Obrona przeciwrakietowa pojawiła się jako odpowiedź na stworzenie najpotężniejszej broni w historii ludzkiej cywilizacji – pocisków balistycznych z głowicami nuklearnymi. W tworzenie ochrony przed tym zagrożeniem zaangażowane były najlepsze umysły planety, zbadano i zastosowano w praktyce najnowsze osiągnięcia naukowe, zbudowano obiekty i konstrukcje porównywalne z piramidami egipskimi.
Obrona przeciwrakietowa ZSRR i Federacji Rosyjskiej
Po raz pierwszy problem obrony przeciwrakietowej zaczęto rozważać w ZSRR od 1945 roku w ramach zwalczania niemieckich rakiet balistycznych krótkiego zasięgu „V-2” (projekt „Anti-Fau”). Projekt był realizowany przez Biuro Badań Naukowych Sprzętu Specjalnego (NIBS), kierowane przez Georgy Mironovich Mozharovsky, zorganizowane w Żukowskiej Akademii Sił Powietrznych. Duże gabaryty rakiety V-2, krótki zasięg strzału (około 300 km), a także niska prędkość lotu, poniżej 1,5 km na sekundę, pozwoliły uznać, że systemy rakiet przeciwlotniczych (SAM) są rozwijane w tym czasie jako systemy obrony przeciwrakietowej przeznaczone do obrony powietrznej (obrony powietrznej).
Pojawienie się pod koniec lat 50. XX wieku pocisków balistycznych o zasięgu lotu ponad trzech tysięcy kilometrów i zdejmowanej głowicy uniemożliwiło zastosowanie przeciwko nim „konwencjonalnych” systemów obrony powietrznej, co wymagało opracowania zasadniczo nowej obrony przeciwrakietowej systemy.
W 1949 r. G. M. Mozharovsky przedstawił koncepcję systemu obrony przeciwrakietowej zdolnego do ochrony ograniczonego obszaru przed uderzeniem 20 pocisków balistycznych. Proponowany system obrony przeciwrakietowej miał obejmować 17 stacji radarowych (radarów) o zasięgu widzenia do 1000 km, 16 radarów bliskiego pola i 40 stacji namiarowych. Przechwytywanie celu do śledzenia miało być prowadzone z odległości około 700 km. Cechą projektu, która w tamtym czasie uniemożliwiała jego realizację, była rakieta przechwytująca, która powinna być wyposażona w aktywną głowicę naprowadzającą radar (ARLGSN). Warto zauważyć, że pociski z ARLGSN rozpowszechniły się w systemach obrony przeciwlotniczej pod koniec XX wieku i nawet w chwili obecnej ich tworzenie jest trudnym zadaniem, o czym świadczą problemy w stworzeniu najnowszego rosyjskiego systemu obrony przeciwlotniczej S-350 Witiaź. Na podstawie bazy elementów z lat 40. - 50. tworzenie pocisków z ARLGSN było w zasadzie nierealne.
Pomimo tego, że na podstawie koncepcji przedstawionej przez G. M. Mozharowskiego nie udało się stworzyć naprawdę działającego systemu obrony przeciwrakietowej, pokazał on fundamentalną możliwość jego powstania.
W 1956 r. przedstawiono do rozpatrzenia dwa nowe projekty systemów obrony przeciwrakietowej: strefowy system obrony przeciwrakietowej Barrier opracowany przez mennice Aleksandra Lwowicza oraz system trójzasięgowy System A, zaproponowany przez Grigorija Wasiljewicza Kisunko. System obrony przeciwrakietowej Barrier zakładał sekwencyjną instalację trzech radarów o zasięgu trzech metrów, zorientowanych pionowo w górę w odstępie 100 km. Trajektorię pocisku lub głowicy obliczono po przejściu kolejno trzech radarów z błędem 6-8 kilometrów.
W projekcie G. V. Kisunko wykorzystano najnowszą w tym czasie stację decymetrową typu „Dunaj”, opracowywaną na NII-108 (NIIDAR), która pozwalała określić z dokładnością metryczną współrzędne atakującego pocisku balistycznego. Wadą była złożoność i wysoki koszt radaru Dunaju, ale biorąc pod uwagę wagę rozwiązywanego problemu, kwestie ekonomiczne nie były priorytetem. Możliwość celowania z dokładnością do metra umożliwiła trafienie w cel nie tylko ładunkiem jądrowym, ale także konwencjonalnym.
Równolegle OKB-2 (KB „Fakel”) opracowywał pocisk przeciwrakietowy, który otrzymał oznaczenie V-1000. Dwustopniowy pocisk przeciwrakietowy składał się z pierwszego stopnia na paliwo stałe i drugiego stopnia wyposażonego w silnik na paliwo ciekłe (LPRE). Kontrolowany zasięg lotu wynosił 60 kilometrów, wysokość przechwytywania 23-28 kilometrów, przy średniej prędkości lotu 1000 metrów na sekundę (maksymalna prędkość 1500 m/s). Rakieta o wadze 8,8 tony i długości 14,5 metra została wyposażona w konwencjonalną głowicę o wadze 500 kilogramów, w tym 16 tysięcy stalowych kulek z rdzeniem z węglika wolframu. Cel został trafiony w niecałą minutę.
Doświadczona obrona przeciwrakietowa „System A” jest tworzona na poligonie Sary-Shagan od 1956 roku. Do połowy 1958 r. zakończono prace budowlano-montażowe, a jesienią 1959 r. zakończono prace nad połączeniem wszystkich systemów.
Po serii nieudanych testów, 4 marca 1961 r. przechwycono głowicę pocisku balistycznego R-12 o masie odpowiadającej masie ładunku jądrowego. Głowica zawaliła się i częściowo spłonęła w locie, co potwierdziło możliwość skutecznego trafienia pociskami balistycznymi.
Zgromadzone grunty zostały wykorzystane do stworzenia systemu obrony przeciwrakietowej A-35, zaprojektowanego do ochrony moskiewskiego regionu przemysłowego. Prace nad systemem obrony przeciwrakietowej A-35 rozpoczęto w 1958 r., a w 1971 r. oddano do użytku system obrony przeciwrakietowej A-35 (ostateczne uruchomienie nastąpiło w 1974 r.).
System obrony przeciwrakietowej A-35 obejmował stację radarową Danube-3 o zasięgu decymetrowym z fazowanymi układami antenowymi o mocy 3 megawatów, zdolnymi do śledzenia 3000 celów balistycznych w odległości do 2500 kilometrów. Śledzenie celów i naprowadzanie przeciwrakietowe zapewniały odpowiednio radar eskortowy RKTs-35 i radar naprowadzania RKI-35. Liczba jednocześnie odpalanych celów była ograniczona liczbą radarów RKTs-35 i RKI-35, ponieważ mogły one operować tylko na jednym celu.
Ciężki dwustopniowy pocisk przeciwrakietowy A-350Zh zapewniał pokonanie wrogich głowic rakietowych w zasięgu 130-400 km i wysokości 50-400 km z głowicą nuklearną o pojemności do trzech megaton.
System obrony przeciwrakietowej A-35 był kilkakrotnie modernizowany, a w 1989 roku został zastąpiony systemem A-135, w skład którego wchodził radar 5N20 Don-2N, pocisk przechwytujący dalekiego zasięgu 51T6 Azov oraz pocisk przechwytujący krótkiego zasięgu 53T6.
Pocisk przechwytujący dalekiego zasięgu 51T6 zapewniał zniszczenie celów o zasięgu 130-350 kilometrów i wysokości około 60-70 kilometrów za pomocą głowicy nuklearnej o mocy do trzech megaton lub głowicy nuklearnej o mocy do 20 kiloton. Pocisk przechwytujący krótkiego zasięgu 53T6 zapewniał niszczenie celów w zasięgu 20-100 kilometrów i na wysokości około 5-45 kilometrów przy użyciu głowicy bojowej do 10 kiloton. W przypadku modyfikacji 53T6M maksymalna wysokość uszkodzeń została zwiększona do 100 km. Przypuszczalnie głowice neutronowe mogą być używane w pociskach przechwytujących 51T6 i 53T6 (53T6M). W tej chwili pociski przechwytujące 51T6 zostały wycofane ze służby. Na służbie są zmodernizowane pociski przechwytujące krótkiego zasięgu 53T6M o wydłużonej żywotności.
Na bazie systemu obrony przeciwrakietowej A-135 koncern Almaz-Antey tworzy zmodernizowany system obrony przeciwrakietowej A-235 Nudol. W marcu 2018 r. w Plesieck przeprowadzono szóste testy rakiety A-235, po raz pierwszy ze standardowej mobilnej wyrzutni. Zakłada się, że system obrony przeciwrakietowej A-235 będzie w stanie trafić zarówno głowice rakiet balistycznych, jak i obiekty znajdujące się w bliskiej przestrzeni za pomocą głowic nuklearnych i konwencjonalnych. W związku z tym pojawia się pytanie, jak będzie realizowane naprowadzanie przeciwrakietowe w końcowym sektorze: naprowadzanie optyczne czy radarowe (lub kombinowane)? A jak zostanie przeprowadzone przechwycenie celu: przez bezpośrednie trafienie (hit-to-kill) czy przez ukierunkowane pole fragmentacji?
Amerykańska obrona przeciwrakietowa
W Stanach Zjednoczonych rozwój systemów obrony przeciwrakietowej rozpoczął się jeszcze wcześniej - w 1940 roku. Pierwsze projekty pocisków przeciwrakietowych dalekiego zasięgu MX-794 Wizard i krótkiego zasięgu MX-795 Thumper nie zostały rozwinięte ze względu na brak konkretnych zagrożeń i niedoskonałe technologie w tamtym czasie.
W latach pięćdziesiątych w arsenale ZSRR pojawił się międzykontynentalny pocisk balistyczny (ICBM) R-7, co pobudziło prace w Stanach Zjednoczonych nad tworzeniem systemów obrony przeciwrakietowej.
W 1958 roku armia amerykańska przyjęła system rakiet przeciwlotniczych MIM-14 Nike-Hercules, który ma ograniczone możliwości niszczenia celów balistycznych, pod warunkiem użycia głowicy nuklearnej. Pocisk Nike-Hercules SAM zapewniał zniszczenie wrogich głowic rakietowych w zasięgu 140 kilometrów i wysokości około 45 kilometrów za pomocą głowicy nuklearnej o pojemności do 40 kiloton.
Rozwinięciem systemu obrony przeciwlotniczej MIM-14 Nike-Hercules był kompleks LIM-49A Nike Zeus, opracowany w latach 60. XX wieku, z ulepszonym pociskiem o zasięgu do 320 km i wysokości uderzenia celu do 160 km. Zniszczenie głowic ICBM miało nastąpić za pomocą 400-kilotonowego ładunku termojądrowego o zwiększonej wydajności promieniowania neutronowego.
W lipcu 1962 roku miało miejsce pierwsze technicznie udane przechwycenie głowicy ICBM przez system obrony przeciwrakietowej Nike Zeus. Następnie 10 z 14 testów systemu obrony przeciwrakietowej Nike Zeus uznano za udane.
Jednym z powodów, które uniemożliwiły wdrożenie systemu obrony przeciwrakietowej Nike Zeus, był koszt pocisków przeciwrakietowych, który przewyższał ówczesny koszt ICBM, co sprawiło, że wdrożenie systemu było nieopłacalne. Ponadto skanowanie mechaniczne przez obracanie anteny zapewniało wyjątkowo krótki czas reakcji systemu i niewystarczającą liczbę kanałów naprowadzania.
W 1967 r. z inicjatywy sekretarza obrony USA Roberta McNamary rozpoczęto prace nad systemem obrony przeciwrakietowej Sentinell („Sentinel”), przemianowanym później na Safeguard („Ostrzeganie”). Głównym zadaniem systemu obrony przeciwrakietowej Safeguard była ochrona obszarów pozycjonowania amerykańskich ICBM przed niespodziewanym atakiem ZSRR.
System obrony przeciwrakietowej Safeguard stworzony na bazie nowego elementu miał być znacznie tańszy od LIM-49A Nike Zeus, choć powstał na jego bazie, a dokładniej na podstawie ulepszonej wersji Nike-X. Składał się z dwóch pocisków przeciwrakietowych: ciężkiego LIM-49A Spartan o zasięgu do 740 km, zdolnego do przechwytywania głowic bojowych z bliskiej odległości oraz lekkiego Sprint. Pocisk przeciwrakietowy LIM-49A Spartan z głowicą W71 5 megaton może trafić niechronioną głowicę ICBM w odległości do 46 km od epicentrum wybuchu, chronioną w odległości do 6,4 km.
Pocisk przeciwrakietowy Sprint o zasięgu 40 km i wysokości uderzenia w cel do 30 km został wyposażony w głowicę neutronową W66 o pojemności 1-2 kiloton.
Wstępną detekcję i wyznaczenie celu przeprowadził radar Perimeter Acquisition Radar z pasywnym fazowanym układem antenowym zdolnym do wykrywania obiektu o średnicy 24 centymetrów w odległości do 3200 km.
Głowice były eskortowane, a pociski przechwytujące były naprowadzane przez radar radarowy Missile Site Radar z kołowym widokiem.
Początkowo planowano ochronę trzech baz lotniczych po 150 ICBM na każdej, łącznie w ten sposób zabezpieczono 450 ICBM. Jednak w związku z podpisaniem w 1972 r. między Stanami Zjednoczonymi a ZSRR Układu o ograniczeniu antybalistycznych systemów rakietowych podjęto decyzję o ograniczeniu rozmieszczania obrony przeciwrakietowej Safeguard tylko w bazie Stanley Mikelsen w Północnej Dakocie.
W sumie 30 pocisków Spartan i 16 pocisków Sprint zostało rozmieszczonych na stanowiskach obrony przeciwrakietowej Safeguard w Północnej Dakocie. System obrony przeciwrakietowej Safeguard został uruchomiony w 1975 roku, ale już w 1976 roku został wstrzymany. Zmiana akcentu amerykańskich strategicznych sił jądrowych (SNF) na rzecz okrętów podwodnych z pociskami rakietowymi sprawiła, że zadanie ochrony pozycji naziemnych ICBM od pierwszego uderzenia ZSRR stało się nieistotne.
Gwiezdne Wojny
23 marca 1983 r. czterdziesty prezydent USA Ronald Reagan ogłosił rozpoczęcie długoterminowego programu badawczo-rozwojowego, którego celem jest stworzenie podstaw do opracowania globalnego systemu obrony przeciwrakietowej (ABM) z elementami kosmicznymi. Program otrzymał oznaczenie „Inicjatywa Obrony Strategicznej” (SDI) oraz nieoficjalną nazwę programu „Gwiezdne Wojny”.
Celem SDI było stworzenie eschelonowanej obrony przeciwrakietowej kontynentu północnoamerykańskiego przed zmasowanymi atakami nuklearnymi. Porażka ICBM i głowic miała być przeprowadzona praktycznie na całym torze lotu. W rozwiązanie tego problemu zaangażowały się dziesiątki firm, zainwestowano miliardy dolarów. Przyjrzyjmy się pokrótce głównemu uzbrojeniu opracowywanemu w ramach programu SDI.
Broń laserowa
W pierwszym etapie startujące radzieckie ICBM musiały zmierzyć się z laserami chemicznymi umieszczonymi na orbicie. Działanie lasera chemicznego opiera się na reakcji określonych składników chemicznych, czego przykładem jest laser jodowo-tlenowy YAL-1, który został wykorzystany do realizacji lotniczej wersji obrony przeciwrakietowej opartej na samolocie Boeing. Główną wadą lasera chemicznego jest konieczność uzupełniania zapasów toksycznych składników, co w przypadku statku kosmicznego oznacza, że można go użyć tylko raz. Jednak w ramach celów programu SDI nie jest to krytyczna wada, ponieważ najprawdopodobniej cały system będzie jednorazowy.
Zaletą lasera chemicznego jest możliwość uzyskania dużej mocy promieniowania przy stosunkowo wysokiej wydajności. W ramach projektów sowieckich i amerykańskich udało się uzyskać moc promieniowania rzędu kilku megawatów za pomocą laserów chemicznych i gazodynamicznych (szczególny przypadek chemiczny). W ramach programu SDI w kosmosie zaplanowano rozmieszczenie laserów chemicznych o mocy 5-20 megawatów. Orbitalne lasery chemiczne miały pokonać wystrzeliwane ICBM do czasu wyłączenia głowic.
W USA zbudowano eksperymentalny laser deuterowy MIRACL o mocy 2,2 megawata. Podczas testów przeprowadzonych w 1985 r. laser MIRACL był w stanie zniszczyć rakietę balistyczną na paliwo ciekłe zatrzymaną w odległości 1 kilometra.
Pomimo braku komercyjnych statków kosmicznych z laserami chemicznymi na pokładzie, prace nad ich stworzeniem dostarczyły bezcennych informacji na temat fizyki procesów laserowych, budowy złożonych układów optycznych i odprowadzania ciepła. Na podstawie tych informacji w niedalekiej przyszłości możliwe jest stworzenie broni laserowej zdolnej znacząco zmienić wygląd pola bitwy.
Jeszcze bardziej ambitnym projektem było stworzenie laserów rentgenowskich z pompą jądrową. Pakiet prętów wykonanych ze specjalnych materiałów służy jako źródło twardego promieniowania rentgenowskiego w laserze z pompą jądrową. Jako źródło pompowania wykorzystywany jest ładunek jądrowy. Po detonacji ładunku jądrowego, ale przed odparowaniem pręcików, powstaje w nich potężny impuls promieniowania laserowego w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego. Uważa się, że aby zniszczyć ICBM, konieczne jest pompowanie ładunku jądrowego o mocy rzędu dwustu kiloton, z wydajnością lasera około 10%.
Pręty mogą być ustawione równolegle, aby z dużym prawdopodobieństwem trafić w jeden cel, lub rozłożone na wiele celów, co wymagałoby wielu systemów celowniczych. Zaletą laserów z pompą jądrową jest to, że generowane przez nie twarde promieniowanie rentgenowskie ma dużą siłę penetracji i znacznie trudniej jest przed nimi chronić pocisk lub głowicę.
Ponieważ Traktat o Przestrzeni Kosmicznej zabrania umieszczania ładunków nuklearnych w przestrzeni kosmicznej, muszą one zostać wystrzelone na orbitę natychmiast w momencie ataku wroga. W tym celu planowano użyć 41 SSBN (nuklearna łódź podwodna z pociskami balistycznymi), w której wcześniej mieściły się wycofane ze służby pociski balistyczne „Polaris”. Niemniej jednak duża złożoność rozwoju projektu doprowadziła do przeniesienia go do kategorii badań. Można przypuszczać, że praca znalazła się w ślepym zaułku w dużej mierze ze względu na niemożność przeprowadzenia praktycznych eksperymentów w kosmosie z powyższych powodów.
Broń promieniowa
Jeszcze bardziej imponującą broń można by opracować akceleratory cząstek - tak zwaną broń wiązkową. Źródła przyspieszonych neutronów umieszczone na automatycznych stacjach kosmicznych miały uderzać w głowice bojowe w odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów. Głównym czynnikiem niszczącym miała być awaria elektroniki głowic spowodowana spowolnieniem neutronów w materiale głowicy z wyemitowaniem silnego promieniowania jonizującego. Założono również, że analiza sygnatury promieniowania wtórnego powstającego w wyniku uderzenia neutronów w cel pozwoli odróżnić cele rzeczywiste od fałszywych.
Stworzenie broni promieniowej uznano za niezwykle trudne zadanie, w związku z czym rozmieszczenie broni tego typu zaplanowano po 2025 roku.
Broń kolejowa
Kolejnym elementem SDI były działa szynowe, zwane „railguns” (railgun). W działach szynowych pociski są przyspieszane przy użyciu siły Lorentza. Można przypuszczać, że głównym powodem, który nie pozwolił na stworzenie dział szynowych w ramach programu SDI, był brak urządzeń magazynujących energię, zdolnych do zapewnienia akumulacji, długotrwałego przechowywania i szybkiego uwalniania energii o mocy kilku megawatów. W przypadku systemów kosmicznych problem zużycia szyn prowadzących nieodłącznie związany z „naziemnymi” działami szynowymi ze względu na ograniczony czas działania systemu obrony przeciwrakietowej byłby mniej istotny.
Planowano pokonać cele szybkim pociskiem z kinetycznym niszczeniem celu (bez podważania głowicy bojowej). W tej chwili Stany Zjednoczone aktywnie rozwijają bojową broń kolejową w interesie sił morskich (Marynarki Wojennej), więc badania prowadzone w ramach programu SDI raczej nie pójdą na marne.
Śrut atomowy
Jest to rozwiązanie pomocnicze przeznaczone do doboru ciężkich i lekkich głowic. Detonacja ładunku atomowego płytą wolframową o określonej konfiguracji miała stworzyć chmurę odłamków poruszającą się w określonym kierunku z prędkością do 100 kilometrów na sekundę. Zakładano, że ich energia nie wystarczy do zniszczenia głowic, ale wystarczy do zmiany trajektorii wabików świetlnych.
Przeszkodą w stworzeniu śrutu atomowego był najprawdopodobniej niemożność umieszczenia ich na orbicie i przeprowadzenia testów z wyprzedzeniem ze względu na podpisany przez Stany Zjednoczone Traktat o Przestrzeni Kosmicznej.
„Diamentowy kamyk”
Jednym z najbardziej realistycznych projektów jest stworzenie miniaturowych satelitów przechwytujących, które miały zostać wystrzelone na orbitę w ilości kilku tysięcy jednostek. Miały być głównym składnikiem SDI. Porażka celu miała się odbyć w sposób kinetyczny – uderzeniem samego satelity kamikaze, przyspieszonego do 15 kilometrów na sekundę. System naprowadzania miał być oparty na lidarze – radarze laserowym. Zaletą „diamentowego kamyka” było to, że został zbudowany na istniejących technologiach. Ponadto rozproszona sieć kilku tysięcy satelitów jest niezwykle trudna do zniszczenia za pomocą uderzenia wyprzedzającego.
Rozwój „kamyka diamentowego” przerwano w 1994 roku. Postępy w ramach tego projektu stworzyły podstawę dla obecnie używanych kinetycznych przechwytywaczy.
wnioski
Program SOI wciąż budzi kontrowersje. Niektórzy obwiniają to za upadek ZSRR, mówią, że kierownictwo Związku Radzieckiego wzięło udział w wyścigu zbrojeń, którego kraj nie mógł przeprowadzić, inni mówią o najwspanialszym „cięciem” wszechczasów i narodów. Czasami zaskakujące jest to, że ludzie, którzy z dumą wspominają na przykład krajowy projekt „Spirala” (mówią o zrujnowanym, obiecującym projekcie), są od razu gotowi do zapisania każdego niezrealizowanego projektu Stanów Zjednoczonych w „cięciem”.
Program SDI nie zmienił układu sił i nie doprowadził w ogóle do masowego rozmieszczenia broni seryjnej, niemniej dzięki niemu powstała ogromna rezerwa naukowo-techniczna, z pomocą której mają już został utworzony lub zostanie utworzony w przyszłości. Niepowodzenia programu były spowodowane zarówno przyczynami technicznymi (projekty były zbyt ambitne), jak i politycznymi - rozpadem ZSRR.
Należy zauważyć, że istniejące wówczas systemy obrony przeciwrakietowej oraz znaczna część rozwoju w ramach programu SDI przewidywały realizację wielu wybuchów nuklearnych w atmosferze planety i w bliskim kosmosie: głowice przeciwrakietowe, pompowanie X lasery promieniowe, salwy śrutu atomowego. Jest wysoce prawdopodobne, że spowodowałoby to zakłócenia elektromagnetyczne, które uniemożliwiłyby działanie większości pozostałych systemów obrony przeciwrakietowej oraz wielu innych systemów cywilnych i wojskowych. To właśnie ten czynnik najprawdopodobniej stał się wówczas główną przyczyną odmowy rozmieszczenia globalnych systemów obrony przeciwrakietowej. W chwili obecnej doskonalenie technologii umożliwiło znalezienie sposobów rozwiązywania problemów obrony przeciwrakietowej bez użycia ładunków jądrowych, co przesądziło o powrocie do tego tematu.
W kolejnym artykule rozważymy aktualny stan systemów obrony przeciwrakietowej USA, obiecujące technologie i możliwe kierunki rozwoju systemów obrony przeciwrakietowej, rolę obrony przeciwrakietowej w doktrynie nagłego uderzenia rozbrajającego.
