Американская космическая система обнаружения пусков баллистических ракет

Подполковник В. Задорожный

Американская космическая система обнаружения пусков баллистических ракет (ОПБР) предназначена для своевременного оповещения высшего военного и политического руководства, командования и группировок вооруженных сил США и их союзников на передовых ТВД о пусках баллистических ракет (БР) за рубежом, информационного обеспечения системы ПРО, ведения технической разведки ракетных систем, описания района боевых действий, а также для контроля за деятельностью иностранных государств в области разработки и испытаний перспективных образцов ракетного оружия и соблюдения ими международных договоров в данной сфере. Дополнительными функциями искусственных спутников Земли (ИСЗ) системы ОПБР являются обнаружение запусков ракет-носителей, мониторинг испытаний ракетных двигателей, засечка ядерных взрывов и естественных источников радиоактивного заражения.

Пуски ракет обнаруживаются бортовой аппаратурой ИСЗ по излучению факелов их двигательных установок в коротковолновом участке инфракрасного (ИК) спектра (1-3 мкм), а сопровождение БР на активном участке траектории полета - в средневолновом (4-7 мкм).

Данные со спутников передаются по радиоканалу на наземные ретрансляционные станции, а затем по волоконно-оптическим и спутниковым линиям связи - в центр предупреждения о ракетно-ядерном ударе системы ПВО Североамериканского континента (НОРАД), где на их основе производится распознавание типа БР, определение координат точки старта и прогнозирование района падения головной части. Эта информация поступает на объединенный командный пункт НОРАД для подготовки доклада высшему военному и политическому руководству США и командованию вооруженных сил (КНШ, ОСК), а также для оповещения соответствующих органов государственного и военного управления, в том числе войсковых группировок на ТВД.

Для снижения вероятности ложных тревог и точности засечки места пуска БР используются данные двух-трех ИСЗ с перекрывающимися зонами охвата. При необходимости может производиться орбитальное перестроение космического элемента на геостационарной орбите (ГСО) для наращивания или восполнения в случае выхода из строя какого-либо спутника возможностей системы. Оно же осуществляется в плановом порядке после завершения предэксплуатационных испытаний новых ИСЗ, выработки ресурса ранее запущенных аппаратов и в других ситуациях.

Находящаяся в эксплуатации система ОПБР SBIRS была разработана министерством ВВС США в конце 1990-х годов. Ее конфигурация в ходе многолетнего усовершенствования претерпела существенные изменения, повлиявшие на конечный облик, целевое назначение и оперативно-технические характеристики системы.

Космический элемент данной системы в настоящее время представлен шестью (из них один в резерве) геостационарными ИСЗ типа IMEWS, двумя - SBIRS-GEO и тремя комплектами аппаратуры ОПБР полярного дополнения НЕО, установленными в качестве дополнительной полезной нагрузки (ПН) на борту трех спутников типа JUMP SEAT на высоких эллиптических орбитах, что позволяет постоянно контролировать обстановку в северных широтах. Наземный элемент включает стационарные центры управления системой и приемно-ретрансляционные станции, транспортабельные станции приема и обработки, командно-измерительные и другие обеспечивающие средства.

Развертывание спутников нового поколения типа SBIRS-GEO, которое началось в 2011 году, намечается завершить в конце 2017-го. К этому времени в состав системы войдут: четыре ИСЗ типа SBIRS-GEO, два-три - IMEWS и четыре комплекта (из них два в резерве) аппаратуры полярного дополнения НЕО.

После ввода новых космических аппаратов (КА) в оперативное использование в 2019 году система ОПБР будет обладать значительно более высокими оперативными возможностями и лучшими тактико-техническими характеристиками. Предполагается, что время оповещения о пусках ракет сократится в 2 раза, будет повышена в несколько раз точность определения координат точек старта ракет, параметров их движения и прогнозируемых районов падения боеголовок.

Спутники типа IMEWS, созданные по программе DSP, были выведены на орбиту в период с 1991 по 2004 год.

Все действующие ИСЗ данного типа являются аппаратами четвертого поколения модификации DSP-I. Их масса составляет 2,35 т, мощность системы электропитания - 1,3 кВт, расчетный срок функционирования - девять лет. Спутники стабилизированы на орбите вращением со скоростью 6 об/мин в направлении в надир.

Важным элементом бортовой аппаратуры ИСЗ является ИК-камера с оптическим телескопом, имеющим следующие основные технические характеристики: диаметр основного зеркала около 1 м, угол поля зрения 6,8°, угол отклонения оптической оси телескопа от оси вращения ИСЗ 6°.

В фокальной плоскости телескопа расположен комплект матриц фоточувствительных элементов, работающих в коротковолновому средневолновом участках ИК-спектра.

Обзор земной поверхности осуществляется каждым ИСЗ в течение 10 с за счет его вращения вокруг оси, направленной в надир. При этом для исключения ложной тревоги и гарантированного обнаружения старта БР спутник должен совершить не менее двух оборотов.

Данные от КА передаются на наземные ретрансляционные станции, а телеметрическая информации поступает на наземные пункты командно-измерительного комплекса ВВС в S-диапазоне (2,2-2,3 ГГц). Команды и программы управления передаются с Земли в диапазоне 1,7-1,8 ГГц.

В качестве дополнительной ПН на ИСЗ типа IMEWS установлены усовершенствованные комплекты оборудования обнаружения ядерных взрывов, предназначенные для засечки и определения координат, времени проведения наземных и воздушных ядерных взрывов, а также определения их мощности и регистрации спектра излучений.

Спутники нового поколения типа SBIRS-GEO массой около 4,8 т изготавливаются на основе платформы А2100М, имеющей расчетный срок функционирования 12 лет.

Запуски ИСЗ SBIRS-GEO-1 и -2 были осуществлены в мае 2011 и марте 2013 годов соответственно.

Выводы на орбиту третьего и четвертого КА намечены на январь и октябрь 2017 года. Пятый и шестой спутники данной серии планируется вывести на орбиту в середине 2020 и 2021 годов для замены первых двух.

Система электропитания этих ИСЗ включает четыре панели солнечных батарей на структурах арсенида галлия мощностью около 2,8 кВт и никель-водородные аккумуляторные батареи. Система ориентации и стабилизации КА обеспечивает точность ориентации 0,05°.

Основу бортовой специальной аппаратуры спутника составляют две ИК-камеры: обзорного и детального наблюдения (scanning and starring sensor), которые позволяют вести квазинепрерывное наблюдение за поверхностью Земли и околоземным пространством, а также осуществлять поиск, обнаружение и непрерывное сопровождение БР на активном участке траектории полета. В каждой камере используется внеосевой телескоп Шмидта с диаметром основного зеркала около 0,4 м. Имеется пассивная система охлаждения элементов конструкции.

Камера обзорного наблюдения осуществляет сканирование за счет управления основным зеркалом по определенному алгоритму, предусматривающему просмотр всей поверхности Земли.
Камера детального наблюдения производит сканирование выделенных районов также за счет перемещения основного зеркала.

В качестве дополнительной ПН на ИСЗ типа SBIRS-GEO (начиная с третьего спутника) будет устанавливаться аппаратура SABRS, обеспечивающая обнаружение из космоса ядерных взрывов не только большой, но и малой мощности.

В системе управления применяется радиационно-защищенный бортовой компьютер с перезагружаемым по команде с Земли программным обеспечением. В бортовой системе передачи и приема данных используются радиолинии "ИСЗ - Земля" и "Земля - ИСЗ" S-, Ка- и V-диапазонов.

Аппаратура полярного дополнения системы ОПЕР НЕО (High Elliptical Orbit sensor) устанавливается в качестве дополнительной ПН на борту спутника на высоких эллиптических орбитах.

Комплекты НЕО-1 и -2 находятся в оперативном использовании с 2008 и 2009 годов соответственно, а НЕО-3 после завершения тестирования переведен в режим орбитального хранения. Вывод на орбиту комплекта НЕО-4 запланирован на середину 2017 года.

Основу аппаратуры ОПБР НЕО составляет оптоэлектронная камера обзорного наблюдения, аналогичная установленной на ИСЗ типа SBIRS-GEO. Она предназначена для обнаружения БР в северных широтах. Сканирование осуществляется за счет механического перемещения камеры.

Наземный элемент системы ОПБР содержит комплекс стационарных и транспортабельных средств управления, приема и обработки данных, а также средства связи и сопряжения с другими инфотелекоммуникационными системами МО США. Он создавался с конца 1990-х годов путем последовательной модернизации наземной инфраструктуры систем IMEWS и SBIRS.

Текущими планами для обеспечения совместного использования геостационарных ИСЗ типов IMEWS и SBIRS-GEO предусмотрено, что наземный элемент будет включать в свой состав:
- основной и резервный стационарные центры управления, приема и обработки данных, осуществляющие контроль за функционированием спутников типов IMEWS, SBIRS-GEO и комплектов аппаратуры полярного дополнения НЕО, а также комплексирование и анализ данных для своевременного информирования руководства о пуске ракет;
- стационарные ретрансляционные станции, обеспечивающие передачу на борт ИСЗ команд и программ управления, а в обратном направлении прием данных наблюдения от оптоэлектронных камер и телеметрии;
- транспортабельные станции приема и обработки данных на ТВД, предназначенные для приема и обработки данных от ИК-камер непосредственно с КА ОПБР или через ИСЗ-ретрансляторы военных систем спутниковой связи, распределения потребителям сообщений предупреждения и оповещения о пусках БР, а также для передачи целеуказаний радиолокационным средствам ПРО и ПВО.

Всего за период эксплуатации космической системы ОПБР были созданы три поколения транспортабельных станций, причем разработка каждого последующего поколения проводилась путем глубокой модернизации предыдущих образцов.

Станции (терминалы) первого поколения типа MGT были разработаны в 1980-х и модернизированы в 2000-х годах (получили наименование MGS) для повышения живучести наземного элемента системы ОПБР в угрожаемый период и военное время.

Станции второго поколения типа JTAGS, находящиеся в эксплуатации, создавались в середине 1990-х годов для приема и обработки данных со спутников типа IMEWS в интересах обеспечения ПРО на ТВД. Боевой расчет составляет 15 человек. Для переброски станций на ТВД могут использоваться самолеты военно-транспортной авиации.

Типовой комплект станции включает в свой состав контейнер с основным оборудованием и рабочими местами операторов, три выносные параболические антенны, общевойсковой грузовой автомобиль, одноосный прицеп и многоцелевой автомобиль повышенной проходимости.

Станции третьего поколения типа SMGT создаются с 2011 года путем модернизации MGT/MGS. Они будут обеспечивать прием и обработку данных от КА типов IMEWS и SBIRS-GEO.
В целом американская космическая система обнаружения пусков баллистических ракет остается надежным и эффективным средствам предупреждения о возможном ракетно-ядерном ударе высшего военного и политического руководства США и их союзников, а также командования и группировок вооруженных сил НАТО на передовых ТВД.

Зарубежное военное обозрение. 2017, №2 С. 57-61

• Американская программа "Телепорт" (2004)
• Реформирование системы организации и управления программами космической деятельности и ПРО МО США (2002)
• Использование США космической группировки в войне против Ирака (2003)
• Исследования в США перспективных направлений развития авиационно-космической техники
• Военные аспекты программы "Спейс шатл"
• Новая концепция эксплуатации космических аппаратов на орбите
• Объединённое космическое командование Вооружённых сил США
• Использование космических средств наблюдения в ВМС США (1975)
• Объединённое командование ПВО североамериканского континента (1976)
• Американская программа оперативного развёртывания космических систем тактического назначения (2012)