,396 мин. 142
Радиолокатор КА способен работать в двух режимах съемки поверхности: Strip-map и Spot-light. В первом режиме изображение более низкого разрешения получается сканированием пролетаемой территории, во втором - радиолокаци- онные снимки с разрешением лучше 1 м станут результатом накапливания сигна- ла, для чего антенна КА будет некоторое время отслеживать нужный участок. В радиолокаторе используется параболическая антенна диаметром около 3 м, которая закреплена на корпусе неподвижно. Поэтому для ориентации антенны на Землю необходимо поворачивать весь КА. Следующие четыре КА орбитальной группировки планировалось выводить в космос с интервалами 4-6 мес. Ее эксплуатация рассчитана примерно на 10 лет. 2 июля 2007 г. с космодрома Плесецк состоялся пуск PH «Космос-ЗМ» с КА SAR-Lupe-2 на борту. КА SAR-Lupe-2 был выведен на расчетную орбиту со следующими парамет- рами: наклонение орбиты 98,18°; высота в перигее 472,2 км; высота в апогее 526,0 км; период обращения 94,438 мин. В период с 10 по 17 июля SAR-Lupe-2 выполнил не менее шести маневров, целью которых было оптимальное фазирование с запущенным 19 декабря 2006 г. SAR-Lupe-1. В результате этих маневров второй аппарат был переведен на орби- ту, практически идентичную по высоте орбите первого. При этом плоскость ор- биты второго КА лежит на 64° восточнее плоскости первого, и он почти повторя- ет трассу SAR-Lupe-1 с отставанием на 4 ч 23 мин. С SAR-Lupe-2 были получены радиолокационные снимки высокого разреше- ния, и теперь в распоряжении разведуправления оборонного ведомства Германии имеется наиболее современная система спутниковой разведки в мире. Кстати, после второго запуска она становится частично работоспособной. Система SAR-Lupe неполного состава принята в эксплуатацию Бундесвером в декабре 2007 г., для чего в составе Командования стратегической разведки было создано отделение спутниковой разведки численностью 93 человека: 31 офицер, 39 унтер-офицеров и 23 гражданских специалиста. Наземные сегменты SAR-Lupe и французской системы видовой разведки Helios-2 используются совместно в ка- честве базового элемента всеевропейской системы стратегической разведки. По названному выше контракту Россия должна была развернуть орбитальную груп- пировку SAR-Lupe до 2009 г. Все пуски выполнялись в заранее объявленные или более ранние сроки, и вся кампания была завершена досрочно. 22 июля 2008 г. с космодрома Плесецк боевыми расчетами Космических войск был произведен пуск PH «Космос-ЗМ» с германским КА SAR-Lupe 5. КА был успешно доставлен на целевую орбиту с параметрами, близкими к расчетным1: наклонение 98,15°; минимальная высота 472,5 км; максимальная высота 517,6 км; период обращения 94,38 мин. После выведения SAR-Lupe 5 группировка КА SAR-Lupe развернута полно- стью. Первый сеанс связи с наземной станцией прошел успешно. Управление КА на начальном этапе полета продолжительностью примерно четыре недели осу- ществлял Центр управления полетом в Оберпфаффенхофене. Основной (воен- ный) центр управления КА находится в Гельсдорфе под Кельном. Он введен в строй еще 28 июля 2004 г., т. е. задолго до запуска первого аппарата системы. 1 Новости космонавтики. 2008. № 9. С. 31-32. 143
Кроме того, имеется пользовательский центр приема, обработки, распростране- ния и архивирования радиолокационных изображений. Стартовая масса КА SAR-Lupe около 770 кг, габаритные размеры в рабочем положении примерно 4x3x2 м. Корпус аппарата имеет форму скошенного парал- лелепипеда, на прямой грани которого установлена фиксированная панель сол- нечной батареи, а на наклонной - неподвижная параболическая антенна радио- локатора. Последняя имеет форму эллипса размером 3,3x2,7 м и выходит за габа- риты КА; для ее размещения был разработан специальный головной обтекатель с двумя выступами - «ушами». Среднее энергопотребление КА около 250 Вт. Для питания на теневых участ- ках орбиты он оснащен двумя литий-ионными аккумуляторными батареями на- пряжением 28 В и емкостью 66 А-ч каждая. Интересно, что первоначально для спутников SAR-Lupe были заказаны никель-водородные аккумуляторные бата- реи американской фирмы EaglePicher Technologies, однако сложности с постав- кой заставили OHB-System AG искать альтернативные решения. Рабочий режим ориентации КА - трехосная стабилизация с высокоточным наведением на снимаемый район. За определение его текущего положения, конт- роль ориентации и связь с Землей отвечает модуль управления SMU (Satellite Management Unit) компании Carlo Gavazzi Space. В системе ориентации и стаби- лизации используются звездные датчики ASTRO-10 фирмы Jenoptik AG, гирос- копические устройства компании Kearfott, маховики Teldix GmbH и магнитные исполнительные устройства, а для коррекций орбиты - гидразиновые жидкостные реактивные двигатели. Орбитальная группировка SAR-Lupe состоит из пяти КА в трех плоскостях, разнесенных на 64°. В момент пересечения группой экватора в направлении на север аппараты должны быть расположены в виде разлапистой буквы X: слева № 4 и с отставанием на 16,5 мин № 1, в центре № 2, справа № 5 и 3. Синхронность движения аппаратов определена как осуществлением запусков в строго назначенное время и высокой точностью выведения, так и многократны- ми коррекциями их орбит. SAR-Lupe могут вести съемку в пределах от 80° с. ш. до 80° ю. ш. в маршрут- ном (Strip-map) и детальном (Spot-light) режиме (рис. 2.7). В первом случае про- изводится сканирование земной поверхности участками размером 8x60 км за счет орбитального движения КА со скоростью более 7 км/с, во втором - длительная съемка участка от 5,5x5,5 км с накоплением сигнала за счет управляемого разво- рота КА. Для временного хранения информации на борту имеется запоминаю- щее устройство емкостью не менее 128 Гбит. По информации разработчиков, заказчик сможет в течение суток получить более 30 снимков интересующего его района, причем первое изображение будет доступно в среднем уже через 11ч после подачи заявки, а с вероятностью 95 % - в течение 19 ч. О качестве радиолокационных изображений можно судить по снимку, представленному на рис. 2.8. Радиолокационная информация сбрасывается через закрытый высокоскорос- тной канал Jf-диапазона (Tesat Spacecom). В качестве антенны используется ос- новная антенна радиолокатора. Командно-телеметрический комплекс работает по засекреченной линии в 5-диапазоне. Кроме того, имеется закрытый канал меж- спутниковой связи. 144
Рис. 2.7. Съемка местности в режимах Strip-map и Spot-light Рис. 2.8. Радиолокационное изображение местности, полученные с помощью SAR-Lupe Срок эксплуатации КА рассчитан на 10 лет при показателе доступности не хуже 97 % ежегодно. Время ожидания съемки заданного района в среднем 9 ч, а при использовании всех пяти КА - не более 17 ч. При этом мало количество возможных снимков за сутки во всей «зоне интереса» заказчика (около 30). По данным открытых немецких источников, КА оснащены аппаратурой, позволяющей делать снимки земной поверхности при любой освещенности и любых погодных условиях с разрешающей способностью менее 1 м (по некото- рым данным, до 0,7 м). КА смогут распознавать движущиеся автомашины, са- молеты, а также идентифицировать «специфические объекты». Радиообмен с Землей осуществляется в зашифрованном виде. Изображения поверхности Земли, полученные с помощью орбитального ра- диолокатора, отличают следующие важные черты: • радиолокационную съемку можно производить в любое время дня и ночи практически в любых погодных условиях несмотря на туман, осадки (дождь или снег), наличие облачности или задымленности; 145
• в определенных условиях излучение радиолокатора может проникать в глубь (обезвоженной) почвы, позволяя выявить на снимках скрытые подпочвенные об- разования и объекты; • радиолокационные изображения позволяют получать достоверную инфор- мацию о находящихся под водой объектах (несмотря на то, что радиоизлучение не может глубоко проникнуть сквозь толщу воды). Изображения, полученные в радиоволновом диапазоне, удачно дополняют изображения в видимом и инфракрасном диапазонах, позволяя повысить объем собираемой информации и ее достоверность. С выходом радиолокационных КС на тот же порядок пространственного разрешения, что и у систем видимого диа- пазона, возможности ДЗЗ из космоса многократно возрастают. Появление же ор- битальных группировок из нескольких спутников значительно повышает опера- тивность съемки. Кроме того, радиолокационные снимки являются чрезвычайно удобным и эф- фективным источником получения детальной, точной и всеобъемлющей инфор- мации о рельефе местности - намного более мощным, оперативным, достовер- ным и экономичным, чем использование, например, стереопар космических или аэрофотоснимков. Многократные наблюдения одного и того же района с борта нескольких КА обеспечивают возможность реализации технологии интерферо- метрической и дифференциальной интерферометрической съемки. В результате обработки пар и триплетов изображений одного и того же района формируются трехмерные цифровые модели рельефа местности и выявляются изменения рель- ефа сантиметрового уровня. Для военных значение точной информации о релье- фе трудно переоценить. Для них новые технологии обеспечивают возможность оперативного формирования полетных заданий для ЛА с огибанием рельефа и целеуказания для наведения высокоточного оружия, обнаружение замаскирован- ных объектов и вскрытие факта перемещения войск по вторичным признакам, а также многие другие уникальные возможности. SAR-Lupe станет компонентом комплексной системы технической военной разведки Бундесвера, а в перспективе - немецким вкладом в общеевропейскую систему КР. Обработка данных космической съемки будет осуществляться со- вместно с информацией от морских, наземных и воздушных средств. Немецкий проект военной КР позволяет определить основные тенденции в развитии подобных систем: • приоритет задач оперативного разведывательно-информационного обеспе- чения войсковых группировок; • переход от тяжелых платформ к аппаратам малого и среднего класса без снижения технических характеристик аппаратуры благодаря применению новых технологий; • формирование многоспутниковых орбитальных группировок малых аппара- тов в целях повышения частоты просмотра, а также надежности и живучести сис- тем при общем снижении стоимости их жизненного цикла (по расчетам, КА в се- рии из 24 единиц вдвое дешевле, чем в серии из трех аппаратов). Федеральное управление оборонных технологий и снабжения Германии при- няло решение о начале второй фазы исследований создания общеевропейской спут- никовой разведывательной системы. В основе этой системы - открытие Франции доступа к системе SAR-Lupe в обмен на доступ Германии к французской системе оптического диапазона Helios-2. 146
С политической точки зрения создание системы усилит позиции Германии в Европе и НАТО. Ожидается, что потребителями информации станет Центр КР ЕС в Торрехоне (Испания) и воинские контингенты стран НАТО, используемые в боевых операциях блока. Предполагается функциональное объединение германс- кой системы с другими перспективными европейскими системами, обеспечиваю- щими съемку с помощью оптико-электронной аппаратуры в видимом и инфра- красном спектре. Для всепогодного радиолокационного мониторинга Земли в Германии ведет- ся разработка КА по проекту TerraSAR-X. Аппарат специально проектировался для использования как в коммерческих, так в научных целях. Предыдущие КА наблюдения не полностью удовлетворяли требованиям коммерческих пользова- телей, которым нужна детальная и адаптированная под их нужды информация. Данные должны быть всегда доступны и не должны зависеть от условий осве- щенности земной поверхности и погодных условий. 15 июня 2007 г. с космодрома Байконур осуществлен пуск PH «Днепр» с немецким коммерческим КА высокодетальной радиолокационной съемки Зем- ли TerraSAR-X, который известен также под сокращенным обозначением TSX (рис. 2.9)1. Рис. 2.9. Внешний вид КА TerraSAR-X Начальная орбита КА была близка к расчетной ССО и имела следующие па- раметры: наклонение 97,45°; высота в перигее 507,7 км; высота в апогее 512,5 км; период обращения 94,85 мин. В период с 19 по 26 июня КА выполнил несколько небольших маневров, после которых высота его орбиты составила 499,9x516,9 км. На четвертые сут- ки полета был включен бортовой радар и получены первые изображения Земли (рис. 2.10)1 2. 1 Новости космонавтики. 2007. № 8. С. 31-33. 2 Там же. 147
Рис. 2.10. Окрестности г. Калач-на-Дону (изображение в режиме Strip-map с разрешением 3 м, затрубленное перед публикацией до 10 м) Наземный комплекс TerraSAR-X находится под Мюнхеном и состоит из трех сегментов: 1. Центр управления полетом (Mission Operation Segment - MOS), который обеспечивает планирование и управление полетом, а также работу станции уп- равления Вайльхайм и станции приема данных Нойштрелиц; 2. Сегмент управления и калибровок радиолокатора (Instrument Operations and Calibration Segment - IOCS); 3. Наземный сегмент полезной нагрузки (Payload Ground Segment - PGS), предназначенный для обработки, анализа радарных данных и моделирования. TerraSAR-X создан компанией EADS Astrium GmbH на базе платформы AstroSat-1000 (AstroBus). Корпус аппарата имеет форму шестиугольной призмы диаметром 2,4 м и высотой 5 м, на гранях которой установлены плоские панели радиатора, ФАР радиолокатора и солнечной батареи площадью 5,25 м2 с фотоэле- ментами на арсениде галлия. Электропитание, кроме солнечных панелей, обес- печивают литий-ионные батареи аккумуляторов емкостью 108 А • ч. Антенна передачи данных на Землю вынесена на штанге длиной 3,3 м для уменьшения взаимных помех при одновременной работе радиолокатора и ра- диолинии сброса данных. Основным элементом КА является РСА, который является поляриметричес- ким многоканальным комплексом массой 394 кг. В РСА используется активная ФАР %-диапазона (частота 9,65 ГГц) с высоким пространственным и радиомет- рическим разрешением, сравнимым с разрешением авиационных РСА. ФАР име- ет габаритные размеры 4,80x0,80x0,15 м и состоит из 384 приемо-передающих модулей с волноводно-щелевыми излучателями, которые передают и принимают радиосигналы двух видов поляризации (горизонтальная Н и вертикальная К). Цифровая электронная система управления позволяет изменять направление, форму и вид поляризации луча. Электронное наведение луча осуществляется в двух плоскостях в пределах ±0,75° по азимуту и ±20° по углу места. 148
Цифровой управляемый генератор обеспечивает генерацию восьми типов радиосигналов с различной длительностью и шириной спектра от 5 до 300 МГц. Типы радиосигналов могут изменяться от импульса к импульсу (частота повто- рения импульсов 3-6,5 кГц). Номинальный рабочий цикл РСА составляет 18- 20 % в зависимости от режима работы (500 кадров или режимов съемки в сутки). Радиолокатор обеспечивает съемку в трех основных режимах: прожекторном, маршрутном и обзорном ScanSAR (табл. 2.5)1. Таблица 2.5. Режимы съемки РСА TerraSAR-X Параметр Режим прожекторный маршрутный обзорный ScanSAR Пространственное раз- решение (по азимуту), м Размер кадра, км Ширина полосы обзора, км Углы падения луча, град Число поляриметри- ческих каналов, шт. Назначение режима 1-2 (5—10)х10 463 (до 622) 20-55 1 или 2 Распознавание объектов (танки, машины, само- леты и т. д.) 3 30x50, длина маршрута 1500 287 (до 622) 20-45 1, 2 или 4 Обнаружение объектов инфра- структуры (дороги, каналы, строения) 16 100x150, длина маршрута 1500 287 (до 577) 20-45 1 Обнаружение судов, картирование береговой зоны и земной поверхности В прожекторном (детальном) режиме формируются изображения местнос- ти с пространственным разрешением 1-2 м в кадре шириной 5-10 км. Метро- вое разрешение по азимуту достигается путем синтезирования большой апер- туры за счет отслеживания объекта съемки электронным разворотом луча по углу азимута. Детальный режим применяется для распознавания и идентифи- кации объектов. В маршрутном режиме съемка с разрешением 1-3 м осуществляется непод- вижным лучом, формирующим непрерывную полосу шириной 30 км. Максималь- ная длина маршрута, по разным данным, может достигать от 1500 до 4200 км. Режим используется для обнаружения и описания объектов инфраструктуры. В обзорном режиме ScanSAR используются несколько быстросканирующих лучей, которые формируют полосу шириной до 100 км с разрешением 16 м. Ре- жим обеспечивает оперативный контроль обширных площадей для обнаружения объектов (судов), картирования береговой полосы и классификации поверхности. TSX может вести съемку с любой стороны от трассы полета. Штатный ре- жим - справа от трассы, нормаль к плоскости антенны отклонена на 33,8° от вертикали. При необходимости наблюдения приоритетных целей на солнечной стороне разворот на 67,6° может быть выполнен за 180 с. Минимальное расстоя- 1 Новости космонавтики. 2007. № 8. С. 31-33. 149
ние между разными кадрами в маршрутном и обзорном режимах съемки 7 км. Возможна передача изображений на приемную станцию в реальном масштабе времени. Благодаря гибкости и оперативности переключения лучей РСА обеспечива- ется высокая производительность. По расчетам, полная съемка территории Афга- нистана в обзорном режиме (масштаб 1:200 000) займет 1,5 мес., в маршрутном режиме (масштаб 1:50 000) - 2,5 мес. В многофункциональном радаре TSX-SAR предусмотрено дополнительно не- сколько экспериментальных режимов. Один из них - сверхдетальный режим с разрешением по дальности до 0,5 м с использованием радиосигналов с шириной спектра 300 МГц. В другом экспериментальном режиме маршрутной интерферо- метрии (Along-Track Interferometry - ATI) благодаря дублированию электронных модулей ФАР радиолокатор может принимать радиосигналы по отдельным кана- лам от двух подрешеток ФАР длиной по 2,4 м, и после сравнения сигналов от двух подрешеток можно выделять движущиеся объекты (суда, автомашины). Для повышения информативности изображений в РСА применяется несколь- ко поляризационных режимов: • с одним поляризационным каналом (излучение и прием сигналов одного вида поляризации). Результирующий продукт является комбинацией одного из четырех сочетаний (передача/прием) НН, HV, VH, W; • двойная поляризация (с двумя поляризационными каналами). Результирую- щий продукт содержит два слоя из нескольких возможных комбинаций видов поляризаций. Режим используется для классификации объектов; • квадратурная поляризация (с четырьмя каналами). Применяется в экспери- ментальном режиме с делением апертуры ФАР пополам для одновременного при- ема сигналов двух разных видов поляризации. Режим будет использоваться толь- ко для научных целей. Передача данных на Землю с борта КА TerraSAR-X осуществляется по ра- диолинии в Jf-диапазоне частот в зашифрованном виде после предварительного сжатия по алгоритму блочного адаптивного квантования с возможностью выбора коэффициента сжатия. Для съемок вне зоны видимости наземных станций ис- пользуется бортовой накопитель емкостью 320 Гбит. Команды и телеметрия пе- редаются в 5-диапазоне (2,2-2,4 ГГц). TSX рассчитан на работу в течение пяти лет с возможностью продления до 6,5 лет. Расчетная суточная производительность радиолокатора 1 млн км2. Для достижения такого показателя будет создаваться сеть станций прямого приема по образцу программ Spot, Radarsat, Landsat, IRS. После орбитальных испытаний и калибровки радиолокатора TerraSAR-X нач- нется оперативная эксплуатация системы. Немецкое космическое агентство, стремясь развить успех, приступило к про- работке двух дополнительных проектов: TerraSAR-X2 и TanDEM-X. КА TerraSAR-X2 предназначен для замены первого аппарата в 2013 г. TanDEM-X (TSX add-on for Digital Elevation Measurement - «Дополнение к TSX для цифровых измерений рельефа») планируется вывести на орбиту, близ- кую к орбите первого аппарата, в 2009 г. Расчетный срок работы КА - 5 лет. В результате два аппарата в течение трех лет смогут осуществлять бистатичес- кую интерферометрическую съемку Земли для создания высокоточной глобаль- 150
ной цифровой модели рельефа Земли. КА TerraSAR-X и TanDEM-X смогут, кро- ме того, получать независимые пары снимков одного района с небольшим интер- валом времени для обнаружения подвижных целей и изучения высокодинамич- ных явлений. В принципе создаваемая система может использоваться и в военных целях. 2.4. Италия Космические исследования в Италии развернулись еще в начале 1960-х го- дов, когда Правительство приняло решение о разработке и запуске четырех КА для исследования атмосферы совместно с НАСА. Спутники были выведены на орбиту американской PH Scout. Кроме первого, все были запущены с итальянс- кой стартовой платформы San Marco (введена в эксплуатацию в 1966 г.) в Индий- ском океане вблизи берегов Кении. Эта платформа стала для Италии и других стран удобной точкой запуска на экваториальные орбиты. Организационно космическая деятельность Италии осуществляется в рам- ках национальных программ, дву- и многосторонних соглашений, а также Евро- пейской организации космических исследований. В 1988 г. было образовано Ита- льянское космическое агентство ASI, а в 1990 г. комитет начальников штабов Италии утвердил Военный космический план на ближайшие 15 лет. Этим пла- ном предусматривается проведение исследований в области национальных кос- мических средств военного назначения, обоснование требований к таким систе- мам, а также создание малых КА. По объему работ в области космических исследований Италия занимает одно из ведущих мест в Западной Европе. Создаваемые ее специалистами космичес- кие средства находят все большее применение в вооруженных силах. Для проведения ДЗЗ разработана программа Х-SAR, осуществляемая Итали- ей совместно с агентствами DARA (Германия) и НАСА (США) по разработке РЛС СА. Данные, полученные по результатам двух экспериментальных пусков, осуще- ствленных в 1994 г., являются предметом изучения национальных и международ- ных научно-исследовательских организаций. По прогнозам специалистов западных агентств, в период с 2004 по 2013 г. правительства стран Западной Европы ежегодно будут заказывать 3-4 малых КА. Италия практически готова к изготовлению КА на постоянной основе. ASI спон- сирует разработку двух новых спутниковых платформ: MITA - для КА массой до 100 кг и PRIMA - для КА массой 300-600 кг. Осенью 2000 г. в Италии завершился этап эскизного проектирования новой космической системы ДЗЗ COSMO-SkyMed (Constellation of Small Satellite for Mediterranean basin Observation) - группировки микроКА для наблюдений Сре- диземноморского бассейна. Эта программа стартовала в 1996 г. как гражданский проект для мониторинга районов Средиземноморья. В тот же период Министерство обороны Италии изу- чало перспективные варианты замены КА видовой ОЭР Helios-1. Первоначальный план середины 1990-х годов предусматривал создание многонациональной системы COSMO при участии Италии (47 %), Испании (33 %) и Греции (20 %) для съемки районов Средиземноморского бассейна. Каждой стра- 151
не-участнице гарантировался полный контроль, по крайней мере, над одним на- бором КА с РСА и ОЭА для использования строго в национальных интересах. Предполагалось расширение рамок системы вплоть до общеевропейских, но по финансовым причинам Испания и Греция приостановили свое участие в проекте. В конце 1990-х годов в результате пересмотра концепции проект COSMO- SkyMed приобрел в Италии статус системы двойного назначения. Задачи обеспе- чения национальной безопасности с помощью средств КР получили высокий при- оритет после военной акции НАТО в Югославии. В результате объединения усилий Министерства обороны и ASI появился проект системы из четырех спутников, которая сегодня стала частью националь- ной космической программы и радиолокационным компонентом совместной фран- ко-итальянской системы ORFEO (объединяет ресурсы КА Helios-2, COSMO- SkyMed и перспективных Pleiades). Проект предусматривал создание группировки из четырех КА для обеспечения всепогодной (оптической и радиолокационной) съемки в интересах военных и граж- данских пользователей. Основными задачами системы COSMO-SkyMed являются: • оборона и безопасность (наблюдение, разведка, картография, оценка ущер- ба, оценка уязвимости, обнаружение/локализация целей); • контроль рисков (наводнения, засуха, оползни, вулканическая и сейсмичес- кая активность, лесные пожары, техногенные аварии, загрязнение вод); • обеспечение потребностей в данных ДЗЗ коммерческих пользователей. Высокая частота повторных пролетов четырех радиолокационных КА дает возможность использовать их оперативную информацию для нужд метеорологи- ческих служб. При проектировании системы разработчики закладывали следующие условия: • полное покрытие поверхности земного шара; • независимость наблюдений от погодных условий и освещенности; • возможность захвата больших участков при одном пролете; • высокое качество снимков при разрешении 1 м и лучше; • высокая повторяемость пролетных трасс: расходимость трасс аппаратов груп- пировки должна быть не хуже 1 км; • малый период повторной съемки (1-6 ч); • высокая производительность; • высокая оперативность получения информации (от запроса до выдачи про- дукта конечному пользователю - 18-36 ч в кризисной ситуации); • интерферометрическая съемка с двух спутников для обнаружения измене- ний и разработки цифровых моделей рельефа; • съемка с сигналами четырех видов поляризации; • высокая точность геопривязки изображений (15 м). Проект COSMO-SkyMed отражает современные тенденции в развитии косми- ческих систем ДЗЗ: применение малоразмерных КА, сочетание радиолокационной и оптико-электронной аппаратуры (ОЭА), двойной характер использования инфор- мации в интересах военных и гражданских ведомств внутри страны и за рубежом. Популярная идея создания малогабаритных аппаратов имеет ряд бесспорных пре- имуществ перед традиционными одиночными крупногабаритными КА, в частно- сти сравнительно низкую стоимость при более высокой надежности системы в це- лом и высокую частоту наблюдения района группировкой КА. 152
Орбитальная группировка системы COSMO-SkyMed, как отмечалось, долж- на состоять из четырех КА. Все КА должны быть выведены на ССО высотой 619,6 км и наклонением 97,86°, лежащие в одной плоскости. Рим является участником программы ОЭР Helios, которую на долевой основе эксплуатируют Франция (79 %), Италия (14 %) и Испания (7 %). Для обработки данных ВКР оборонное ведомство Италии развернуло наземный комплекс в со- ставе приемной станции в районе Лечче и Центра КР в пригороде Рима. Оче- видно, что в процессе решения военных задач перспективная система COSMO- SkyMed будет опираться на существующую инфраструктуру системы КР Минис- терства обороны Италии. Головным разработчиком проекта COSMO-SkyMed является крупнейшая аэро- космическая компания Италии Alenia Aerospazio. Ранее эта компания изготовила радиолокатор X-SAR, который совершил несколько полетов на борту американс- кого КА Space Shuttle и получила заказ на космическую платформу PRIMA (Piattaforma Riconfigurabile Italiana Multi-Applicativa - реконфигурируемая итальян- ская многоцелевая платформа) для перспективного канадского КА Radarsat-2. Основные проектные характеристики КА системы COSMO-SkyMed1 Параметры орбиты: средняя высота, км.............................. 500-675 наклонение, град ............................. 97-98 максимальный период повторной съемки, ч....... 12 (ОАЭ), 24 (РСА) Характеристики КА с РСА: начальная масса на орбите, кг .................... 550-600 в том числе: запас гидразина..................................... 100 полезная нагрузка................................... 180 служебный модуль ................................... 270 мощность системы электропитания, Вт ................. 1000 продолжительность цикла работы РСА, проценты от витка............................................. 3-10 ширина полосы обзора, км ............................. 520 Характеристики КА с ОЭА: начальная масса на орбите, кг ....................... 380 состав полезной нагрузки.................... Шестиканальная ОЭС высокого разрешения, гиперспектральная ОЭС среднего разрешения ширина полосы обзора, км ..................... 890 КА радиолокационного наблюдения должны оснащаться многофункциональ- ными РЛС SAR-2000, обеспечивающими съемку земной поверхности в X-диапа- зоне частот в пяти режимах. В качестве антенной системы используется ФАР с электронным сканировани- ем луча в угломестной плоскости. РСА обеспечивает съемку местности в деталь- ном режиме с максимальным разрешением лучше 1 м в кадре размером 10x10 км. 1 Рекламные материалы ASL 153
Основные характеристики режимов работы РЛС SAR-20001 Рабочая частота, ГГц...................................... 9,6 Размер ФАР, м ......................................... 6x1,2 Количество режимов работы ................................. 5 Телескопический режим: пространственное разрешение, м...................... Менее 1(1 обзор) размер кадра, км................................. 10x10 Детальная маршрутная (полосовая) съемка: пространственное разрешение, м........................ 5 (4 обзора) размер кадра, км................................. 20^10 Обзорная маршрутная (полосовая) съемка: пространственное разрешение, м....................... 30 (6 обзоров) размер кадра, км................................. 80-120 Широкополосный режим ScanSAR: пространственное разрешение, м...................... 100 (4 обзора) размер кадра, км................................. 200 Поляриметрический режим: пространственное разрешение, м........................ 5 (2 обзора) размер кадра, км................................. 20-40 Основной аппаратурой КА с ОЭА является ОЭС высокого разрешения, кото- рая обеспечивает одновременное формирование изображений в шести каналах. Максимальное разрешение в панхроматическом канале - лучше 1 м, в четырех каналах видимого и ближнего ИК-спектра - 5 м, в канале коротковолновой части ИК-спектра - 7,5 м (при съемке в надир). Для обеспечения широкой полосы зах- вата линия визирования ОЭС может отклоняться в пределах ±35° от направления в надир. Минимальная ширина полосы съемки 15 км. Система осуществляет съем- ку в детальном и обзорном режимах, а также стереосъемку объектов под различ- ными ракурсами. Второй комплект аппаратуры - гиперспектральная камера среднего разреше- ния, обеспечивающая съемку в 60 спектральных участках в двух режимах (узко- и широкоугольном). Разрешение при съемке в узкоугольном режиме от 20 м (в видимом и ближнем ИК-спектрах) до 50 м (ИК-диапазон), в широкоугольном режиме - 300 м. Ширина полосы съемки 20-300 км. Линия визирования ОЭС также отклоняется в пределах ±35° от направления в надир. Гиперспектральная система предназначена для отработки автоматических методов поиска замаски- рованных объектов. Все аппараты системы должны быть оснащены радиокомплексом передачи данных в реальном масштабе времени на радиочастотах X-диапазона со скорос- тью не менее 180 Мбит/с. В состав наземного комплекса войдут стационарные и транспортабельные приемные пункты, а также три центра: Центр управления по- летами (ЦУП) с командно-телеметрическими станциями S-диапазона; Центр уп- равления работой полезной нагрузки; Центр сбора заявок, обработки данных и архивирования изображений, который связан линиями передачи данных с назем- ными пунктами приема информации в Jf-диапазоне. 1 Новости космонавтики. 2001. № 10. С. 54; рекламные материалы ASI. 154
В случае присоединения к проекту других стран на их территории могут быть развернуты (или дооборудованы существующие) национальные станции приема данных либо центры обработки и архивирования данных, куда информация бу- дет передаваться по каналам связи из Италии. Эскизный проект системы был выполнен в середине 2000 г. Ведутся переговоры о долевом финансировании про- екта со стороны Министерства обороны Италии, которое уже оплачивает при- мерно 30 % расходов по программе SAR-2000. ASI ведет активный поиск потенциальных пользователей системы (подписаны рамочные соглашения с ведомством, ответственным за действия в чрезвычайных ситуациях (гражданская оборона) и Техническим управлением Кабинета минист- ров), а также партнеров среди зарубежных стран, готовых присоединиться к про- грамме (в их числе ЕКА, а также Франция и Германия). В случае согласия парт- нер получит возможность управления системой и независимого доступа к спут- никовым ресурсам через национальную приемную станцию. После неудачной попытки создать совместную систему с Испанией и Грецией итальянцы изменили стратегию поиска партнеров. Теперь упор делается на дости- жение договоренности об обмене данными между итальянской системой и нацио- нальными системами стран-партнеров. В марте 2000 г. подписан меморандум с Космическим агентством Аргентины CONAE, в соответствии с которым в течение года будет разработана концепция совместного использования системы COSMO- SkyMed и двух перспективных аргентинских КА оптико-электронного наблюдения SAOCOM. Ведутся переговоры с Китаем по обмену информацией, которую плани- руется получать с помощью системы COSMO-SkyMed и перспективного китайско- го КА с ОЭА. Сформирован совместный итало-французский комитет для опреде- ления взаимодействия итальянской системы COSMO-SkyMed и французской сис- темы Pleiades. Первый КА системы COSMO-SkyMed, сборка которого началась в феврале 2005 г., должен был выйти на орбиту в IV кв. 2005 г. Однако его запуск состоялся только 7 июня 2007 г., когда со стартового комплекса авиабазы Ванденберг был произведен пуск PH Delta-2 с итальянским радиолокационным КА COSMO- SkyMed 1. КА был выведен на ССО со следующими параметрами: наклонение орбиты 97,86°; минимальная высота 614,4 км; максимальная высота 633,0 км; период обращения 97,24 мин. COSMO-SkyMed 1 является первым из четырех КА группировки COSMO, которые будут использоваться в составе франко-итальянской системы видовой разведки ORFEO (Optical and Radar Federated Earth Observation). Италия в обмен на радиолокационные изображения COSMO получит доступ к результатам опти- ческой съемки с французских КА Helios-2 и Pleiades. Стартовая масса КА составляет около 1900 кг. Аппарат построен на основе базовой спутниковой платформы PRIMA, на которой установлены две панели разворачиваемой солнечной батареи и антенна радиолокатора. Платформа обес- печивает работу всех бортовых систем (энергопитания, терморегулирования, уп- равления и обработки данных, связи, ориентации и стабилизации). Она подраз- деляется на два модуля (служебный и полезной нагрузки), причем последний имеет в своем составе подсистему обработки и передачи данных, а также датчи- ки и исполнительные элементы системы ориентации. Аппарат способен работать 155
в автономном режиме до 24 ч. Расчетный срок активного существования КА - пять лет1. На аппарате установлен разработанный Alenia Spazio РСА SAR-2000. Антен- на радиолокатора площадью 5,7x1,4 м1 2 в штатном режиме «смотрит» под углом 38° от вертикали вправо от трассы полета, однако система ориентации КА позво- ляет дополнительно отклонять ее на ±2° по рысканию или «переводить» на ле- вую сторону относительно трассы полета. В общей сложности антенна имеет 40 групп по 32 приемо-передающих модуля в каждой2. Радиолокатор работает в Jf-диапазоне длин волн на частоте 9,6 ГГц (длина волны 3,1 см). Предполагается, что аппараты следующего поколения будут функ- ционировать в Х-, С-, L- и Р-диапазонах. Система ориентации и стабилизации аппарата - трехосная, для определения ориентации используются звездные камеры, а для обеспечения заданной ориен- тации КА - силовые гироскопы. Для маневрирования на орбите на аппарате ус- тановлены химические двигатели. Панель солнечной батареи площадью 18,3 м2, изготовленная Galileo Avionica, способна обеспечить 3,6 кВт электроэнергии в конце срока активного существо- вания. Однако режимы работы полезной нагрузки предполагают возникновение пиковых значений энергопотребления, которое может достигать 14 кВт. Для обес- печения таких «экстремальных» режимов работы системы энергопитания на борту КА установлен блок перспективных литий-ионных аккумуляторных батарей об- щей емкостью 336 А • ч и массой 136 кг. Надежность данных бортовых аккумуля- торов 0,999. Блок аккумуляторов КА способен выдать максимальную пиковую мощность 17,8 кВт. Твердотельное бортовое запоминающее устройство имеет емкость 300 Гбит. Информация с полезной нагрузки сжимается, шифруется и сбрасывается на Зем- лю радиопередатчиком X-диапазона на скорости 300 Мбит/с. Командно-телемет- рический радиоканал работает в 5-диапазоне волн. Наземная трасса КА повторяется в точности после 16 сут и 237 витков и приблизительно - через 5 сут. В наземный сегмент объединенной системы ORFEO вошли следующие эле- менты: Центр планирования и управления полетом - обеспечивает координацию операций на борту КА и на Земле, планирование и распределение ресурсов; Центр управления КА - управление и контроль спутниковой системы в Фучино (Ита- лия); Центр приема и обработки оперативных данных в Матере (Италия). Этот Центр управляет работой наземных станций Jf-диапазона, здесь также происхо- дит обработка и архивирование данных. В соответствии с планами создания системы РЛР Земли COSMO-SkyMed 8 де- кабря 2007 г. со стартового комплекса SLC-2W на авиабазе Ванденберг был осу- ществлен пуск PH Delta-2 с итальянским КА COSMO-SkyMed 2. Через 58 мин после старта аппарат был выведен на ССО с параметрами3: наклонение 97,86°; минимальная высота 614,6 км; максимальная высота 631,5 км; период обраще- ния 97,23 мин. 1 Новости космонавтики. 2007. № 8. С. 24, 25. 2 Там же. 3 Там же. 2008. № 2. С. 28. 156
COSMO-SkyMed 2 был выведен в ту же плоскость, что и запущенный 7 июня 2007 г., и к 17 января после двух этапов маневрирования уравнял высоту своего полета с высотой предшественника. Два КА движутся в противофазе, и витки трассы второго ложатся посередине между витками трассы первого. В номинальной конфигурации системы все четыре КА будут равномерно раз- несены по фазовому углу в плоскости орбиты. В случае необходимости планиру- ется осуществлять маневры сближения аппаратов для тандемного (группового) полета в целях проведения интерферометрической съемки местности. Продукты на базе такой съемки (карты просадок грунта, изменения рельефа и др.) пользу- ются высоким спросом у различных потребителей. Аппарат массой около 1700 кг изготовлен компанией Thales Alenia Spazio на базе платформы PRIMA и конструктивно аналогичен первому аппарату (рис. 2.11). Рис. 2.11. Внешний вид КА COSMO-SkyMed Наземный комплекс управления КА и обработки данных разработан компа- нией Telespazio, оператором КА является ASI. В декабре 2007 г. после завершения орбитальных испытаний началась опера- тивная эксплуатация запущенного в июне КА COSMO-SkyMed 1 и опубликова- ны полученные с него радиолокационные изображения. После ввода в строй вто- рого аппарата оба КА смогут передавать на Землю до 900 снимков в сутки. 24 октября 2008 г. с космодрома авиабазы Ванденберг PH Delta-2 успешно вывела на расчетную орбиту высотой 610 км КА COSMO-SkyMed-З. Время его прохождения экватора - около 6:00 по местному времени. Сдвиг по фазе между КА составляет 90°. При таком орбитальном построении группировки гарантиру- ется возможность наблюдения объекта не реже 2 раз в сутки. COSMO-SkyMed-З, разработанный также Alenia Spazio на базе платформы PRIMA, имеет массу около 1700 кг, стабилизация трехосная, по звездным датчи- кам и GPS. Расчетная продолжительность работы аппарата 5 лет. КА оснащен радиолокатором бокового обзора X-диапазона с апертурным син- тезом и управлением поляризацией (НН, W, HV или VH), бортовым ОЗУ объе- мом 300 Гбит, обеспечивающим суточную автономность, бортовой системой ком- прессии и шифрования данных. Активный радиолокатор, в отличие от пассивных систем ДЗЗ в оптическом и ИК-диапазонах, позволяет вести непрерывную всепогодную съемку местности. Радиолокатор отличается высокой точностью ориентации (наведения), возмож- ностью работы в режиме и левого, и правого обзоров. Точность позиционирова- ния без геодезической привязки на местности не хуже 15 м. 157
Потенциальная область съемки - полоса шириной 1300 км (углы бокового обзора от 20 до 60°). Ширина полосы съемки - от 10 до 200 км. Пропускная способность канала передачи данных на Землю 300 Мбит/с. Прием данных обеспечивают высокоширотные станции в Кируне (Швеция, Северное полушарие) и Кордобе (Аргентина, Южное полушарие). Ввод в эксплуатацию третьего КА группировки позволит увеличить количе- ство получаемых ежедневно радиолокационных изображений с нынешних 900 до 1350. Запуск последнего, четвертого КА группировки намечен на начало 2010 г. Италия принимает участие и в создании объединенных военных систем. В ок- тябре 2001 г. начальники генеральных штабов Италии, Франции, Германии и Ис- пании подготовили документ, определяющий программу создания глобальной ев- ропейской системы спутникового наблюдения оборонного назначения. Первый этап создания такой системы, рассчитанный до 2010 г., не требует финансовых вложений, так как заключается в использовании КА, ввод в эксплуатацию кото- рых уже запланирован в рамках национальных программ. Стоимость создания системы второго поколения оценивается в 2,2 млрд евро на 10 лет начиная с 2012 г. без учета затрат на национальные наземные сегмен- ты. Эта более совершенная система будет способна обнаруживать, распозна- вать и идентифицировать объекты в любое время суток в любой точке Земного шара. В ближайшее время к этому проекту присоединятся Бельгия, Голландия, Гре- ция и Португалия. Инициаторы программы надеются привлечь к участию в про- екте как можно большее число европейских стран. Глава 3. КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА ИЗРАИЛЯ Являясь объектом угроз со стороны многих стран ближневосточного региона и испытывая неудовлетворенность данными КР, предоставляемыми США (в на- стоящее время США снабжают своего союзника космическими снимками Сирии, Ирака и Ирана), Израиль начал осуществлять собственную программу создания средств КР. В условиях обострения ближневосточного конфликта Израиль не толь- ко не скрывает, но даже подчеркивает, что главная задача нового КА - наблюде- ние за враждебными государствами региона. КА - первый слой израильского «экрана» против БР. Они служат для опреде- ления угрозы и оповещения оборонных систем типа противоракет Arrow-II. Кро- ме того, Израиль желает иметь гарантированную возможность получать развед- информацию в реальном времени независимо от США. Связь между разведыва- тельными сообществами США и Израиля очень тесная, но ни одна из сторон не питает иллюзий по поводу того, чтобы сделать совместное использование ин- формации тотальным. Например, Соединенные Штаты не поставили Израиль в известность о своих планах вторжения в Ирак до марта 2003 г. Подкомиссия Кнес- сета по вопросам разведки и обороны считает, что Израиль должен иметь как минимум два KA-разведчика на орбите1. 1 Новости космонавтики. 2004. № 11. С. 32-34, 41. 158
Начало осуществления израильской космической программы относится к 1981 г., когда для изучения возможностей производства в Израиле PH, КА и фо- тоаппаратуры для космической съемки было выделено 5 млн долл. В 1982 г. было создано Израильское космическое агентство IAI, на которое была возложена координация выполнения национальной космической програм- мы в основном по созданию фоторазведывательных КА. В 1984 г. началась разработка КА видовой разведки Ofeq («Горизонт») и PH Shavit (в переводе с иврита «Метеор»). PH Shavit - трехступенчатый твердотопливный носитель, был создан на базе ракеты средней дальности Jeriho-2 путем добавления третьей ступени с твердо- топливным двигателем AUS-51 Marble. В сентябре 1988 г. PH Shavit был выведен на низкую орбиту первый экспери- ментальный КА Ofeq-1 (масса 155 кг) без аппаратуры ФР. В апреле 1990 г. был запущен второй КА Ofeq-2 на орбиту с удалением 200 км в перигее и 1480 км в апогее также без фотоаппаратуры. В апреле 1995 г. такой же PH запущен КА Ofeq-З (масса 225 кг) с аппарату- рой ФР. Успешно работая на орбите, он зарекомендовал себя надежной платфор- мой для получения фотоснимков из космоса. В январе 1998 г. в результате аварии PH Shavit КА Ofeq-4 не вышел на орбиту и упал в акваторию Средиземного моря. Ожидалось, что в 2000 г. на орбиту будет выведена замена Ofeq-З, но запуск нового аппарата был задержан из-за политических и финансовых проблем. По- этому с момента схода с орбиты Ofeq-З и до последнего времени армия и спец- службы Израиля вынуждены были пользоваться услугами коммерческого КА EROS-A (Earth Remote Observation Satellite). Программу создания серии КА видовой разведки высокого разрешения Ofeq-5 инициировало Министерство обороны Израиля (Defense Ministry Satellite Authority) в 1995 г.1 Вначале предполагалось, что создание системы из нескольких КА класса Ofeq-5 (КА и наземные сооружения) будет завершено через шесть лет, но в процессе разработки стало ясно, что на это уйдет не менее 12 лет, и в 1999 г. Министерство обороны утвердило программу 12-летнего строительства. В бу- дущем планируется разместить на орбите два-три одновременно функциони- рующих аппарата видовой разведки. Только в этом случае можно получить пол- ную картину происходящего в районе Ближнего Востока в режиме реального времени. Предполагается, что информация с КА Ofeq-5 сделает возможным выявление таких объектов потенциального противника, как строящиеся ядер- ные реакторы, пусковые установки ракет, предприятия по производству воору- жений. В мае 2002 г. PH Shavit был выведен на орбиту КА детальной видовой раз- ведки Ofeq-5. Окончательные параметры его орбиты составили1 2: наклонение ор- биты 143,46°; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) 363,0 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) 773,5 км; период об- ращения 95,924 мин. 1 Новости космонавтики. 2002. № 7. С. 32-35. 2 Там же. 159
По форме Ofeq-5, стабилизированный по трем осям, близок к цилиндру высо- той 2,3 м и диаметром основания 1,2 м. На верхнем днище КА диаметром 0,7 м находится двигательная установка. При изготовлении аппарата был использован технологический задел, созданный по программе Ofeq. Модернизация ракеты дала возможность увеличить массу КА с 250 до 300 кг (по некоторым данным, даже до 400 кг). Таким образом, новый КА тяжелее, чем Ofeq-3 (225 кг) и EROS-A (247 кг). Источником электроэнергии служат две панели солнечных батарей и буферные аккумуляторы. Расчетный срок существования составляет четыре года, хотя предыдущий Qfeq-З проработал на орбите 5,5 лет. Официально в Израиле было объявлено, что Ofeq-5 является КА ДЗЗ с высо- ким разрешением. Аналитики считают, что основное назначение Ofeq-5 - ведение оперативной высокодетальной видовой разведки стран региона. По некоторым сообщениям, на КА установлена также аппаратура обнаружения пусков ракет. Среди потенци- альных объектов разведки - Иран, Ирак, Сирия. Нацеленностью на Ближний Восток объясняется и выбранное наклонение - 143,5°, столь нетипичное для КА видовой съемки. Необходимо напомнить, что максимальная широта трассы полета Ofeq-5 составляет 36,5°. Ofeq-5 совершает полный орбитальный виток в течение 95 мин, но вращение Земли и смещение орбитальной траектории при этом приводят к тому, что он проходит над одной и той же точкой поверхности Земли каждые двое суток. Ком- пенсирующие сведения о происходящем в странах предполагаемого противника в течение указанного срока (48 ч) будут поставляться израильским коммерчес- ким КА EROS. Кроме того, Израиль получает данные КР от США. Согласно имеющимся сообщениям, оптико-электронная камера КА имеет «из- меняемую направленность», т. е. возможна съемка как прямо под аппаратом, так и слева и справа от траектории. Однако точно не известно, может ли она повора- чиваться или нацеливание выполняется разворотом корпуса КА. Кстати, страны, угрожающие Израилю БР, лежат с северной стороны проекции орбиты Ofeq-5 на земную поверхность. Ofeq-5 должен был заменить собой Ofeq-З, который, вдвое перекрыв рас- четный ресурс, проработал на орбите почти шесть лет вместо трех запланиро- ванных. Максимальная разрешающая способность аппаратуры военного КА видовой разведки - один из наиболее охраняемых секретов, поэтому независимые ана- литики и пресса оперируют только оценочными данными. Так, предшественник - КА Ofeq-З - обеспечивал получение изображений с разрешением около 2 м, а изготовленный на его базе EROS-A1 имеет разрешение 1,8 м с высоты 490 км. При наземной обработке снимков с применением технологии переоцифровки (oversampling) разрешение можно улучшить до 1 м. Для оценки оперативно-технических возможностей Ofeq-5 приведем парамет- ры КА EROS-A1, созданного на базе Ofeq-З: угол изменения ориентации КА от- носительно направления в надир ±45°; ширина полосы обзора ±240 км от под- спутниковой трассы; ширина полосы съемки 12,5 км; скорость информационно- го потока 70 Мбит/с. Съемочная аппаратура КА работает в пяти режимах съемки: • покадровый (до 28 сцен размером 12,5x12,5 км за виток); 160
• полосовой маршрутный (до 5 полос размером 120x12,5 км на витке); • мозаичный (до 7 сцен размером 25x25 км); • стереопара на одном витке полета (до 10 сцен размером 12,5x12,5 км); • стереополоса на одном витке полета (полоса в надире размером 40x12,5км). Наиболее реальной оценкой разрешения КА Ofeq-5 можно считать величи- ну лучше 1 м (в перигее орбиты с высоты 370 км). Основанием для такого вывода могут служить следующие факты. Израиль уже несколько лет участвует в тендерах на изготовление КА видовой разведки по заказам иностранных го- сударств и обладает технологиями изготовления съемочной аппаратуры с раз- решением 1 м. В частности, запущенный в 2001 г. индийский эксперименталь- ный спутник видовой разведки TES изготовлен при участии израильских специа- листов. Аналитики полагают, что аппаратура получения изображений и для КА Ofeq-5, и для семейства коммерческих аппаратов EROS аналогична системе мониторин- га земных ресурсов ERMS (Earth Resources Monitoring System), созданной фир- мой EL-Op (Electro-Optics Industries Ltd). ERMS, имеющая массу 6,5 кг, оснаще- на ПЗС-матрицей в виде «сканирующей линейки» чувствительных элементов, ра- ботающих в диапазоне 0,5-0,9 мкм с углом обзора 15°. Варианты камеры ERMS могут обеспечить разрешение 16-25 м в полосе шириной 100 км с высоты орби- ты 400 км. Это разрешение допустимо для поиска земных ресурсов, но слишком мало для целей видовой разведки. Таким образом, современный уровень имеющихся в Израиле технологий по- зволяет установить на Ofeq-5 аппаратуру с максимальным разрешением 0,5-0,6 м с перигейной высоты орбиты КА. Дополнительные возможности Ofeq-5 - формирование стереопар для после- дующей разработки трехмерных цифровых моделей рельефа местности, а также картографическая съемка с высокоточной привязкой координат объектов на сним- ке. Эти возможности особенно важны для составления полетных заданий и пла- нирования боевого применения ударной авиации и ракетных комплексов. По заявлению официальных представителей, все компоненты спутника, включая камеру высокого разрешения, изготовлены в Израиле. Головной разра- ботчик, он же производитель базовой платформы - отделение Mabat (МВТ), которое входит в состав ведущей авиационно-космической компании Израиля IAI (Israel Aircraft Industries Ltd). Оптическая система разработана фирмой EL- Op из группы Elbit Systems Ltd, канал передачи изображений - фирмой Tadiran Spectralink. Управление полетом осуществляют специалисты фирмы Mabat через Центр управления полетами при Национальном космическом центре в г. Йехуда. Воп- росы оперативной эксплуатации КА находятся в ведении Космического управле- ния Министерства обороны Израиля. К 2008 г. планировалось поэтапно разработать и ввести в эксплуатацию два новых КА - Ofeq-б и -7. Однако попытка запуска Ofeq-6 15 сентября 2004 г. оказалась неудачной. Сбой произошел в работе третьей ступени PH, вследствие чего КА после достижения высоты 250 км упал в Средиземное море западнее побережья Израиля на удале- нии 1500 км. По оценкам специалистов, причиненный ущерб от потери КА со- ставляет около 100 млн долл. 161
Данные по запускам КА по программе Ofeq приведены в табл. 3.11. Ofeq-б представлял улучшенный вариант КА Ofeq-51 2, который имел массу 300 кг и был оборудован оптической системой с разрешающей способностью луч- ше 1 м. Базовая платформа Ofeq-б была изготовлена на предприятии Mabat концерна IAI, оптическая система разработана фирмой EL-Op, канал передачи изображе- ний - фирмой Spectralink Corp. Таблица 3.1. Запуски КА по программе Ofeq Год запуска КА PH Масса KA, кг Результаты пуска 1988 Oz-1* (Ofeq-1) Shavit 155 Успешный 1990 Oz-2 (Ofeq-2) Shavit 160 Успешный 1994 Ofeq Shavit - Необъявленный неудачный 1995 Ofeq-3 Shavit 225 Успешный 1998 Ofeq-4 Shavit - Неудачный 2002 Ofeq-5 Shavit (LK-A) 300 Успешный 2004 Ofeq-6 Shavit (LK-A) 300 Неудачный * Oz (ивр. «Отвага») - название дано первым КА в Министерстве обороны Израиля. В СМИ употребляется другое название - Ofeq. Основным назначением спутника Ofeq-б было наблюдение за деятельностью Ирана по реализации программ создания и испытаний ядерного оружия и балли- стических ракет. Ofeq-б предполагалось вывести на стандартную для израильских КА этого класса орбиту с наклонением 143,5° и высотой 260x770 км. Как и в предыдущих случаях, PH Shavit была запущена в направлении с востока на запад, т. е. в про- тивоположном вращению Земли. В силу специфики своего географического рас- положения Израиль вынужден выполнять запуски в таком направлении несмотря на потерю в энергетических возможностях PH. Делается это для исключения про- лета ракеты и падения ее отделяемых частей (а в случае аварии - и полезного груза) на территорию сопредельных арабских государств. Ofeq-б должен был стать третьим эксплуатационным КА оптической разведки и увеличить резервные воз- можности в поступлении фотоснимков разведывательного характера. 10 июня 2007 г. с военно-воздушной базы Пальмахим, расположенной в при- брежной полосе южнее Тель-Авива, был осуществлен пуск PH Shavit (модифика- ция LK-A) с КА Ofeq-7. После отделения от последней ступени PH КА вышел на орбиту с параметрами: наклонение орбиты 141,76°; расстояние в перигее 351,20 км; расстояние в апогее 578,00 км; период обращения 93,75 мин. Задачей Ofeq-7, как и его предшественников серии Ofeq, является получение изображений земной поверхности с высоким разрешением в интересах Мини- стерства обороны Израиля. 1 Новости космонавтики. 2004. № 11. С. 32-34, 41. 2 Там же. 162
Первые снимки КА передал на Землю 14 июня, и их качество было признано хорошим. А уже 18 июня Ofeq-7 начал штатную передачу изображений на Землю. Ofeq-7 разработан и построен отделением Mabat IAI и по конструкции анало- гичен спутникам Ofeq-5, -6 и EROS-B. Согласно сообщению IAI КА ориентиру- ется и стабилизируется по трем осям. Предполагаемый внешний вид Ofeq-7 пред- ставлен на рис. 3.11. Рис. 3.1. Внешний вид КА Ofeq-7 Основные технические параметры Ofeq-7 (проект)1 2 Высота, м ............................................... 2,3 Диаметр, м: со сложенными панелями солнечных батарей .............. 1,2 с развернутыми панелями солнечных батарей.............. 3,6 Сухая масса, кг ........................................ Около 300 Срок активного функционирования, лет .................... 4—6 Как официально объявлено, установленная на КА аппаратура позволяет вес- ти съемку наземных объектов в монохроматическом изображении с разрешением до 0,7 м. Однако, по заявлению председателя ISA, разрешающая способность аппаратуры гораздо лучше. Исходя из этого и других заявлений, можно предполо- жить, что если ОЭС Ofeq-7 аналогична установленной на EROS-B, разрешение при съемке с перигейной высоты может составлять 0,5 м. Но, по данным прессы, разрешение Ofeq-7 достигает 40 см, что можно объяснить усовершенствованием съемочной аппаратуры. Следует отметить, что для израильских разведывательных КА (и схожих с ними КА ДЗЗ) метрового разрешения характерна сравнительно небольшая масса (250-300 кг) при весьма значительном для низкоорбитальных КА сроке актив- ного существования. 1 Новости космонавтики. 2005. № 2. С. 12-16, 57. 2 Там же. 163
Запуск Ofeq-7 осуществлен с учетом возможности его применения в системе с Ofeq-5, обладающим остаточным ресурсом. Использование этих КА в паре по- зволяет получить дополнительные преимущества в сборе информации. Система Ofeq оптимизирована для слежения с беспрецедентно высокой частотой за объек- тами на Ближнем Востоке. Как известно, рабочие орбиты КА серии Ofeq не яв- ляются солнечно-синхронными, поэтому КА периодически заходит в тень Земли, когда наблюдение объектов в северном полушарии возможно только в темное время суток. Время запуска Ofeq-7 было выбрано таким образом, что орбиталь- ные плоскости двух КА оказались разнесенными на 161°. В результате периоды захода в тень Земли у двух аппаратов не совпадают, и они поочередно могут вести наблюдение за объектами на Ближнем Востоке в светлое время суток. Благодаря использованию оптимизированной рабочей орбиты с наклонением 141,7° (максимальная географическая широта трасс 38,3°), Ofeq-7 совершает еже- суточно около пяти пролетов над одним и тем же районом Ближнего Востока (два КА - соответственно около 10 пролетов, но без учета условий освещенно- сти). На ССО аппарат пролетает над заданным районом Ближнего Востока лишь на одном-двух витках в сутки. Ofeq-7 является последним представителем второго поколения КА видо- вой разведки, которые запускаются с 2002 г. (первым КА этого поколения был Ofeq-5). Для съемки в ночное время с высоким разрешением необходимы КА типа Keyhole (США) и Helios-2 (Франция), оснащенные телескопами, которые работают в средневолновой части ИК-спектра. Из-за наличия жестких массогабаритных ог- раничений трудно предположить, что на небольшом Ofeq-7 установлена аналогич- ная ИК-аппаратура ночной съемки. Но еще в 2001 г. коммерческий КА EROS-A, относящийся к предшествующему поколению КА, продемонстрировал блестящие способности по съемке в сумеречное время. Например, изображения баз российс- кого ВМФ на Камчатке и Кольском п-ве, полученные КА EROS-A в зимнее время при низких углах Солнца, имеют неплохое качество. Изображения были получены в асинхронном режиме съемки, в котором для увеличения времени экспозиции (и соотношения сигнал/шум) КА поворачивается по углу тангажа, отслеживая теле- скопом направление на объект съемки. На предприятии Mabat концерна IAI создано новое, по сравнению с серией Ofeq, поколение КА наблюдения. Их основа - новая унифицированная платфор- ма IMPS (Improved Multi Purpose Satellite). На ней размещается все служебное оборудование, включая источники питания, двигатели ориентации с запасом топ- лива, радиотехнические и прочие системы. На этой технологии основано послед- нее изделие концерна IAI - КА радиолокационного наблюдения TecSAR (Technology Demonstration Satellite - SAR), оснащенный параболической антен- ной с синтезированной апертурой. Фактически проработки этой темы начались еще в 1989 г. на основе РСА, созданного в начале 1980-х годов фирмой Elta для истребителя Lavi. Непосред- ственная работа над летным образцом КА TecSAR началась на предприятиях кон- церна IAI по проекту Shiloah в 2003 г. 21 января 2008 г. в Индии с помощью PH PSLV-C10 был запущен израиль- ский КА видовой РЛР TecSAR (другое наименование Polaris). КА вышел на рас- четную орбиту со следующими параметрами (в скобках даны объявленные ISRO 164
значения)1: наклонение 41,03° (41°); высота в перигее 401,8 км (450 км); высота в апогее 581,5 км (580 км); период обращения 94,34 мин. Разведывательный КА TecSAR - первый радиолокационный комплекс косми- ческого базирования, созданный в Израиле. Его главное преимущество - способ- ность эффективно действовать днем и ночью, в любых погодных условиях, пре- одолевать облачность и задымленность, получая при этом радиолокационные снимки поверхности высокого разрешения с идентификацией большого спектра объектов, в том числе и движущихся. КА TecSAR конструктивно состоит из трех модулей: служебного, полезной нагрузки и параболической антенны радарного комплекса (рис. 3.2)1 2. Рис. 3.2. КА TecSAR: а — внешний вид и размещение оборудования (/ - антенна радарного комплекса; 2 — модуль полез- ной нагрузки; 3 - служебный отсек; 4 - двигательный отсек; 5 - звездный датчик); б - в полете Служебный модуль компоновочно отделен от модуля полезной нагрузки (име- ются только кабельные коммуникации), примыкающего к параболической антенне. Радиолокационный комплекс включает пять основных подсистем: • система передачи сигнала и управления - RSC (Radar Signaling and Control); • многоламповый передатчик - МТТ (Multi-Tube Transmitter); • раскрывающаяся сетчатая параболическая антенна; • бортовое запоминающее устройство - OBR (Onboard Recorder); • блок передачи данных - DLTU (Data-Link Transmission Unit). Компоненты OBR и DLTU установлены на служебном модуле. Электроника и радиоприборы (блоки МТТ и RSC) комплекса XSAR помещены в шестиуголь- ном модуле полезной нагрузки. 1 Новости космонавтики. 2008. № 3. 2 Там же. 165
Аппарат оснащен комплектом корректирующих двигателей AOCS (Attitude and Orbit Control Subsystem), работающих на гидразине. Указанная подсистема, а также гироскопы и звездный датчик, установленный на служебном модуле, обес- печивают стабилизацию и ориентацию КА. Основные технические характеристики КА TecSAR1 Стартовая масса, кг.......................................... 300 Масса полезной нагрузки, кг ................................. 100 Мощность, отбираемая полезной нагрузкой, Вт ................. 1600 Мощность, выдаваемая солнечными батареями, Вт................ 1700 Емкость бортового аккумулятора, А • ч......................... 40 Емкость бортового запоминающего устройства, Гбит ............ 240 Скорость передачи информации в наземный центр, Мбит/с ....... 600 Время активной работы излучателя, ч/год ...................... 80 Продолжительность активного функционирования КА, лет .......... 5 Основная полезная нагрузка КА - РСА, работающий в X-диапазоне (XSAR), - разработана и изготовлена на предприятии фирмы Elta System Ltd (г. Ашдод), входящей в IAI. Прототип радиолокационного комплекса прошел отработку на борту авиационной платформы Boeing-737 в течение 2004 г. Изготовление слу- жебного модуля, интеграция систем, сборка и заключительные испытания КА проведены на предприятии МВТ в г. Йехуда. В создании КА принимали участие также фирмы RAFAEL (двигатели ориентации), Elisra (радиоаппаратура ^-диапа- зона), Tadiran-Spectralink (аппаратура 5-диапазона), AccuBeat (рубидиевый стан- дарт частоты), Rokar (аппаратура GPS-навигации) и др.1 2 Аппарат характеризуется малой массой и компактной конфигурацией с низ- кой инерцией вокруг осей вращения, что обеспечивает высокую скорость и мак- симальную точность переориентации. Комбинация высокой маневренности с воз- можностями РСА и электронного управления лучом (beam steering) позволяет КА обеспечивать покрытие больших районов с высоким разрешением и значи- тельной оперативностью. Он стабилизируется по трем осям, имеет стартовую массу порядка 300 кг (260 кг сухой массы, включая полезную нагрузку массой 100 кг) и высоту корпуса 2,3 м. Электроэнергия обеспечивается двумя трехсекционными панелями солнечных батарей (фотоэлементы на основе арсенида галлия) новой конструкции. На борту КА размещены литий-ионные аккумуляторы повышенной емкости производства компании MLM. TecSAR передал на Землю первые изображения намного раньше расчетного срока. Несмотря на то что съемка осуществлялась в штормовую ночь, принятые радиолокационные изображения мемориального комплекса Латрун (Latrun) име- ют высокое качество. Мемориал Латрун известен как музей бронетанковых войск Израиля, где под открытым небом выставлены танки различных типов. Поэтому съемка такой пло- щадки предоставляет прекрасный шанс оценить дешифровочные возможности радиолокационных изображений нового КА. 1 Новости космонавтики. 2008. № 3. 2 Там же. 166
По данным издания World Tribune, бортовой радиолокатор КА TecSAR мас- сой около 100 кг обеспечивает получение до 40 снимков за один виток с про- странственным разрешением около 1 м в покадровом режиме и 3-8 м в режиме непрерывной съемки. Всего предусмотрено четыре различных режима съемки РСА. Чаще всего от- крытые издания указывают в качестве наилучшего пространственного разреше- ния радиолокатора TecSAR величину около 1 м, однако задача распознавания тан- ков разных типов требует более детальных снимков с разрешением в несколько десятков сантиметров. Градуировка радиолокатора TecSAR производится путем нацеливания его с Земли на известные космические объекты. Систему военных КА Израиля дополняют коммерческие КА EROS-A, -В, -С, бортовые ресурсы которых оборонное ведомство арендует для контроля зоны Ближнего Востока. Аппарат EROS-B является усовершенствованной версией, предназначенной для панхроматической съемки с разрешением 0,7 м. EROS-C - это переимено- ванный EROS-B1 с отложенным запуском. На рис. 3.3 представлены КА ДЗЗ серии EROS. а б в Рис. 3.3. КА ДЗЗ серии EROS: а - EROS-A; б - EROS-B; в - EROS-C КА ДЗЗ EROS-B запущен в апреле 2006 г. с российского космодрома Свобод- ный в Амурской области. Он был отделен от последней ступени PH и вышел на ССО со следующими параметрами: наклонение 97,33°; высота в перигее 507,9 км; высота в апогее 544,0 км; период обращения 94,87 мин. Как неоднократно заявляли официальные израильские представители, КА ДЗЗ EROS-B является гражданским вариантом (фактически аналогом) КА ОЭР Ofeq-5, запущенного в 2002 г. Размеры EROS-B: высота 2,26 м, диаметр 1,23 м, масса 290 кг. На орбите две панели солнечных батарей по три секции в каждой раскрываются и образуют «крыло» размахом 3,6 м. Главная полезная нагрузка - оптико-электронная твердотельная камера вы- сокого разрешения PIC-3 (Panchromatic Imaging Camera-З) производства El-Op, ведущая съемку в панхроматическом режиме (диапазон 0,5-0,9 мкм). Теле- объектив камеры с фокусным расстоянием 8250 мм имеет поле зрения 0,775°, что соответствует примерно 7 км при съемке с высоты 500 км. Приемник по- 167
строен на строчно-кадровой ПЗС-матрице (10 151 пиксел) с использованием тех- нологии временной задержки и накопления сигналов TDI для улучшения каче- ства снимков в условиях недостаточного освещения (например, в зимнее время в северных широтах). Режимы съемки: кадровый (размер кадра на местности 7x7 км), полосовой (полоса шириной 7 км и длиной до 190 км), а также сте- реосъемка. Аппарат оснащен корректирующими микродвигателями на гидразине, а так- же безрасходной системой стабилизации на силовых маховиках. Наведение ка- меры на объект осуществляется разворотом корпуса КА на угол до 45° от нади- ра. EROS-B имеет возможность получения стереоизображений вдоль траекто- рии движения (тангажная стереосъемка). На спутнике установлены цифровые запоминающие устройства емкостью 32 Гбит, а также радиоаппаратура для пе- редачи данных на Землю со скоростью 280 Мбит/с. Новый КА будет постав- лять высокодетальные изображения с пространственным разрешением 0,7 м в панхроматическом режиме и 3,28 м в спектрозональном режиме съемки. На рис. 3.4 представлен первый снимок КА EROS-B1. Рис. 3.4. Дамба на реке Ефрат в Сирии (снимок, сделанный КА EROS-B) Преимущества EROS-B по сравнению с его предшественником состоят в сле- дующем: более высокая производительность (за счет увеличенного объема бор- тового запоминающего устройства и повышенной скорости передачи данных), навигационная точность (для привязки снимков используется два звездных дат- чика) и лучшие геометрические характеристики изображений. Период повторения трассы и пролета над одними и теми же точками на поверхности Земли - 15 сут. Однако за счет отклонения оси КА на угол до 30° от надира средний интервал повторной съемки снижается до 2,8 сут. Заявленный гарантийный срок активного существования - более четырех лет (по другим данным, шесть лет, причем бортового запаса топлива хватит на 10 лет). В результате запуска EROS-B компания ImageSat сформировала систему из двух КА высокого разрешения. Рабочие орбиты аппаратов почти идентичны по наклонению и высоте и разнесены по долготе восходящего узла на 60°, так что EROS-A (запущен в 2000 г.) может вести съемку утром, a EROS-B - днем после 1 Новости космонавтики. 2006. № 6. С. 40^42. 168
полудня. В результате повышается частота, производительность и информатив- ность съемки заданных объектов. Сравнительные характеристики КА серии EROS Масса, кг ............................. Параметры начальной орбиты: наклонение, град .................... высота (min/max), км................. Пространственное разрешение, м: в панхроматическом режиме ........... в мультиспектральном режиме.......... Ширина полосы съемки, км............... Тип сканирования ...................... Тип сенсора ........................... Спектральный диапазон, мкм ............ Динамический диапазон, бит............. Скорость передачи данных, Мбит/с ...... EROS-A 250 EROS-B 290 97,32 97,33 496/535 509/545 hs1 0,7 3,28 14 7 Асинхронный Синхронный CCD CCD/TDI 0,5-0,9 0,5-0,9 11 10 70 280 Как и американские КА метрового разрешения, КА серии EROS способны решать задачи двойного назначения (оборонные и социально-экономические). Поэтому военное ведомство Израиля планирует закупать изображения с EROS для наблюдения за объектами в странах Ближнего Востока и Ирана. Изготовление и запуск КА ОЭР третьего поколения Ofeq-8 пока что под воп- росом из-за проблем с финансированием. Тем не менее можно предположить, что использование КА TecSAR в паре с одним из КА ОЭР Ofeq-7 или Ofeq-8 позволит проводить наблюдение в различных областях электромагнитного спект- ра, что, несомненно, повысит ценность разведывательной информации. Таким образом, в 2008 г. Израиль сможет сформировать одну из самых мощных в мире орбитальных группировок разведывательных КА. Кроме того, по заявлениям ряда экспертов, в Израиле ведется разработка разведывательного КА под условным наименованием Ofeq-Next. Какие-либо под- робности относительно конструкции и характеристик этого аппарата пока неиз- вестны. В настоящее время Израиль - одна из семи стран, обладающих независимыми возможностями запуска собственных КА отечественными ракетами с собственных космодромов. На сегодняшний день в Большой космический клуб входят Россия, Соединенные Штаты, объединенная Европа, Япония, Китай, Израиль и Индия. Космическая программа страны, начавшаяся в 1980-х годах, преуспела в за- пуске КА несмотря на ряд неудач и мизерное финансирование (по сравнению с лидерами Космического клуба). И все же космический бюджет Израиля, исчис- ляемый всего лишь десятками миллионов долларов, явно недостаточен для ре- шения перспективных задач. Чтобы выстоять перед лицом угроз, исходящих от соседей, Израилю необходимы дополнительные средства для продолжения раз- работки новых космических платформ и КА. 1 С 2002 г. стало возможным получение изображений с субметровым разрешением при ис- пользовании технологии гиперэмплирования. 169
Глава 4. КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА СТРАН АЗИИ 4.1. Китай Китай стал третьей после СССР и США державой, создавшей в 1970-х годах собственные средства космической фоторазведки. В конце 1990-х годов в КНР активизировалась разработка современных систем видовой и радиотехнической разведки. В перспективе такие системы должны обеспечить руководству страны возможность непрерывного оперативного слежения за изменениями обстановки в мире, что отражает стремление Китая играть в новом столетии более активную роль в мировом сообществе. Кроме того, постоянное присутствие новых китайс- ких средств разведки в космосе позволит оперативно нацеливать перспективные мобильные комплексы БР средней дальности и МБР, которые находятся на завер- шающем этапе разработки. Космическая ФР. Национальные средства ВКР предназначены для слежения за деятельностью вооруженных сил других государств, выявления изменений в оперативном оборудовании на ТВД, определения координат стратегических объек- тов, являющихся потенциальными целями для ракетных ударов, картографирова- ния территорий Китая и иных стран в интересах Разведывательного и Картогра- фического управлений Генштаба Народно-освободительной армии Китая (НОАК). С 1980-х годов КА ВКР ведут также спектрозональную съемку в целях разведки национальных природных ресурсов. Развитие военных КА, которые в открытой печати получили наименование FSW (Fanhui Shi Weixing - экспериментальный возвращаемый КА), осуществляется путем поэтапного усовершенствования обо- рудования базовой модели. В результате принятого подхода в составе КС видо- вой разведки последовательно эксплуатировались экспериментальные КА FSW-0 (запускались в 1975-1978 гг.) (рис. 4.1, а), оперативные КА FSW-1 (1982-1987), FSW-1A (1987-1993) (рис. 4.1, б) и FSW-2 (рис. 4.1, в) (с 1992 г. по настоящее время)1. Экспериментальные КА типа FSW-0 предназначались для проверки работы фотоаппаратуры космической съемки Земли, отработки методов управления по- летом и возвращения капсул. Необходимость их создания определялась в первую очередь потребностями развития стратегического ракетного оружия. FSW-0 ста- ли базовой моделью для создания в дальнейшем оперативных КА. Конструктивно КА типов FSW-0 и -1 состоят из трех основных частей: спуска- емого аппарата, приборного отсека и дополнительной герметизируемой секции с аппаратурой и двигательной установкой орбитального маневрирования. В спускаемом аппарате (капсуле) размещены тормозная двигательная установ- ка, парашютная система и кассеты с фотопленкой, а в служебном отсеке - фотоаппаратура, подсистемы электропитания, ориентации и терморегулирования, а также командно-телеметрическая радиосистема. Основной источник электро- питания - аккумуляторные батареи. Отсутствие панелей солнечных батарей су- щественно ограничивает продолжительность активной работы КА на орбите. В состав системы ориентации входят датчики Земли и Солнца, исполнительными механизмами являются двигательная реактивная система на сжатом газе и элект- 1 Андронов А.А. Космические разведывательные системы Китая // Зарубежное военное обозре- ние. 1999. № 10. 170
а б в Рис. 4.1. Внешний вид китайских КА ФР: а - FSW-O; б - FSW-1; в - FSW-2; 1 - спускаемый аппарат (капсула); 2 - приборный отсек; 3 - дополнительная герметизируемая секция с аппаратурой и двигательной установкой орбитального маневрирования; 4 — отделяемый отсек с тормозной двигательной установкой (ТДУ) (на КА FSW-1 ТДУ конструктивно входила в состав капсулы) ромагнитные катушки. Точность ориентации осей спутника: 0,7° по углам крена и тангажа и 1° по углу рыскания. Система терморегулирования пассивная, для поддержания заданной темпера- туры в герметизированном отсеке разведывательной аппаратуры в пределах 0-40° используются электронагреватели. Связь с наземными пунктами национального командно-измерительного комплекса осуществляется по низкоскоростной команд- но-телеметрической радиолинии УКВ-диапазона через штыревые антенны (ра- бочие частота 180 и 400 МГц). Для траекторных измерений применяется ра- диосистема УКВ-диапазона, а также бортовой радиолокационный маяк-ответчик С-диапазона. КА FSW запускаются с ракетного полигона Шуанчэнцзы и выводятся на низ- кие околоземные орбиты с помощью двухступенчатых PH типа «Чан Чжен-2С» («Великий поход-2С») (условное обозначение CZ-2C). В полете КА стаби- лизирован по трем осям, причем его продольная ось совпадает с вектором скоро- сти. Съемка целей производится при пролете КА над объектами разведки с пери- гейной части витка (высота 170-200 км) в светлое время суток. После заверше- ния активного этапа полета капсула с фотопленкой отделяется от КА и совершает посадку в центральной части Китая (провинция Сычуань). Служебный отсек со- вершает пассивный баллистический полет до прекращения существования в плот- ных слоях атмосферы. Оперативные фоторазведывательные КА типа FSW-1 эксплуатировались в 1982-1987 гг. Всего было запущено шесть КА. По своим параметрам они были аналогичны первым аппаратам ФР Discoverer (США) с малой продолжительностью полета и одной возвращаемой капсулой. Несмотря на высокую надежность, FSW-1 имели ряд существенных недостатков: малый срок активного функционирования не позволял проводить съемку больших площадей и повторный просмотр объек- тов разведки, которые могли быть закрыты облачностью при первом проходе над этим районом. Китай по финансовым соображениям не мог себе позволить постоянно поддер- живать в космосе группировку таких «короткоживущих» КА. В связи с этим запус- 171
ки КА FSW-1 осуществлялись один-два раза в год для плановой периодической разведки стационарных стратегических целей на территории соседних государств. Эти недостатки были устранены при создании двух усовершенствованных КА FSW-1A и FSJV-2. КА FSW-1А (пять аппаратов) были запущены в 1987-1993 гг. Их внешний вид существенно не изменился, но коренной модернизации подверг- лась вся электронная аппаратура. В частности, на борту КА были установлены новая ЭВМ, системы управления и запоминающие устройства для регистрации бортовой телеметрии, более мощные аккумуляторные батареи и усовершенство- ванная аппаратура съемки Земли. Это позволило увеличить продолжительность полета КА (с 5 до 8 сут), площадь фотографируемых районов и количество по- вторно просматриваемых объектов, в том числе находящихся на значительном удалении от своей территории. В октябре 1990 г. с помощью КА FSW-1A-3 китайские военные специалисты вели наблюдение за ходом развертывания груп- пировки многонациональных сил в зоне Персидского залива. Полет одного из пяти КА, FSW-1A-5, запущенного в августе 1993 г., завершился неудачно. Из-за нештатной работы системы ориентации капсула после срабатывания тормозного двигателя перешла не на траекторию снижения, а на высокую эллиптическую орбиту (высота апогея около 3000 км) и прекратила существование только в на- чале 1996 г. На борту КА типа FSW обычно устанавливалось несколько оптических сис- тем различного типа, в том числе панорамная сканирующая камера для плано- во-перспективной съемки, панорамная камера для плановой съемки, щелевая широкоформатная фотокамера для картографирования местности и эксперимен- тальная оптико-электронная система. Сведений о разрешающей способности аппаратуры в открытой печати не приводится, но КА аналогичного типа и разме- ра Discoverer и КН-4 (США) позволяли получать фотоснимки с разрешающей способностью 3-5 м, а в случае использования длиннофокусных камер с изло- манной оптической осью - около 1 м. Для точной привязки объектов съемки и компенсации погрешностей системы ориентации КА применяются две опти- ческие камеры, которые ведут съемку звездного неба, в то время как основная аппаратура фотографирует наземные объекты. Серьезным недостатком старых КА была невозможность оперативного внесе- ния изменений в программу работы бортовой фотоаппаратуры. На вооружении США в 1970-1980-х годах находились средства обзорной и детальной видовой разведки. Первоначально поиск интересующих объектов ведется с помощью об- зорной широкозахватной аппаратуры, а затем для их доразведки применяют де- тальные фотокамеры, имеющие высокое разрешение. Данные обзорной разведки передаются на Землю по радиоканалу, и после их обработки осуществляется на- целивание детальных средств. В Китае для наведения спутниковой аппаратуры использовались два КА, пос- ледовательно выводимых на орбиты с небольшим интервалом (один-два месяца). По два таких запуска было произведено в 1987 и 1992 гг. Предпринимались так- же попытки установить на борту китайских КС экспериментальные ОЭС с переда- чей данных по радиоканалу для обеспечения дальнейшего нацеливания деталь- ных фотокамер. В целях гибкого изменения программы работы фотоаппаратуры КА FSW-1A были оснащены новыми цифровыми компьютерными системами управления. 172
В результате усовершенствования бортовых систем возросли гибкость оператив- ного применения таких КА и возможность детальной разведки удаленных от территории Китая районов, в том числе США и государств Азиатско-Тихоокеан- ского региона. В КНР не прекращались работы по модернизации КА видовой разведки. Зна- чительным шагом в этом направлении стал запуск в августе 1992 г. первого КА FSW-2-1, который представляет собой модернизированную базовую модель (все- го в 1992-1998 гг. запущено три таких КА). Его особенностью является установ- ленная в хвостовой части дополнительная цилиндрическая секция диаметром 2,1 м и длиной 1,5 м, в которой размещалась жидкостная двигательная установка для коррекции высоты орбиты (см. рис. 4.1, б). В результате увеличения массогаба- ритных характеристик срок активного функционирования КА на орбите возрос с 8 до 16 сут. Для вывода на орбиту FSW-2-1 применялась более мощная PH типа «Чан Чжен- Д» (CZ-2D), которая может запускать на низкие орбиты КА массой до 3,1 т. На пятые сутки полета КА FSW-2-1 с помощью бортовой двигательной уста- новки впервые в практике полетов китайских аппаратов была выполнена коррек- ция высоты орбиты, что при выбранных параметрах рабочей орбиты позволило провести многократную (трех- или четырехразовую) съемку объектов на террито- рии граничащих с Китаем государств. На борту КА FSW-2-1 впервые установлена оптическая камера с отклоняемой линией визирования, что обеспечивает увели- чение полосы захвата фоторазведывательной аппаратуры. Сравнительные харак- теристики КА FSW приведены в табл. 4.1 Таблица 4.1. Сравнительные характеристики КА FSW Характеристика FSW-1 FSW-1A FSW-2 Годы запусков 1982-1987 1987-1993 1992-1993 Количество запущенных КА Средние параметры орбиты: 6 5 (1 - неудачно) 3 высота (апогей/перигей), км 400/170 320/205 348-360/175-170 наклонение, град 57-68 57-63 63 Внутренний объем КА, м3 7,6 7,6 12,6 Масса, т 1,3-1,9 2,0-2,1 2,5-3,1 Размеры (длина/диаметр), м 3,1/2,2 3,1/2,2 4,6/2,2 Срок активного существования, сут 3-5 7-10 15-18 (расчетный до 33) Масса полезной нагрузки, кг (возвращаемой/невозвращаемой) 150/150 150-180/200-250 260-360/310-400 Тип PH CZ-2C CZ-2C CZ-2D Наличие бортового запоминающего устройства Нет Есть Есть Наличие двигательной установки для коррекции орбиты Нет Нет Есть 1 Андронов А.А. Космические разведывательные системы Китая. 173
Космические аппараты ФР третьего поколения. Разработка и запуск КА третьего поколения типа FSW-3 позволяет сделать вывод, что Китай намерен про- должить оперативную эксплуатацию системы ФР на основе коротко живущих модернизированных КА с единственной возвращаемой капсулой. Основные характеристики КА серии FSW-3 (запуски в 2003-2004 гг.) приве- дены в табл. 4.21. Таблица 4.2. Основные характеристики КА серии FSW-3 Обозначе- ние КА Дата запуска/ тип PH Продолжи- тельность полета, сут Высота орбиты, км Цикл повторной съемки, сут Примечание FSW-18 (FSW-3-1) 03.11.03/ CZ-2D 18 190x340 6 Глобальный трехкратный обзор FSW-19 (FSW-3-2) 29.08.04/ CZ-2C+ 27 165x550 2 Детальная картографическая съемка Тайваня (> 12 раз) FSW-20 (FSW-3-3) 27.09.04/ CZ-2D 18 205x325 6 Глобальный трехкратный обзор Известно, что в силу особых «отношений» Пекина и Тайбэя Тайвань является традиционной целью для китайских КА ФР. Сравнительный расчет трасс КА тре- тьего поколения FSW-18, -19 и -20 показывает, что для FSW-19 основным объек- том фотосъемки была территория Тайваня. По расчетам, трассы FSW-19 были расположены таким образом, что в ходе полета КА не менее 12 раз мог вести детальную съемку Тайваня (рис. 4.2). Высокая точность выведения КА на районы съемки, достигнутая благодаря сложной программе включений двигательной установки, говорит о том, что на КА установлена фотоаппаратура с узкой полосой захвата (предположительно 40- 80 км) и, следовательно, с более высоким разрешением (по оценке, около 1 м). Для обеспечения съемки с высокой детальностью необходимо дополнительное оборудование - звездные датчики, длиннофокусный телескоп с изломанной оп- тической осью, усовершенствованные подсистемы ориентации и электропитания, а также ракета с обтекателем. Продемонстрированные особенности позволяют утверждать, что модернизированный КА FSW-19 впервые мог выполнять задачи детальной видовой разведки. Анализ сообщений СМИ позволяет выделить три наиболее вероятные причи- ны интенсивной съемки Тайваня при полете FSW-19: • необходимость сбора геопространственных данных для систем наведения новых образцов ракетного вооружения; • отработка учебно-боевых задач по планам боевой подготовки войск; • поиск новых военных объектов на территории острова в связи с подготов- кой к размещению новых образцов оружия и техники, закупаемых в США. В пользу первой причины говорят сообщения СМИ об испытаниях новой ки- тайской крылатой ракеты Dong Hai-10 («Восточно-Китайское море»), которая смо- жет поражать цели боеголовкой массой 500 кг с точностью до 10 м на дальности 1 Новости космонавтики. 2004. № 11. С. 32-34, 41. 174
120‘ 122' 120° 122° Рис. 4.2. Трассы пролета КА FSW-19 над Тайванем и вблизи него (цифры на карте соответствуют порядковому номеру трассы) до 1500 км. По данным журнала Jane’s, на ракете установлена комбинированная инерциально-спутниковая система наведения с коррекцией по рельефу местнос- ти и видеодатчиком для поиска цели на конечном участке полета. Возможно, для наведения крылатой ракеты потребовались карты рельефа местности, разрабаты- ваемые на основе спутниковых стереопар. КА мог вести съемку Тайваня по плану учений китайских Вооруженных сил. Летом Генштаб планировал провести войсковые учения с высадкой 18-тысячного десанта рядом с Тайваньским проливом, а 25 сентября 10 тыс. военнослужащих участвовали в дивизионных учениях «Железный кулак-2004» в центральной про- винции Хэнань, на которые были приглашены наблюдатели из 16 стран. Наконец, правящий кабинет Тайваня одобрил долгосрочные планы закупок вооружений в США на сумму 18,2 млрд долл., в том числе шести ЗРК Patriot РАС-3 для противовоздушной и противоракетной обороны острова. Сделка, кото- рая должна быть одобрена Парламентом Тайваня в конце текущего года, вызыва- ет острую критику со стороны Пекина. По данным издания Jane’s, в 1993 г. Тайвань закупил три ЗРК Patriot РАС-2+ (с боекомплектом 200 ракет), а в 1998 г. комплексы были поставлены на боевое де- журство на трех базах вокруг Тайбея (базы Нанькан, Линькоу и Ваньли) для оборо- ны густонаселенного столичного мегаполиса. Эти базы и могли стать объектами тщательной съемки севера острова в 19-м полете. Шесть новых комплексов РАС-3 предназначены для обороны центральной и южной частей Тайваня. Исходя из предназначения FSW-19 (картографическая съемка), можно пред- положить, что первая из перечисленных задач была основной. В США аналогич- ные задачи по обработке спутниковых геопространственных данных в целях раз- 175
работки полетных заданий ракет выполняет NGA. Известно, что в период холод- ной войны картографическая камера, установленная на КА КН-9, использовалась для стереосъемки предполагаемых маршрутов полетов крылатых ракет Tomahawk в европейской части СССР. Таким образом, в Китае прошел орбитальные испытания модернизирован- ный КА детальной картографической съемки с увеличенным сроком активного существования. Полет FSW-19 продемонстрировал, что космические средства ви- довой разведки играют все большую роль в военных планах Китая, прежде всего в отношении Тайваня. Что касается КА FSW-18, то выбранные параметры его орбиты обеспечили во время миссии как минимум трехкратный глобальный просмотр любого района Зем- ли (межвитковое расстояние на экваторе 22,7°, а суточный сдвиг около 3,8°; через шесть суток КА мог осуществлять повторный просмотр района съемки)1. Согласно расчетам, в течение 18 сут трассы FSW-18 только дважды (12 и 18 но- ября 2003 г.) проходили точно через Тайвань и дважды (6 и 7 ноября 2003 г.) - в непосредственной близости от побережья острова (на удалении 20-50 км). Кроме того, съемку Тайваня под углом с худшим пространственным разрешением КА мог осуществлять 13 и 17 ноября (трассы проходили в 150-210 км от острова). Следовательно, параметры орбиты типового 18-го КА в отличие от КА FSW-19 не были оптимизированы для приоритетной съемки объектов Тайваня. Аналогич- ные результаты получены при сравнении 19-го и 20-го аппаратов. Новый КА FSW-20 был запущен всего через двое суток после посадки капсу- лы предыдущего аппарата FSW-19. Таким образом, китайцы обеспечивают воз- можность непрерывного наблюдения за объектами Южной Азии в наиболее бла- гоприятный с точки зрения метеоусловий период для оптической съемки этого региона. Обычно фоторазведывательные КА FSW решают неоперативные задачи широкозахватной картографической съемки для определения координат целей, об- новления картографической продукции, разработки цифровых моделей рельефа. Агентство Синьхуа, приведя стандартную формулировку задач полета FSW-20 (выполнение научных космических экспериментов, разведка природных ресур- сов, картографирование), подчеркнуло, что новый КА обладает лучшими харак- теристиками по сравнению с предшественниками. Если главной задачей полета FSW-19 была съемка Тайваня (даже ценой ухуд- шения условий съемки других объектов), то FSW-20 выполнял стандартную кар- тографическую съемку обширных площадей пространственно разнесенных объек- тов. Аппарат был выведен на орбиту, близкую к типовой, с периодом повторной съемки около шести суток. Сравнение близких по параметрам орбиты FSW-18 и -20 показывает, что их трассы расположены со смещением относительно друг друга, и это позволило осуществлять в двадцатом полете съемку районов, которые были сняты в восем- надцатом полете при менее благоприятных условиях. Состав полезной нагрузки КА FSW меняется в зависимости от полетных за- дач и обычно включает несколько фотоаппаратов и ОЭС: • камеры для съемки с высоким разрешением RC-10A и RC-10; • панорамные сканирующие камеры для планово-перспективной съемки; 1 Новости космонавтики. 2004. № 10. С. 16, 17, 27, 28. 176
• панорамные камеры для плановой съемки; • щелевые широкоформатные фотокамеры для картографирования местности; • многоспектральные сканирующие ОЭС ближнего и дальнего ИК-диапазона; • экспериментальные ОЭС. Программа видовой оптико-электронной и радиолокационной разведки. Весьма ограниченные возможности КА разведки данного вида вынудили КНР искать другие источники получения снимков земной поверхности из космоса. В 1984 г. в пригороде Пекина была развернута станция для приема информации с борта американских КА разведки природных ресурсов типа Landsat (максималь- ная разрешающая способность 30 м). В дальнейшем она была оснащена аппара- турой для обработки снимков от французских коммерческих КА типа Spot (раз- решение до 10 м) и канадского радиолокационного КА Radarsat (разрешение 8 м). В 1997 г. Китай заключил контракт на приобретение мобильных станций FAST TRACS для приема данных с борта КА типов Spot и Radarsat, что позволило повысить оперативность приема данных космической съемки территории сопре- дельных государств. Проводятся масштабные исследования в области создания собственных КА видовой оптико-электронной и радиолокационной разведки. Программа военной ВКР, осуществляемая под руководством Генштаба НОАК, ведется под прикрытием работ в области ДЗЗ и является наиболее крупным на- правлением в области общей КР. Основное преимущество КА видовой разведки перед КА ФР с капсульными средствами доставки материалов - высокая оперативность при большой длитель- ности функционирования на орбите. Опыты по установке экспериментальных ОЭС на борту КА серии FSW осуществлялись еще в 1980-1990-х годах, но их низкая разрешающая способность не позволяла достичь существенных результа- тов. В частности, КА серии FSW-2 активно использовались для отработки перс- пективной аппаратуры ОЭР и РТР с передачей данных по радиоканалу. Програм- мой полета FSW-2-2 впервые предусматривалось маневрирование служебного (ор- битального) отсека после отстрела и посадки капсулы. В течение 18 сут орбитальный отсек совершал стабилизированный полет, в ходе которого прово- дились эксперименты по оптико-электронной съемке и РТР. Общая продолжи- тельность активного этапа полета составила около 33 сут. По оценкам китайских экспертов, базовым КА разведки, который должен обес- печить постоянное присутствие Китая в космосе в следующем десятилетии, яв- ляется перспективный аппарат ОЭР с передачей данных по радиоканалу, разра- батываемый с середины 1990-х годов. Орбитальные испытания обзорных ОЭС дали положительные результаты. В настоящее время ничего не сообщается о разработках в Китае КА-ретранс- лятора для передачи данных разведки в реальном масштабе времени. В связи с этим перспективный аппарат ОЭР может передавать разведданные на Землю в одном из двух режимов - непосредственной съемки в зонах радиовидимости при- емных станций или передачи данных с бортовых запоминающих устройств. Запуск КА ОЭР серии ZY-2 «Цзы Юань-2» (Zi Yan 2) начался в 2000 г. с КА, получившего название ZY-2A (JB-3A). Двумя годами позже, 21 октября 2002 г. на орбиту был выведен второй КА этой серии - ZY-2B (JB-3B), а 6 ноября 2004 г. с помощью PH - третий китайский КА видовой съемки - ZY-2C (JB-3C). 177
Официально все запущенные КА были заявлены как природоресурсные («Цзы Юань» в переводе означает «ресурс»). По сообщению агентства Синьхуа, КА пред- назначены для исследования природных ресурсов, экологического мониторинга, планирования городской застройки, оценки урожайности, съемки районов, пост- радавших от стихийных бедствий, и научных космических экспериментов. Однако с 2001 г. известно, что КА ZY-2 имеют военное обозначение JB-3 и предназначены для ОЭР. Обозначение JB (Jian Bing - «Дозор») в Китае относит- ся к КА видовой разведки. В прессе приведены весьма скудные сведения о JB-3. КА разработан Китайской исследовательской академией космических техноло- гий CAST (China Academy of Space Technology, «5-я академия») на основе стан- дартной космической платформы для полярных орбит, но по массе и техничес- ким параметрам превосходит аппараты серии ZY-1. На единственном извест- ном изображении ZY-2 имеет вид платформы прямоугольной формы с трехосной ориентацией и двумя панелями солнечных батарей (рис. 4.3). Оценочная масса на орбите - более 1500 кг. По данным радиолюбительских наблюдений, на бор- ту КА установлены радиотелеметрические передатчики, работающие на стан- дартных для китайских КА частотах вблизи 180 и 480 МГц (например, ZY-2A - на частотах 179,971 и 479,869 МГц)1. Рис. 4.3. КА ZY-2 в полете Сведений о возможностях съемочной аппаратуры еще меньше. В аналитичес- ком обзоре американской компании Mitretek Systems, представленном комитету агентства NOAA в 2003 г., приведены следующие оценки разрешающей способно- сти в панхроматическом режиме съемки: 9 м для спутника ZY-2A и 3 м для ZY-2B. Это подтверждает сведения о поэтапном улучшении пространственного разре- шения спутников серии ZY-2. В сообщениях китайских СМИ говорится, что ап- паратура ZY-2C усовершенствована по сравнению с предшественниками, поэто- му можно ожидать дальнейшего улучшения рабочих характеристик (до 1-2 м)1 2. Аппарат ZY-2C был выведен в плоскость орбиты запущенного двумя годами ранее ZY-2B. После серии проведенных маневров новый КА вышел на рабочую орбиту высотой 472x511 км, чрезвычайно близкую по параметрам к текущей ор- 1 Новости космонавтики. 2005. № 1.С. 22, 23, 30, 31, 50-53. 2 Там же. 178
бите ZY-2B и находящуюся в одной плоскости с ней. Восходящий узел орбиты ZY-2A находится примерно на 6° западнее, чем у двух более новых КА. К 30 но- ября 2004 г. была сформирована трехспутниковая система, в которой аппараты равномерно разнесены друг относительно друга в плоскости орбиты - разница во времени пересечения экватора составляет 30-32 мин1. Данные по параметрам орбит группировки КА серии ZY-2 приведены в табл. 4.3. Таблица 4.3. Орбитальная группировка спутников серии ZY-2 Обозначение КА Год запус- ка Срок экс- плуата- ции, лет Параметры начальной/рабочей орбиты Наклонение, град Высота в перигее, км Высота в апогее, км Период обра- щения, мин ZY-2A(JB-3A) 2000 4 97,42/97,24 481,3/481,6 492,6/499,5 94,343/94,484 ZY-2B (JB-3B) 2002 2 97,40/97,32 475,5/485,1 481,7/497,7 94,201/94,495 ZY-2C (JB-3C) 2004 - 97,33/97,33 474,1/471,6 485,2/510,7 94,224/94,495 Расчетный срок функционирования на орбите для КА серии ZY-2 составляет два года. Следовательно, если запуски осуществляются с двухлетним интерва- лом, их главной целью является замена старого аппарата новым. При этом ста- рый КА не сводится с орбиты, а остается в составе группировки, расширяя воз- можности системы по сбору информации. Следует заметить, что ZY-2A уже превысил два двухлетних гарантийных сро- ка, a ZY-2B - один срок, но продолжает устойчиво функционировать (см. табл. 4.3). О состоянии аппаратуры первого КА ZY-2A не сообщается, но, по данным ра- дионаблюдений, телеметрический радиопередатчик работает неустойчиво, поэтому КА, вероятно, эксплуатируется в пределах остаточного ресурса1 2. Оценивая существующую систему ОЭР JB-3, можно предположить, что пока она относится к системам первого поколения, имеет разрешение порядка единиц метров и региональную направленность. Однако учитывая быстрый прогресс КНР в космической технике, можно ожидать в ближайшие годы создания более совер- шенных КА ОЭР метрового разрешения, а также КА видовой разведки с радио- локаторами. Многие эксперты полагают, что создание ОЭС с метровым разрешением не является привилегией только супердержав, и некоторые страны (в частности, Из- раиль, Франция) готовы продать технологии производства таких средств. Не ис- ключено, что необходимую помощь в разработке бортовых ОЭС оказывают изра- ильские специалисты, которые обладают опытом создания КА серии Ofeq с аппа- ратурой метрового разрешения. Китайские специалисты занимаются также разработкой радиолокационной спутниковой аппаратуры, которая будет обеспечивать всепогодную круглосу- точную видовую разведку вне зависимости от метеоусловий. Это связано, в част- ности, с тем, что многие интересующие китайское руководство районы Дальне- го Востока и Гималаев большую часть времени закрыты плотным слоем облач- ности. 1 Новости космонавтики. 2005. № 1. С. 22, 23, 30, 31, 50-53. 2 Там же. 179
27 апреля 2006 г. с помощью PH CZ-4B был запущен КА JB-5 «Яогань-1» (точнее, яоганъ вэйсин - yaogan weixing, что буквально переводится как КА дистан- ционного зондирования), получивший, по сообщению агенства Синьхуа, наиме- нование «КА ДЗЗ-1»1. По классификации аппаратов военной разведки КА «Яогань-1» получил обо- значение «Цзяньбин-5» (JB-5). Аппарат был выведен на ССО со следующими параметрами: наклонение 97,8°; высота в перигее 602,5 км; высота в апогее 631,3 км; период обращения 97 мин. Подобные орбиты часто используются КА с бортовыми радиолокаторами. Учи- тывая большую массу КА (2700 кг) и параметры орбиты, можно предположить, что его основной полезной нагрузкой является радиолокатор. На сайте британского издания Chinese Defense Today утверждается, что «Яогань-1» является первым китайским аппаратом военной видовой разведки с бортовым радиолокатором, а программа его создания финансировалась Мини- стерством обороны КНР1 2. На изображении модели КА с РСА видны плоская па- нель ФАР, космическая платформа прямоугольной формы и панели солнечных батарей (рис. 4.4). Сведения о диапазоне частот и разрешающей способности бор- тового радара не приводятся. Рис. 4.4. Предполагаемая модель КА «Яогань-1» Нарушив традицию умолчания о полезной нагрузке своих военных КА, КНР неожиданно предоставила информацию о бортовом радиолокаторе «Яоганя-1». В китайском докладе на Международной конференции Комитета по спутникам ДЗЗ (CEOS), прошедшей в Великобритании 12-15 июня 2007 г., содержатся све- дения о бортовом РСА Z-диапазона «первого китайского КА ДЗЗ», а также о его калибровке (традиционно для этого используется частота 1,27 ГГц) по съем- кам тестовых районов в джунглях Амазонки и приводятся некоторые его харак- теристики. 1 Новости космонавтики. 2006. № 6. С. 43, 44. 2 Там же. 180
Основные технические характеристики РСА «Яогань-1»1 Ширина кадра на местности, км ............................ 50-100 Максимальная ширина кадра в режиме сканирования лучом, км .. >575 Размеры антенны, м ..................................... 8,94x3,4 Скорость передачи данных, Мбит/с ........................ 266,67 Динамический диапазон РСА ............................... 30 Интересно отметить, что в докладе перечислены четыре семейства китайских КА ДЗЗ: метеоКА «Фэнъюнь» (FY), океанологические КА «Хай-янь» (HY), перс- пективная система мониторинга чрезвычайных ситуаций «Хуаньцзин» (Ш) и КА оптической съемки «Цзыюань» (ZY), куда входят военные КА ZY-2 и граждан- ские китайско-бразильские CBERS. «Яогани» в общем списке отсутствуют и, та- ким образом, остаются под покровом секретности. В докладе указано также, что перспективный радарный китайский спутник мониторинга HJ-1C с РСА 5-диапазона частот уже изготовлен и будет выведен на орбиту в 2008 г. Тем самым подтверждено, что он не имеет отношения к про- грамме «Яогань». Пространственное разрешение радиолокаторов КА «Яогань», исходя из срав- нительных характеристик космических РСА Z-диапазона (табл. 4.4), можно оце- нить в детальном режиме съемки величинами порядка 5-7 м и 20-30 м - в обзорном режиме. Необходимо отметить, что в характеристиках РСА «Яоганя» отсутствует упоминание о режиме обзорной съемки ScanSAR, который позво- ляет просматривать обширные площади с низким пространственным разреше- нием. Режим ScanSAR является штатным у многоцелевых радарных КА (ALOS, RADARSAT, COSMO, TerraSAR-X) и отсутствует у КА детальной радарной съем- ки (например, SAR-Lupe)1 2. Таблица 4.4. Сравнительные характеристики космических РСА Z-диапазона Название (страна, год запуска) Размеры антенны РСА Z-диапазона, м Пространственное разрешение, м Ширина полосы съемки, км Seasat А (США, 1978) JERS-1 (Япония, 1992) ALOS (Япония, 2006) Яогань-1 (КНР, 20060 10,74x2,16 11,9x2,2 8,9x3,1 8,94x3,4 25 18 10; 100 5-7 (оценка) 20-30 (оценка) 100 75 70; 250-350 50; 100 25 мая 2007 г. из Центра запусков КА Цзюцюань в провинции Ганьсу с по- мощью PH «Чан Чжен-2Д» (Changzheng-2D) Китай вывел на орбиту КА ДЗЗ «Яогань-2» (Yaogan-2)3. Китай не объявил параметров орбиты запущенного КА, но если считать, что именно «Яогань-2» получил в каталоге Стратегического командования США но- мер 31 490 и международное обозначение 2007-019А, то этот объект был выве- 1 Новости космонавтики. 2008. № 1. С. 30, 31. 2 Там же. 3 Там же. 2007. №7. С. 21, 22. 181
ден на ССО со следующими параметрами: наклонение 97,85°; высота в перигее 636,6 км; высота в апогее 665,8 км; период обращения 97,65 мин. «Яогань-2», характеристики и изображения которого в печати не приводятся, разработан и изготовлен специалистами CAST и компании Dongfanghong Satellite Company Ltd. В кратком информационном сообщении агентства Синьхуа гово- рится, что «Яогань-2» предназначен для проведения научных экспериментов, кар- тографической съемки Земли, оценки урожайности сельскохозяйственных куль- тур и мониторинга чрезвычайных ситуаций. Аналогичная формулировка приво- дилась и для КА «Яогань-1». В то же время можно указать на явные отличия нового аппарата от предшественника. В 2006 г., использовав наиболее мощный вариант трехступенчатой ракеты CZ-4B/2 с большим обтекателем длиной 11 м и диаметром 3,8 м, Китай смог вывести на ССО свой самый тяжелый и крупногабаритный КА - «Яогань-1» с объявленной массой 2700 кг. Новый аппарат - «Яогань-2» - запущен с помощью более скромной двухступенчатой ракеты CZ-2D/2 и с меньшими габаритами (ди- аметром 3,35 м) под обтекателем. Очевидно, что по сравнению с предшественни- ком он должен иметь значительно меньшие массу и размеры и, вероятно, другую конструктивную базу. Необходимо также отметить, что у двух аппаратов и раз- ные разработчики. С начала 1990-х годов несколько китайских организаций параллельно выпол- няют опытно-конструкторские работы по созданию радиолокаторов воздушно- космического базирования, работающих в Z-, С- и X-диапазонах радиочастот. По данным издания Chinese Defense Today, в наиболее продвинутом состоянии нахо- дился проект радара L-диапазона с пространственным разрешением 5-20 м, ко- торый был разработан Институтом электроники АН КНР и мог стать нагрузкой КА «Яогань-1». Можно предположить, что «Яогань-2» оснащен другой съемоч- ной аппаратурой. Так или иначе, оба КА «Яогань» размещены на близких по высоте круговых ССО, что позволяет говорить об одноименной орбитальной системе. Средняя вы- сота орбиты первого КА близка к 628 км («Яогань-1» продемонстрировал способ- ность к маневрированию, поднявшись с начальной орбиты высотой 602x625 км на рабочую круговую). Высота орбиты второго аппарата составила 637x666 км. «Яогань-1» находится на так называемой рассветно-закатной ССО (время пе- ресечения экватора в нисходящем узле около 05:30). Второй аппарат выведен на «послеполуденную» орбиту с временем пересечения экватора около 13:30. Раз- ность между узлами орбит составляет примерно 117°, поэтому «Яогань-1» мо- жет вести наблюдение за прибрежными акваториями Китая через 4 ч после про- лета «Яогань-2». Приблизительно через 8 ч картина повторяется, но меняются направления пролетов КА. Учитывая большую протяженность морских границ Китая, сложность отноше- ний с Тайванем, а также растущую морскую мощь КНР, можно предположить, что основной задачей системы радиолокационных КА «Яогань» станет монито- ринг морских акваторий. 12 ноября 2007 г. со стартового комплекса Центра космических запусков Тай- юань был выполнен пуск носителя «Чан Чжен-4С» (CZ-4C) с КА ДЗЗ «Яогань-3» (Yaogang 3). Через 21 мин после старта аппарат был выведен на близкую к рас- 182
четной околоземную орбиту с параметрами1: наклонение орбиты 97,80°; высота в перигее 620,0 км; высота в апогее 641,8 км; период обращения 97,13 мин. Масса КА - свыше 2700 кг. Заявлено, что он будет работать в интересах про- ведения научных экспериментов, учета земельных ресурсов, оценки урожая и борьбы со стихийными бедствиями на территории Китая. Это был первый за- пуск, в сообщении о котором фигурировал носитель CZ-4C, а не CZ-4B. На китайскоязычном сайте CASC появилась информация об особенностях дан- ного носителя, в частности о том, что CZ-4C является вариантом CZ-4B с воз- можностью повторного включения двигателя третьей ступени. Далее говорилось, что этот вариант ракеты начал летать с апреля 2006 г. и что в связи со значитель- ным увеличением грузоподъемности решением CASC такому носителю было при- своено новое наименование. Кроме того, по сообщениям CASC, на новой ракете установлен также модернизированный приемник системы обеспечения безопас- ности запуска. Место запуска, класс носителя, наименование аппарата и его объявленная мас- са, начальные параметры орбит КА и последней ступени PH сразу заставили экс- пертов предположить, что «Яогань-3» однотипен с запущенным 27 апреля 2006 г. спутником «Яогань-1». А поскольку оба они стартовали на ССО в одно и то же время, то должны были попасть в одну орбитальную плоскость. Уверенность в идентичности двух «Яоганей» укрепилась после того, как в течение 19-21 ноября «Яогань-3» провел серию коррекций, в результате которой перигей его орбиты увеличился до 629,9 км, а апогей - до 657,9 км, т. е. в точнос- ти до текущей высоты полета «Яоганя-1». После запуска на сайте CASC появилась статья, подтверждающая «родство» КА «Яогань-1 и -3». Головным разработчиком обоих аппаратов является Шан- хайская исследовательская академия космической техники SAST (Shanghai Aca- demy of Spaceflight Technology, известна также как 8-я космическая академия). В проектировании участвовали также CAST и 28 предприятий-смежников. Применение на КА «Яогань-1» и, вероятно, на «Яогань-3» радиолокаторов Z-диапазона частот оправданно прежде всего для решения задач морской развед- ки, а не для контроля сухопутных ТВД, где требуется пространственное разреше- ние лучше 1 м. Космические аппараты детальной радиолокационной съемки становятся обя- зательным компонентом систем видовой разведки основных космических дер- жав, дополняя существующие КА с оптической аппаратурой, возможности кото- рой ограничиваются метеоусловиями и освещенностью. Китай, создав систему радиолокационного наблюдения «Яогань», вошел в чис- ло ведущих стран мира, эксплуатирующих системы КР. Демонстрируемые в по- следние годы высокая динамика и большие успехи Китая в космической деятель- ности, в особенности в области спутниковых систем космической съемки и ме- теообеспечения, заслуживают уважения и внимательного изучения. Создание системы глобальной оперативной видовой разведки позволяет Ки- таю непрерывно и оперативно следить за изменением обстановки в зарубеж- ных странах, а также отражает стремление Китая играть более активную роль в мире. 1 Новости космонавтики. 2008. № 1. С. 30, 31. 183
В ближайшие годы Китай планирует запустить до шести спутников деталь- ной видовой разведки для слежения за объектами, расположенными на террито- рии Тайваня, Японии, Вьетнама и на Парасельских о-вах. Коммерческое направление в области ДЗЗ реализуется в рамках двухсторон- ней китайско-бразильской программы CBERS. Китай совместно с Бразилией раз- работал и запустил в 1999 г. коммерческий КА ZY-1 (CBERS-1) с ОЭА. Еще одно направление работ в области ДЗЗ - создание малогабаритных КА. Для получения опыта их проектирования в Китае в 1998 г. Университет Цинхуа (Пекин) и британская компания SSTL при Суррейском университете (Гилфорд) об- разовали совместное китайско-британское предприятие Tsinghua-SSTL (T-SSTL). Первый микроКА «Цин-хуа-1» массой 50 кг с трехканальной многоспектральной ОЭС с максимальной разрешающей способностью 35-40 м, который должен стать прототипом для малых оперативных аппаратов ДЗЗ, был изготовлен за два года и выведен на полярную орбиту 28 июня 2000 г. на российской PH «Космос-ЗМ». КНР также активно закупает космические снимки у зарубежных операторов спутниковых систем с высоким разрешением. Для приема информации с борта отечественных и зарубежных КА ДЗЗ (в том числе Landsat, Spot, Envisat и Radarsat) был создан наземный комплекс с приемной станцией в г. Миюнь (100 км северо- восточнее Пекина) и центром обработки данных в столице. Станция введена в строй в 1986 г., зона ее видимости охватывает около 85 % площади Китая, терри- торию Кореи, Тайваня и Японии1. Как отмечается в западной печати, в последнее время в КНР активизирова- лась разработка современных средств военной КР. Китайские аналитики полага- ют, что в ближайшем будущем на орбите будут развернуты новые системы видо- вой (оптико-электронной и радиолокационной) и радиотехнической разведки, что в перспективе обеспечит возможность ведения непрерывной оперативной и гло- бальной разведки. Программа пилотируемых полетов. Китай приступил к реализации програм- мы пилотируемого космического полета «Проект 921» в 1992 г. Тогда же этот про- ект получил свое громкое название - «Шэнь Чжоу», что переводится как волшеб- ный, или божественный, корабль. В качестве PH определили «ЧанЧжен-2» как наиболее мощную на тот момент ракету. Работы по созданию единого комплекса PH-КА велись ускоренными темпами, и уже 20 января 1999 г. первый корабль данной серии стартовал. Этот старт стал знаковым событием. Помимо того, что он стал первым пуском по программе пилотируемых космических полетов, а так- же в серии КА «Шэнь Чжоу», старт явился началом реализации китайского пла- на освоения космического пространства. План условно делится на три этапа. Основная задача первого - освоение тех- нологии пилотируемых космических полетов и организация производства все бо- лее сложных обитаемых КА. На втором этапе Китай рассчитывал создать обитае- мую космическую лабораторию. С этой целью планировалось каждый год осу- ществлять запуски двух-трех КА с экипажем из двух-трех человек для отработки технологий и овладения приемами долговременного пребывания в космосе. На третьем этапе Китай ставит задачу обозначить свое присутствие на Луне путем создания исследовательской лунной станции. 1 Новости космонавтики. 2003. № 1. С. 64, 65. 184
Появление такого плана обусловлено многими факторами. В связи с этим по- казательна статья «Рассуждения о военной стратегии государства в третьем ты- сячелетии», появившаяся в официальном печатном органе НОАК Jiefanjun Ribao («Цзефаньцзюнь жибао»), в которой аргументируется необходимость разработки технологий пилотируемых полетов и освоения космического пространства. В качестве первого фактора названы войны будущего за ресурсы. С учетом катастрофического исчерпания природных ресурсов на Земле взор цивилизации обратится на Луну, богатую полезными ископаемыми, т. е. войны за обладание ресурсами, вероятней всего, будут вестись в космосе. В качестве второго фактора выступает повышение ядерного потенциала стра- ны. Обладание данной технологией в комплексе с наземными и воздушными сред- ствами доставки создает возможность гарантированного ядерного ответного уда- ра по потенциальному агрессору. Третий фактор, приводимый в названной статье, достаточно утилитарен. Ос- воение новых технологий в рамках программы пилотируемых полетов позволит значительно продвинуть вперед фундаментальную и прикладную науку в Китае, создаст основу для выработки новых методов и способов разработки высокотех- нологической продукции. Следствием внедрения полученных технологий станет повышение конкурентоспособности китайской продукции на мировом рынке. Такой масштабный план требует новых технологий и техники. С этой целью Китай приступил к проработке технических аспектов проекта воздушно-косми- ческой системы (ВКС). Многие эксперты считают, что она будет аналогична американской ВКС, начало эксплуатации которой планируется в 2010 г. К этому же сроку в Китае собираются завершить разработку PH нового поколения. Улучшенные экологи- ческие показатели PH позволят Китаю предлагать ее на международном рынке. В программе пилотируемых космических полетов Китая участвуют практи- чески все военные и часть гражданских министерств. Главенствующая роль в управлении программой принадлежит военным. Учитывая опыт предшественников - СССР и США, китайские разработчики ведут работы в рамках специализированных программ. Первой и основной счи- тается программа подготовки и обеспечения полета астронавтов. За основу системы подготовки китайских астронавтов выбран курс подготовки российских космонавтов. По сообщению некоторых гонконгских СМИ, большин- ство астронавтов из первой группы отряда прошли курс подготовки в России и программу адаптации к климатическим условиям зон приземления. Вторая программа включает подготовку КА и биологические исследования на орбите. Третья программа, наиболее масштабная, включает весь комплекс вопросов, связанных с КА. Она, в свою очередь, разбита на 13 систем в соответствии с функциональными блоками КА. Четвертая программа включает систему PH и комплекс задач по подготовке носителя и обеспечению успешного вывода КА на заданную орбиту. PH комплекса «Чан Чжен-2Г» (CZ) является наиболее проверенной ракетой. Все запуски по программе «Шэнь Чжоу» (SZ) выполнялись с ее помощью. За надежность и силу китайские специалисты называют эту PH «Геркулесом». Пред- седатель Центрального военного совета Цзян Цзэминь, побывав на одном из пус- 185
ков носителя, назвал его хорошей парой «Волшебному кораблю» и предложил именовать «Волшебной стрелой» (Шэнь Цзян). Ракета стартовой массой 490 т, высотой 59 м и диаметром 3,35 м способна выводить на низкую орбиту полезный груз массой до 9500 кг. Ее разработка на- чалась в 1992 г. Основные работы по двигательной установке и испытаниям сис- тем выполнил Сианьский НИИ движения в космическом пространстве. Пятая программа представлена стартовым комплексом и всем набором меро- приятий по обеспечению подготовки к запуску и собственно запуска КА (рис. 4.5)1. Рис. 4.5. Общий план (а) и детальная фотография технического и стартового комплекса PH CZ-2F на космодроме Цзюцюань (б) (фото с КА Ikonos, сайт http://www.globalsecurity.org.) Шестая программа включает комплекс, обеспечивающий безопасное возвра- щение спускаемого аппарата с астронавтами на Землю и спасения в случае не- штатных ситуаций. Служба спасения представляет собой разветвленную сеть контрольных стан- ций и мобильных групп, способных действовать в любых условиях. Они укомп- лектованы личным составом, прошедшим специальную подготовку и отработку взаимодействия с другими службами на запусках возвращаемых спутников и всех четырех кораблей этой серии. Все группы оснащены современными средствами поиска, связи (в том числе спутниковой) и транспортными средствами. В распо- ряжении группы, встречающей спускаемый аппарат в зоне приземления, будет находиться специальный передвижной медицинский центр. Основным районом приземления выбрано местечко Баванци (пустыня Гоби) в автономном районе Внутренняя Монголия, достаточно удаленное от густонаселен- ных районов, что значительно облегчит поиск и прием спускаемого аппарата «Шэнь Чжоу-5». Запасной район приземления - полигон запуска Центра Цзюцюань. Седьмая программа включает системы космической навигации и связи. Их основная задача - обеспечение устойчивой связи с КА на всех участках полета и бесперебойное получение телеметрии о состоянии систем и экипажа. Всего в системе 12 пунктов слежения и навигации. Основной центр управления и коор- 1 Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 13-19. 186
динации полета программы находится в пригороде Пекина. На Земле слежение осуществлят станции, расположенные в городах Пекин, Сиань, Вэйнань, Цинь- дао, Сямэнь, Хаше (КНР), Карачи (Пакистан) и в Намибии (Африка), на море - специализированные корабли «Юаньван» (Yuan Wang) № 1, 2, 3 и 4. Все они будут находиться в международных водах в акватории Японского моря, бассейне южноамериканского континента, Атлантике и вблизи Австралии. Команды на воз- вращение КА будет давать «Юаньван-3», который выполнял эту работу в преды- дущих трех запусках кораблей «Шэнь Чжоу». 30 декабря 2002 г. со стартового комплекса Центра запуска КА Цзюцюань (про- винция Ганьсу, КНР) был выполнен успешный пуск PH CZ-2F семейства «Великий поход» с беспилотным космическим кораблем «Шэнь Чжоу-4» (Shenzhou-4). Таким образом, до начала 2003 г. были выполнены четыре беспилотных поле- та кораблей «Шэнь Чжоу» разной степени готовности к пилотируемому полету (табл. 4.5). Таблица 4.5. Полеты КА «Шэнь Чжоу» Название Год запуска Дата и время посадки Длительность полета Количество витков «Шэнь Чжоу-1» 1999 20.11.1999 19:41 21 ч 11 мин 14 «Шэнь Чжоу-2» 2001 16.01.2001 11:22 6 сут 18 ч 22 мин 108 «Шэнь Чжоу-3» 2002 01.04.2002 08:51 6 сут 18 ч 36 мин 108 «Шэнь Чжоу-4» 2002 05.01.2003 11:16 6 сут 18 ч 36 мин 108 Первый экспериментальный корабль выполнил 14-витковый полет в ноябре 1999 г.; он еще не был оснащен системами контроля газового состава кабины и жизнеобеспечения, которые установили на второй КА. При третьем запуске PH была оснащена штатной системой аварийного спасения. Сведений о том, был ли четвертый «Шэнь Чжоу» оснащен какими-либо допол- нительными системами по сравнению с третьим, нет. Поэтому есть основания по- лагать, что описание «Шэнь Чжоу-3» в равной степени относится и к «Шэнь Чжоу-4». Зато было заранее объявлено, что условия на борту «Шэнь Чжоу-4» будут абсолютно такими же, как на пилотируемом корабле, а меры безопасности полета - еще более надежными. Это позволяет рассматривать данный пуск как зачетный, предшествующий первому пилотируемому полету, но, возможно, не последний. В каждом из полетов перед сходом корабля с орбиты от него отделялся орби- тальный модуль, который, по существу, является автономным КА и способен не только выполнять самостоятельный полет, но и маневрировать в космосе. По официальным данным, на борту «Шэнь Чжоу-4» находилось в общей слож- ности 52 полезные научные нагрузки, из которых 33 было запущено впервые. Аппаратура была предназначена для исследований в четырех основных облас- тях: наблюдения Земли в микроволновом диапазоне, мониторинг свойств косми- ческой среды, физика жидкости в условиях микрогравитации и биотехнологи- ческие исследования. Эксперименты в области биотехнологий и физики жидко- сти проводились в спускаемом аппарате в течение большей части полета. 187
Аппаратура для наблюдений Земли и мониторинга среды была размещена на орбитальном модуле (и, в частности, на его выступающей передней секции) и осталась в работе после его отделения. Старт 30 декабря 2002 г. четвертого космического корабля «Шэнь Чжоу» на борту PH «Чан Чжен-2Г» (Chang-zheng-2F) и последующее успешное возвраще- ние его спускаемого аппарата (СА) показали всему миру, что программа пилоти- руемого космического полета «Проект 921» успешно прошла испытание на вы- живаемость. А это означает, что Китай готов, потеснив США и Россию на косми- ческом Олимпе, стать третьей державой в мире, овладевшей сложнейшей технологией пилотируемого космического корабля. 15 октября 2003 г. PH «Чан Чжен-2Б» в 9 ч 10 мин по пекинскому времени был выведен на орбиту первый китайский пилотируемый корабль «Шэнь Чжоу-5». Пер- вым китайским космонавтом стал подполковник ВВС КНР 38-летний Ян Ли Вэй. По мнению ряда экспертов, пилотируемый космический полет, возможно, был одним из главных событий 2003 г. в стране. Пилотируемый полет в космос показал, что Китай достиг такой ступени эко- номического развития, на которой уже можно решать задачи освоения не только ближнего, но и дальнего космоса. Кроме того, запуск пилотируемого космичес- кого корабля - это самоутверждение Китая как претендента на статус великой державы. Китайская космическая лаборатория. Первая модель китайской космичес- кой станции 921-2 была показана на выставке Ехро-2000 в Ганновере. Она состо- яла из блоков, которые напоминали удлиненные варианты орбитального модуля корабля «Шэнь Чжоу» (SZ): из узлового модуля длиной примерно 3 м и диамет- ром немногим более 2,2 м, оснащенного шестью стыковочными портами (к двум из них крепились большие поворотные панели солнечных батарей), и двух длин- ных (от 8 до 10 м, диаметром от 2,2 до 3,0 м) «линейных» модулей с десятью стыковочными портами каждый. Полная длина этой относительно скромной станции была приблизительно 20 м, масса 40 т. Однако большое число свободных стыковочных портов гово- рило о возможности ее существенного расширения. В феврале 2001 г. было ре- шено продолжить разработку нового семейства ракет CZ-5, что даст возмож- ность возведения станции из больших модулей диаметром 5 м и массой 20 т. В июне 2001 г. было объявлено о «трех шагах» в осуществлении плана созда- ния китайской космической станции. Главный конструктор пилотируемой косми- ческой программы сообщил на конференции в Пекине, что первым шагом будут автономные демонстрационные полеты кораблей «Шэнь Чжоу» в беспилотных и пилотируемых вариантах. На орбите китайские астронавты провели бы наблюде- ния земной поверхности и космические эксперименты. Второй шаг - выходы в открытый космос, эксперименты по поиску и стыковке в космосе. Третий - за- пуск большой космической лаборатории - постоянно действующей пилотируе- мой орбитальной станции Китая. В марте 2002 г. было объявлено, что такая станция (космическая лаборато- рия) массой 20 т будет запущена самой большой ракетой нового семейства CZ-5. Позже пришло уточнение, что запуск станции состоится не ранее 2010 г. В фев- рале 2003 г. CAST опубликовала изображение ее макета. На снимке показан 20-тонный модуль диаметром 4,0-4,5 м с единственным универсальным стыко- 188
вочным устройством на переднем торце, по внешнему виду напоминающим рос- сийский узел АПАС. В хвостовой части, где диаметр модуля уменьшается, уста- новлена свернутая панель солнечных батарей. Модуль имеет иллюминаторы со стороны стыковочного узла, двигатели управления, размещенные на внешней по- верхности, и закрыт белым теплозащитным покрытием. Космическая лаборато- рия предназначена для эксплуатации экипажем, доставляемым КА «Шэнь Чжоу», т. е. по функциональным возможностям подобна советским орбитальным стан- циям «Салют» первого поколения (рис. 4.6). Рис. 4.6. Общий вид космической лаборатории (а) и процесс ее стыковки (б) Столь бурное развитие программы пилотируемого полета в КНР вызвало од- нозначную негативную реакцию Правительства США. Особую озабоченность вы- ражали представители Госдепартамента и Пентагона. Со стороны государствен- ных органов США ведется планомерная работа по ограничению доступа китайс- ких ученых к материалам и информации, прекращению контактов ученых двух стран. В частности, была отклонена заявка на выдачу разрешения на въезд в США делегации Китайской космической корпорации и Главного управления по воору- жениям НОАК для участия в форуме, посвященном вопросам освоения космичес- кого пространства. В 2002 г. китайской делегации было отказано в визах для прибытия на встречу космонавтов и астронавтов всего мира, которая проходила в Хьюстоне. В том же году Чжан Хоуин подал в консульский отдел американского посольства заявку на визы для участия в конференции по проблемам освоения и изучения космоса в США. В посольстве, используя всяческие предлоги, протяну- ли время и, когда конференция закончилась, отказали в выдаче визы, мотивируя это истечением срока приглашения. Дальнейшие планы Китая в космосе весьма амбициозны: после создания пи- лотируемой орбитальной станции полет к Луне автоматической станции. В 2011 г. на нее планируется отправить луноход, в 2016 г. - совершить пилотируемый об- лет Луны, в 2020 г. двухместный аэрокосмический самолет высадит космонавтов на лунную поверхность, в 2030 г. - создание обитаемой базы Китая на Луне. В долгосрочных планах - китайский пилотируемый полет на Марс. 189
4.2. Индия Основной задачей ВКР Индии является слежение за дислокацией и боеготов- ностью группировок вооруженных сил соседних с Индией государств. Не секрет, что индийско-пакистанские отношения имеют устойчивую тенденцию к ослож- нению из-за неурегулированной проблемы статуса Кашмира. Военные штабы Ин- дии и Пакистана рассматривают друг друга в качестве вероятных основных про- тивников. Не остаются без внимания индийцев и китайские ракетные базы и аэро- дромы в Тибете. КА являются незаменимым средством и для слежения за деятельностью приграничных государств в спорных районах, расположенных в высокогорной местности. Территориальные споры стали причиной трех индо- пакистанских войн (1948,1965 и 1971) и индийско-китайского конфликта (1962). Традиционная функция ВКР - картографическое обеспечение войск и опре- деление координат стратегических объектов для нацеливания БР. Важнейшей за- дачей новейшего времени стала оценка ракетноядерного потенциала Пакистана, определение мест дислокации и производительности предприятий ядерной и ра- кетной промышленности. Наконец, перспективной задачей системы ВКР являет- ся слежение за развитием обстановки в других кризисных регионах мира. Индия стремится играть более активную роль на международной арене, а спутники ста- новятся важным инструментом получения объективной информации для приня- тия важных внешнеполитических решений. Система ВКР Индии включает КА видовой разведки и наземный сегмент - Центр космической разведки и транспортабельные станции для приема данных космической съемки в штабах передовых группировок войск. Центр космичес- кой разведки DIPAC (Defence Image Processing and Analysis Centre) предназначен для централизованной обработки изображений в интересах всех видов воору- женных сил. Военных спутников видовой разведки у Индии пока нет, вместо них применяются гражданские КА серии IRS (Indian Remote Sensing) (табл. 4.6), ко- торые разработаны Индийским космическим агентством ISRO на основе ключе- вых компонентов, закупаемых в США и Франции. Военные обратили внимание на КА IRS-1A и -1В еще в 1988 г., но имевшаяся бортовая аппаратура среднего разрешения (до 36 м) обеспечивала лишь ведение Таблица 4.6. КА серии 1RS Наименование радиометра, КА Спектральные диапазоны, мкм Пространственное разрешение, м Полоса обзора, км Периодично сть просмотра, сут LISS-1, IRS-1A,-1Bh-1E 0,45-0,52; 0,52-0,59; 0,62-0,68; 0,77-0,86 72,5 148 22 LISS-2 (2), IRS-1A, -1В и -1Р2 0,45-0,52; 0,52-0,59; 0,62-0,68; 0,77-0,86 36,25 74x2 22 LISS-3, IRS-ICh-ID 0,52-0,59; 0,62-0,68 0,77-0,86; 1,35-1,7 23,5 70,5 142 148 24 Панхроматические радиометры IRS-ICh-ID 0,5-0,75 5,8 70 5 190
обзорной разведки инженерного оборудования и инфраструктуры местности, а также разработку карт местности. Положение существенно изменилось в 1995 г. после запуска КА второго по- коления IRS-1C и -1D. Даже беглый анализ характеристик этих аппаратов пока- зывает, что они созданы с учетом интересов военного ведомства страны. В со- став аппаратуры каждого КА входят две ОЭС для обзорной съемки в широкой полосе (разрешение 23 и 188 м) и одна панхроматическая система PAN для полу- чения детальных изображений с разрешением 5,8 м в полосе шириной 70 км (с помощью наземной цифровой обработки разрешение улучшается до 5 м). Оптических систем обзорной и детальной съемки с такими характеристиками не имеет ни один современный гражданский КА. Военные специалисты могут сна- чала вести поиск интересующих объектов в широкой полосе, а затем получать их детальные снимки. В результате компьютерной обработки стереоснимков форми- руются цифровые карты рельефа местности, необходимые для наведения на цели современных ударных самолетов и крылатых ракет. Однако достигнутая разрешаю- щая способность уже не отвечает запросам военного ведомства, поэтому Индия вынуждена закупать снимки с высоким разрешением (около 1 м) за рубежом. В 2000/2001 финансовом году существенно увеличились финансовые вложе- ния в индийскую космонавтику (459 млн долл.). Среди основных причин увеличения расходов на космос эксперты называют разработку в Индии системы ВКР. Вывод о необходимости усиления средств ВКР содержится в рекомендациях специальной правительственной комиссии, создан- ной для расследования причин провала индийской разведки в ходе Каргильского кризиса 1999 г., который продемонстрировал ее техническую отсталость. Комис- сия рекомендует увеличить на орбите количество КА с аппаратурой видовой раз- ведки для более частого просмотра района боевых действий и включить в состав перспективной системы, помимо КА с оптической аппаратурой, также аппараты, оснащенные РСА для обеспечения всепогодной круглосуточной разведки. Командование ВВС представило ISRO предложение о создании КА деталь- ной видовой разведки, которым должен стать КА IRS-P5 (Cartosat-1)1. Судьба КА была сложной. Правительство Индии одобрило предложение о разработке КА Cartosat-1 стоимостью 57 млн долл, еще в июне 1997 г., а запуск КА планировалось осуществить в конце 1999 г. Однако по разным причинам IRS-P5 пропустил вперед внеплановый экспериментальный КА TES (октябрь 2001 г.) и IRS-P6 (октябрь 2003 г.). TES был изготовлен в экстренном порядке по заказу оборонного ведомства Индии после Каргильского кризиса 1999 г. Изображения с него с разрешением менее 1 м используются Вооруженными силами и спецслужбами Индии и отсут- ствуют в свободном доступе на мировом рынке. Одна из задач, решаемых с по- мощью TES, - поиск маршрутов нелегального проникновения бандформирова- ний из Пакистана в шт. Джамму и Кашмир. В октябре 2001 г. разведслужбы Ин- дии использовали КА TES для слежения за ходом боевой операции Вооруженных сил США в Афганистане. Отдельные подсистемы и технологии TES, созданные при содействии Израи- ля, применены при разработке