Внеземная Форма Смерти
Глядя на падающую звезду, не спешите загадывать желание. Людские прихоти не всегда бывают благими. Да и падающие звезды тоже не всегда приносят радость: многие из них не умеют исполнять желания, зато могут разом отпустить все грехи.
В полночь с 6-ого на 7-е января 1978 года в небе вспыхнула новая Вифлеемская звезда. Весь мир замер в мучительном ожидании. Конец света близок? Но что в действительности представляет собой эта стремительно несущаяся по небосводу яркая точка?
Несмотря на суперсекретность, в западные СМИ просочилась информация об истинном происхождении «Вифлеемской звезды» и угрозе, которую она представляет для всего мира. В ту рождественскую ночь 1978 года произошла разгерметизация космического аппарата «Космос-954». Спутник, находящийся на низкой околоземной орбите, окончательно вышел из-под контроля наземных служб. Теперь уже ничто не могло предотвратить его падения на Землю.
Случаи возникновения неисправностей и неконтролируемого схода КА с орбиты нередки, однако большая часть обломков сгорает в верхних слоях атмосферы, а те из элементов конструкции, что все-таки достигают поверхности, не представляют большой опасности для обитателей Земли. Шанс попасть под падающие обломки КА невелик, при этом сами фрагменты имеют скромные размеры и не способны причинить значительного ущерба. Но в тот раз все оказалось иначе: в отличие от какой-нибудь безобидной станции «Фобос-Грунт», из-под контроля вышел «Космос-954» — адский агрегат, начиненный 30 килограммами высокообогащенного урана.
За невзрачным казенным индексом «Космос-954» скрывалась массивная 4-тонная станция с ядерной энергетической установкой на борту — космический разведывательный комплекс, проходящей по документам НАТО как RORSAT (Radar Ocean Reconnaissance Satellite).
Неуправляемый аппарат быстро терял скорость и высоту. Падение «Космоса-954» на Землю становилось неизбежным… Всё должно произойти в ближайшее время. Но кому же достанется главный приз?
Перспектива сыграть в «русскую рулетку» с ядерным акцентом не на шутку встревожила весь мир. Затаив дыхание, все вглядывались в ночную мглу… Где-то там, среди россыпи мерцающих звезд, мчалась настоящая «Звезда смерти», грозившая испепелить любой город, на который рухнут её обломки.
Морская космическая система разведки и целеуказания
Но для каких целей Советскому Союзу понадобился столь опасный аппарат?
Ядерный реактор в космосе? Чем не устроили отечественных специалистов стандартные солнечные батареи или, в крайнем случае, компактные радиоизотопные генераторы? Все ответы лежат в области предназначения спутника.
Космический аппарат «Космос-954» относился к серии спутников УС-А («Управляемый Спутник Активный») — ключевой элемент глобальной системы морской космической разведки и целеуказания (МКРЦ) «Легенда».
Смысл работы МКРЦ заключался в развертывании на околоземных орбитах группировки спутников, предназначенных для слежения за морской поверхностью и определения обстановки в любом районе Мирового океана. Получив подобную систему, советские военные моряки смогли бы «одним щелчком пальцев» запросить и получить информацию о текущем положении кораблей в заданном квадрате, определить их количество и направление движения и тем самым раскрыть все планы и замыслы «вероятного противника».
Глобальная «Легенда» грозила стать «всевидящим оком» Военно-Морского Флота — чрезвычайно зоркой, надежной и практически неуязвимой системой морской разведки. Однако красивая теория на практике вылилась в комплекс трудноразрешимых проблем технического характера: сложнейшая система из разнородных технических комплексов, объединенных единым алгоритмом функционирования.
К работам по созданию МКРЦ было привлечено множество отраслевых научных центров и конструкторских коллективов, в частности, Физико-энергетический институт, Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова, ленинградский завод «Арсенал» им. М.В. Фрунзе. Разработкой теоретических основ построения МКРЦ занималась рабочая группа, возглавляемая академиком М.В. Келдышем. Этот же коллектив рассчитал параметры орбит и оптимальное взаимное расположение космических аппаратов при работе системы. Головной организацией, отвечавшей за создание «Легенды», являлось НПО «Машиностроение» под руководством В.Н. Чаломея.
Основным принципом работы МКРЦ был выбран активный способ ведения разведки при помощи радиолокации. Орбитальную группировку спутников должны были возглавить аппараты серии УС-А — уникальные спутники, оснащенные двусторонним радиолокатором бокового обзора системы «Чайка». Аппаратура этих станций обеспечивала круглосуточное всепогодное обнаружение объектов на морской поверхности и выдачу разведданных и целеуказания на борт боевых кораблей ВМФ СССР в режиме реального времени.
Легко представить, какой немыслимой космической мощью обладал Советский Союз!
Однако при реализации идеи «радарного спутника», создатели МКРЦ столкнулись с рядом взаимоисключающих параграфов.
Так, для эффективной работы РЛС её следовало разместить как можно ближе к поверхности Земли: орбиты УС-А должны были находиться на высотах 250-280 км (для сравнения, высота орбиты МКС — свыше 400 км). С другой стороны, радиолокатор был чрезвычайно требователен в плане энергопотребления. Но где взять в космосе достаточно мощный и компактный источник электрической энергии?
Панели солнечных батарей большой площади?
Но низкая орбита с краткосрочной стабильностью (несколько месяцев) затрудняет использование солнечных батарей: ввиду тормозящего воздействия атмосферы аппарат быстро потеряет скорость и преждевременно сойдет с орбиты. К тому же КА проводит часть времени в тени Земли: солнечные батареи не смогут непрерывно обеспечивать электроэнергией мощную радарную установку.
Дистанционные способы передачи энергии с Земли на борт спутника при помощи мощных лазеров или СВЧ-излучения? Научная фантастика, недостижимая для техники конца 1960-х годов.
Радиоизотопные термоэлектрогенераторы (РИТЭГи)?
Раскаленная докрасна таблетка с плутонием + термопара. Что может быть проще? Подобные энергетические установки нашли самое широкое применение на космических аппаратах — надежный и компактный анаэробный источник электроэнергии, способный непрерывно работать в течение пары десятков лет. Увы, их электрическая мощность оказалась совершенно недостаточной — даже у самых лучших образцов РИТЭГов она не превышает 300…400 Вт. Этого хватает для питания научной аппаратуры и систем связи обычных спутников, но энергопотребление систем УС-А составляло порядка 3000 Вт!
Выход был только один — полноценный ядерный реактор с управляющими стрежнями и контурами охлаждения.
При этом, ввиду жестких ограничений, накладываемых ракетно-космической техникой при выведении грузов на орбиту, установка должна была обладать максимальной компактностью и относительно небольшой массой. Каждый лишний килограмм обходился в десятки тысяч полновесных советских рублей. Перед специалистами стояла нетривиальная задача создания ядерного мини-реактора — легкого, мощного, но при этом достаточно надежного, чтобы пережить перегрузки при выводе на орбиту и два месяца непрерывной работы в условиях открытого космоса. Чего стоит одна проблема охлаждения КА и сброса излишков тепла в безвоздушном пространстве!
Ядерный реактор для космических аппаратов ТЭС-5 "Топаз"
И все-таки такой реактор был создан! Советские инженеры сотворили маленькое рукотворное чудо — БЭС-5 «Бук». Реактор на быстрых нейтронах с жидким металлическим теплоносителем, специально созданный в качестве средства для энергообеспечения космических аппаратов.
Активная зона представляла собой комбинацию из 37 тепловыделяющих сборок общей тепловой мощностью 100 кВт. В качестве топлива использовался оружейный уран со степенью обогащения до 90%! Снаружи корпус реактора был окружен бериллиевым отражателем толщиной 100 мм. Управление активной зоной осуществлялось при помощи шести подвижных бериллиевых стержней, расположенных параллельно друг другу. Температура первого контура реактора — 700° С. Температура второго контура — 350° С. Электрическая мощность термопары БЭС-5 составляла 3 киловатта. Масса всей установки — около 900 кг. Ресурс реактора — 120…130 суток.
Ввиду полной необитаемости аппарата и его нахождения вне среды обитания человека какой-либо специализированной биологической защиты не предусматривалось. Конструкция УС-А предусматривала лишь локальную радиационную защиту реактора со стороны радара.
Однако возникает серьезная проблема… Спустя несколько месяцев аппарат неминуемо сойдет с орбиты и разрушится в атмосфере Земли. Каким образом избежать радиационного заражения планеты? Как безопасно «избавиться» от страшного фонящего «Бука»?
Единственно верное решение — отделить ступень с реактором и «законсервировать» её на высокой орбите (750…1000 км), где, согласно расчетам, она будет храниться в течение 250 и более лет. Ну а потом наши продвинутые потомки обязательно что-нибудь придумают…
Помимо уникального радарного спутника УС-А, получившего за свой внешний облик прозвище «Длинный», в состав МКРЦ «Легенда» входило несколько спутников радиотехнической разведки УС-П («Управляемый Спутник Пассивный», флотское прозвище — «Плоский»). По сравнению с «длинными» спутниками, «плоские» представляли собой гораздо более примитивные КА — обычные разведывательные спутники, пеленгующие положение вражеских корабельных радаров, радиостанций и любых других источников радиоизлучения. Масса УС-П — 3,3 тонны. Высота рабочей орбиты — 400+ км. Источник энергии — солнечные батареи.
Всего в период с 1970 по 1988 года Советский Союз вывел на орбиту 32 спутника с ядерной энергетической установкой БЭС-5 «Бук». Кроме того, еще два запущенных аппарата («Космос-1818» и «Космос-1867») несли на борту новую перспективную установку ТЭС-5 «Топаз». Новые технологии позволили повысить энерговыделение до 6,6 кВт: удалось поднять высоту орбиты, в результате чего срок службы нового спутника был увеличен до полугода.
Из 32 запусков УС-А с ядерной установкой БЭС-5 «Бук» десять имели те или иные серьезные неполадки: часть спутников была досрочно уведена на «орбиту захоронения» в связи с расплавлением активной зоны или отказом других систем реактора. Для трех аппаратов дело закончилось еще более серьезно: они потеряли управление и разрушились в верхних слоях атмосферы без отделения и «консервации» их реакторных установок:
— 1973 год, из-за аварии ракеты-носителя спутник серии УС-А не был выведен на низкую околоземную орбиту и рухнул в Северной части Тихого океана;
— 1982 год — очередной неконтролируемый сход с орбиты. Обломки спутника «Космос-1402» скрылись в бушующих волнах Атлантики.
И, разумеется, главный инцидент в истории МКРЦ — падение спутника «Космос-954».
КА «Космос-954» был запущен с Байконура 18 сентября 1977 года в паре со своим коллегой-близнецом «Космос-952». Параметры орбиты КА: перигей — 259 км, апогей — 277 км. Наклонение орбиты — 65°.
Спустя месяц, 28 октября, специалисты ЦУП неожиданно потеряли контроль над спутником. Согласно расчетам, в этот момент «Космос-954» находился над полигоном Вумера (Австралия), что дало основания считать, что советский спутник попал под действие неизвестного оружия (мощный американский лазер или радарная установка). Так ли это было на самом деле, или причиной стал обычный отказ оборудования, но КА перестал отвечать на запросы ЦУП и отказался переводить свою ядерную установку на более высокую «орбиту захоронения». 6 января 1978 года произошла разгерметизация приборного отсека — аварийный «Космос-954» окончательно превратился в груду мертвого металла с высоким радиационным фоном, и с каждым днем все ближе приближался к Земле.
Операция «Утренний свет»
…Космический аппарат стремительно летел вниз, кувыркаясь в бушующем облаке плазмы. Все ближе, ближе к поверхности…
Наконец, «Космос-954» вышел за пределы обзора советских станций слежения и скрылся по другую сторону Земного шара. Кривая на экране ЭВМ дернулась и выпрямилась, указав место вероятного падения спутника. Компьютеры точно рассчитали место падения 954-го — где-то посреди заснеженных просторов северной Канады.
«На территорию Канады упал советский спутник с небольшим ядерным устройством на борту»
— срочное сообщение ТАСС от 24 января 1978 года
Ну всё, сейчас начнется… Дипломаты, военные, экологи, ООН, общественные организации и назойливые репортеры. Заявления и ноты протеста, заключения экспертов, обличительные статьи, репортажи с места катастрофы, вечерние ТВ-шоу с участием приглашенных специалистов и маститых ученых, проведение различных митингов и акций протеста. И смех, и грех. Советы уронили атомный спутник на Северную Америку.
Впрочем, всё не так уж и плохо: исключительно малая плотность населения в тех краях должна помочь избежать тяжелых последствий и жертв среди мирного населения. В конце концов, спутник разрушился не над густонаселенной Европой и уж тем более не над Вашингтоном.
Последнюю надежду специалисты связывали с самой конструкцией аппарата. Создатели УС-А задумывались над подобным сценарием: в случае утраты контроля над КА и невозможности отделения реакторной установки для её последующего перевода на «орбиту консервации» в действие должна была вступить пассивная защита спутника. Боковой бериллиевый отражатель реактора состоял из нескольких сегментов, стянутых стальной лентой — при входе КА в атмосферу Земли тепловой нагрев должен был разрушить ленту. Далее потоки плазмы «выпотрошат» реактор, разметав урановые сборки и замедлитель. Это позволит сжечь большую часть материалов в верхних слоях атмосферы и исключит попадание на поверхность Земли крупных радиоактивных фрагментов аппарата.
В реальности эпопея с падением ядерного спутником закончилась следующим образом.
Система пассивной защиты оказалась неспособна предотвратить радиационное загрязнение: обломки спутника были рассеяны в полосе длиной 800 км. Однако ввиду практически полного безлюдья тех районов Канады удалось избежать хоть сколько-нибудь серьезных последствий для жизни и здоровья гражданского населения.
Всего в ходе поисковой операции «Утренний свет» («Космос-954» разрушился на рассвете, прочертив яркую огненную полосу в небе над Северной Америкой) канадским военным и их коллегам из США удалось собрать более 100 фрагментов спутника — диски, стержни, арматура реактора, чей радиоактивный фон составлял от нескольких микрорентген до 200 рентген/час. Наиболее ценной находкой для американской разведки стали части бериллиевого отражателя.
Советская разведка всерьез планировала проведение секретной операции на территории Канады с целью ликвидации обломков аварийного спутника, однако идея не нашла поддержки среди партийного руководства: в случае обнаружения советской группы в «тылу врага» и без того неприятная ситуация с ядерной аварией превратилась бы в грандиозный скандал.
Немало загадок связано с выплатой компенсации: согласно отчету 1981 года, Канада оценила свои расходы по ликвидации падения спутника в 6041174,70 долларов. СССР согласился выплатить лишь 3 миллиона. До сих пор доподлинно не известно, какую компенсацию выплатила советская сторона. В любом случае, сумма была чисто символической.
Шквал обвинений в использовании опасных технологий и массовые акции протеста против запусков спутников с ядерными реакторами не смогли заставить СССР отказаться от развития своей фантастической МКРЦ. Тем не менее, запуски были приостановлены на три года. Всё это время советские специалисты работали над повышением безопасности ядерной установки БЭС-5 «Бук». Теперь в конструкцию спутника был внедрен газодинамический способ разрушения ядерного реактора с принудительным выбросом тепловыделяющих элементов.
Система продолжала непрерывно совершенствоваться. Высокие возможности «Легенды» продемонстрировал Фолклендский конфликт (1982 год). Осведомленность советских моряков о ситуации в зоне боевых действий была лучше, чем у непосредственных участников конфликта. МКРЦ позволила «вскрыть» состав и планы эскадры Её Величества, и в точности предсказать момент высадки британского десанта.
Последний запуск морского разведывательного спутника с ядерным реактором состоялся 14 марта 1988 года.
Эпилог
Реальная МКРЦ «Легенда» имела мало общего с тем мифическим образом, созданным на страницах популярной технической литературы. Существовавшая на тот момент система была сущим кошмаром: принципы, заложенные в работу МКРЦ, оказались избыточно сложны для техники уровня 1960-х — 1970-х годов.
В результате МКРЦ имела запредельную стоимость, крайне низкую надежность и лютую аварийность — треть запущенных аппаратов по тем или иным причинам не смогли выполнить свою миссию. Кроме того, большая часть запусков аппаратов УС-А производилась в тестовом режиме — в итоге оперативная готовность системы была невысока. Однако все обвинения в адрес создателей МКРЦ несправедливы: они создали настоящий шедевр, опередивший свое время на много лет.
Советская «Легенда» была в большей степени экспериментом, доказавшим принципиальную возможность создания подобных систем: малогабаритный ядерный реактор, РЛС бокового обзора, линия передачи данных в режиме реального времени, автоматическое обнаружение и селекция целей, работа в режиме «обнаружил — доложил»…
В то же время было бы слишком легкомысленно рассматривать старую МКРЦ лишь в качестве «демонстратора» новых технологий. Несмотря на свои многочисленные проблемы, система действительно могла работать в штатном режиме, чем доставляла дискомфорт флотам стран НАТО. Кроме того, в случае начала реальных боевых действий (Том Клэнси и Ко) СССР имел реальную возможность запустить на орбиту необходимое количество подобных «игрушек» уже без оглядки на их стоимость и меры безопасности — и получить абсолютный контроль над морскими коммуникациями.
В наши дни реализация подобной идеи потребовала бы гораздо меньше сил и средств. Колоссальный прогресс в области радиоэлектроники позволяет в наши дни построить глобальную систему слежения, основанную на иных принципах: радиотехническая разведка и видовая разведка с использованием оптико-электронных средств, работающих только в пассивном режиме.
P.S. 31 реактор по-прежнему бороздит просторы космоса, грозя однажды свалиться вам на голову
Поиск обломков «Космоса-954»
По материалам:
http://forums.airbase.ru
http://www.astronaut.ru
http://www.agentura.ru
http://www.wikipedia.org
Информация