3.2.2 Радиотехническая разведка.

3.2.2.1. Системы радиопрослушивания

При всей детальности космической фотосъемки оптические изображения выявляют только внешний вид и расположение наблюдаемых объектов. Прослушивание же излучений в радиодиапазоне дает возможность более точно определить назначение военных объектов, их характеристики и режим функционирования. Так, регистрация излучения радиолокационных станций позволяет определить их дальность действия, чувствительность, охватываемый объем, что облегчает создание средств противодействия. Интенсивность радиообмена между штабами и подразделениями вооpyженных сил качественно характеризует режим их функционирования, и ее pезкое изменение может свидетельствовать о готовящейся перегруппировке сил eще до того, как соответствуюшие изменения обнаружатся на оптических изображениях.

Отождествление спутников, предназначенных для пассивного прослушивания радиосигналов, значительно сложнее и неопределеннее, чем в случае оптической разведки. Тем не менее, формулируя общие требования к космической системе радиотехнической разведки, можно определить, какие из наблюдаемых спутниковых систем удовлетворяют им наилучшим образом.

Во-пеовых, задача радиопрослушивания требует глобального охвата, поэтому спутники должны запускаться на орбиты с высоким наклонением. Во-вторых, система должна обеспечивать неоднократное прослушивание каждого района в течение суток, чтобы затруднить меры радиомаскировки. В-третьих, спутники должны летать возможно ниже, чтобы фиксировать слабые сигналы, но достаточно высоко для того, чтобы длительность их орбитального существования превышала ресурс бортовой аппаратуры. (Система коррекции орбиты представляется излишней, т.к. спутники радиотехнической разведки принимают сигналы сразу со всей зоны видимости и поэтому не нуждаются в такой точности наведения, как фоторазведчики).

Первая советская космическая система, связываемая с осуществлением радиотехнической разведки, начала развертываться в 1967 г. и в завершенном виде состояла из 4 спутников, обращающихся по околокруговым орбитам средней высотой около 525 км и наклонением 74 градуса, отстоящим друг от друга примерно на 45 градусов по долготе восходящего узла [22]. На такие же орбиты выводились американские спутники радиотехнической разведки, запускавшиеся с 1962 по 1971 г, причем с 1966 г. последние использовали даже то же наклонение ? 75 градусов.

Спутники, масса которых могла достигать 1 тонны, запускались с Плесецка носителями С-1 ("Космос?), причем замены производились до того, как сопротивление атмосферы сводило предыдущие спутники с рабочей орбиты. С 1970 по 1977 г. ежегодно осуществлялось в среднем по 4 запуска, что соответствует характерному времени активного функционирования около года (см. табл. 2.5) С 1978 г. частота пусков резко упала, и в 1982 г. они полностью прекратились, уступив место новой системе.

Спутники второго поколения начали запускаться уже с 1970 г. и поначалу были приняты за аварийные ?Метеоры?, поскольку, как и метеоспутники первого поколения, выводились носителями ?Восток? на круговые орбиты высотой около 650 км и наклонением 81,2 градуса.

Регулярное появление 1?2 ?неудачных ?Метеоров? в последующие годы быстро опровергло предположение об авариях. Кроме того, с 1971 г. все ?Метеоры? стали запускаться на орбиты высотой около 900 км. Продолжение пусков ?Космосов? на прежнюю орбиту некоторое время приписывалось развертыванию специальной военной метеорологической системы, подобной американской системе DMSP, созданной ВВС после того, как гражданские метеоспутники США стали выводиться на более высокие орбиты.

В 1975г. наконец определился интервал между плоскостями орбит в создаваемой системе ? 60њ вместо 90 у ?Метеора?. После того, как в 1978 г. все 6 плоскостей были впервые заполнены, система радиотехнической разведки на базе носителей С-1 стала свертываться, и ?метеороподобная? группа была окончательно признана вторым поколением спутников радиотехнической разведки [23].

Возможность двухимпульсного выведения на круговые орбиты грузов, неподъемных для С-1, предоставилась с появлением носителя ?Циклон? (F-2). С 1978 г. он тоже стал использоваться для запусков на орбиту высотой 650 км, но с наклонением не 81,2, а 82,6 градуса.

Два из трех таких спутников, запущенных на этапе летных испытаний ?Циклона?, были объявлены как экспериментальные океанографические. Начиная же с ?Космоса-1300?, в августе 1981 г. началось формирование группировки, параллельной системе радиоразведки второго поколения.

Наиболее вероятно, что отработка ?Циклона? позволила вернуть спутники второго поколения на носители ?родной? фирмы, отказавшись от вынужденного использования ?Востоков?. Различие штатных траекторий выведения и итоговых наклонений орбит не позволяло провести прямую замену спутников в уже созданной группировке. Отчасти поэтому переход от ?Востоков? к ?Циклонам? растянулся на 2 года, и в процессе его новые спутники выводились на орбиты, отстоящие то на 45, то на 90 градусов друг от друга, прежде чем в 1983 г. стала устанавливаться стандартная конфигурация из 6 орбитальных плоскостей, разнесенных на 60 градусов.

Значительное повышение точности выведения при переходе от ?Востока? к ?Циклону? позволило понять, что расчетная орбита спутников радиотехнической разведки является кратной, и их трассы должны повторяться через каждые 44 витка, по прошествии 3 суток (для наклонения 82,6 градуса такая кратность достигается при средней высоте орбиты 647 километров).

Система из 6 орбитальных плоскостей с наклонением 82,6 градуса была полностью укомплектована спутниками в 1985 г и с тех пор непрерывно поддерживается в рабочем состоянии. Прием телеметрических сигналов свидетельствует, что в каждой плоскости может одновременно функционировать более одного спутника, следовательно, новые запуски производятся не только для замены вышедших из строя, но и заблаговременно. В последние годы частота запусков резко сократилась, что говорит либо о возросшей продолжительности существования спутников данного типа, либо о создании достаточного их орбитального резерва в предыдущие годы. Если в 1985?88 гг. запускалось в среднем 5 спутников в год, то в 1989 ни одного, а в 1990?91 по одному (см. табл. 2.5).

Последняя на сегодняшний день система, связываемая с ведением глобальной радиотехнической разведки, состоит из спутников, выводимых на круговые орбиты высотой около 850 км и наклонением 71 градуса.

Хотя наклонение орбит этих спутников ниже, чем у предыдущего семейства, охват от полюса до полюса сохраняется благодаря большей высоте полета, а период обращения, составляющий чуть менее 102 минут, обеспечивает почти точное воспроизведение ежесуточной трассы через 14 витков.

Эти обстоятельства позволили уже после первого запуска в сентябре 1984 г. эаключить, что данные аппараты представляют собой новое поколение спутников радиотехнической разведки [24]. Перед попыткой запуска аналогичного спутника 27 июля 1991 г. он был впервые официально объявлен как ?спутник военно-технического назначения, имеющий целью контроль за выполнением договорных обязательств по проблемам разоружения? [25].

Штатным носителем для спутников этого типа является РН ?Зенит?, но первые два, ?Космос-1603? и ?Космос-1656?, были запущены в 1984 и 1985 гг. ракетами ?Протон? (D-1-e), что, по всей видимости, было связано с запозданием разработки ?Зенита?, первый испытательный пуск которого состоялся только в апреле 1985 г.

На используемую орбиту высотой 850 км с наклонением 71 градус ?Зенит? способен вывести до 10 тонн, что делает аппараты ?типа ?Космоса-1603? самыми крупными из находящихся сейчас в эксплуатации советских разведывательных спутников¹.

Уже первые запуски этой серии показали, что спутники выводятся в орбитальные плоскости, отстоящие друг от друга на 45 градусов, и позволили заключить, что полная система должна состоять из 4 аппаратов. До сих пор, однако, одновременно функционировало не более трех. Попытки завершить развертывание системы в 1990 и 1991 гг. были сорваны авариями ракет-носителей, приведшими к гибели двух спутников 4 октября 1990 и 30 августа 1991 г. В начале 1992 г. произошла третья подряд авария ?Зенита? с аналогичным спутником [25а].

3.2.2.2. Радиолокационные системы

В отличие от систем пассивного радиопрослушивания, регистрирующих собственные излучения объектов, активные системы сами генерируют облучающий пучок электромагнитных волн, и, принимая отраженные волны, способны фиксировать объекты, соблюдающие радиомолчание. Поскольку отраженный сигнал содержит информацию как о расстоянии до объекта (запаздывание) так и о его относительной скорости (доплеровский сдвиг частоты), обработка радиолокационного сигнала позволяет восстановить изображение местности, хотя и не в видимом, а в радиодиапазоне. Таким образом, с точки зрения заказчика отображающие локаторы ближе к системам оптической разведки.

При этом важно, что радиолокационные системы позволяют получать изображения независимо от условий освещенности и наличия облачности, являющейся главной помехой для оптической съемки.

Однако для получения изображений той же детальности, что и оптическая система, радиолокатор должен был бы иметь антенну, во столько раз превосходящую по размеру объектив оптической системы, во сколько длина используемых радиоволн больше длины волны видимого света. При использовании дециметрового диапазона разница составляет 5 порядков и эквивалентом 10-сантиметровой линзы была бы 10-километровая антенна. Создания реальной антенны таких размеров можно избежать благодаря тому, что используемые при локации электромагнитные волны когерентны. Это позволяет синтезировать во времени искусственную апертуру из последовательных положений одной движущейся по орбите физической антенны и при технически мыслимых размерах антенн приблизить отображающие радары по разрешающей способности к оптическим системам.

Другой критической для космической радиолокации проблемой является энергоснабжение, поскольку потребляемая мощность излучателя пропорциональна четвертой степени рабочей дальности и для питания орбитального радара требуются чрезвычайно большие солнечные батареи, вызывающие значительное аэродинамическое торможение. Потребляемая мощность может быть снижена за счет уменьшения высоты рабочей орбиты, но при этом атмосферное торможение возрастает из-за увеличения плотности среды.

В СССР компромисс был найден на пути использования ядерных энергоустановок. Запуски радиолокационных спутников с ядерными реакторами начались в декабре 1967 г. Они выводились с Байконура ракетами F-1 на круговые орбиты высотой 250?260 км с наклонением 65 градусов. Такая высота обеспечивала достаточную чувствительность локатора, но малое время орбитального существования, поэтому во избежание быстрого падения реактора на Землю спутники по завершении активного существования переводились на орбиту захоронения высотой около 1000 км, где отработавший реактор должен просуществовать or .300 до 600 лет¹.

Отработка космических ядерных энергоустановок, очевидно, сопровождалась значительными техническими проблемами, вынуждавшими в целях безопасности уводить реакторы на высокую орбиту всего через несколько дней после запуска (см. табл. 2.6).

Начиная с 1974 г. спутники стали летать попарно, что могло быть истолковано, как переход к ограниченной эксплуатации. Пары радиолокационных спутников выводились на компланарные орбиты и угловое расстояние между ними в плоскости подбиралось так, чтобы просматриваемые обоими на каждом витке полосы прилегали друг к другу. Кроме того, оба спутника двигались вдоль общей наземной трассы, проходя над одними и теми же точками через два или три дня друг после друга. Высоты орбит в течение всего периода активного существования поддерживались бортовыми двигателями в пределах, обеспечивающих точное воспроизведение наземной трассы через каждые 111 витков по прошествии 7 суток [26].

В 1974 г. директор Военно-морской разведки США объявил, что данная система предназначена для слежения за перемещениями ВМС США и их союзников [27]. Не говоря о разведывательных данных, с технической точки зрения такое утверждение могло быть обосновано оценкой разрешающей способности орбитального локатора, которая могла быть произведена по характеристикам ег