Мегагруппировки космических аппаратов США и перспективные средства их выведения

Капитан 1 ранга Д. Длугоцкий,
кандидат технических наук;

капитан В. Дуга,
кандидат технических наук

Развитие оружия, в том числе высокоточного, идет по пути интеграции космических средств в контур управления. Кроме того, в настоящее время активно развиваются космические системы (КС) на основе малых космических аппаратов (МКА) массой до 500 кг. Анализ динамики запусков таких систем во всем мире показывает, что их доля среди общего количества запущенных КА неуклонно возрастает (за последние десять лет с 35 до 81%). Применение МКА позволяет формировать орбитальные группировки (ОГ) из десятков, сотен и даже тысяч ИСЗ. Например, в планах компании SpaceX  - Space Exploration Technologies Corporation декларируется развертывание ОГ из 12 тыс. МКА. По зарубежной классификации такие ОГ, в которых количество аппаратов превышает 100 единиц, обозначаются приставкой "мега" (МОГ).

В рамках программ по созданию МОГ компаниями SpaceX, "Планет лабс", "Спир глобал" и "Уан Веб" осуществляются запуски КА "Стар-линк" - связь, "Дав" - дистанционное зондирование Земли, "Лемур-2" - метеорология и "Уан Веб" - коммуникации (Интернет). По состоянию на апрель 2020 года запущено: 360 КА - "Старлинк", 306 - "Дав", 115 - "Лемур-2" и 71 - "Уан Веб"¹.

Над созданием МОГ также работают такие компании, как "Телесет", "Амазон", "Сателлоджик", "Сварм текнолоджиз" и другие.

Кроме указанных программ, ведущихся гражданскими компаниями, существуют и программы МО США по созданию такой группировки. Например, управление космического развития (SDA - Space Development Agency) в январе 2020 года объявило о создании МОГ для решения задач обнаружения пусков баллистических ракет (National Defense Space Architecture). В планах агентства - развернуть несколько МОГ на высоте 800-1200 км. В качестве известных тактико-технических характеристик, предъявляемых к разрабатываемым КА, выделяются следующие требования: к массе - сотни килограмм и сроку активного существования - 5 лет.

Суммарное количество аппаратов в группировках может достигнуть нескольких тысяч. Однако указанная программа находится на стадии формирования, а МОГ гражданских компаний уже функционируют на околоземной орбите, часть из которых уже предоставляют услуги.

Первым и наиболее явным преимуществом применения мегагруппировок в отличие от ОГ, развернутых в настоящее время, является охват всей земной поверхности, поэтому перечисленные компании заявляют о глобальности предоставляемых услуг с помощью своих МОГ. Результаты моделирования показывают, что для создания ОГ, способной осуществить глобальный охват земной поверхности, необходимо чтобы на околокруговой орбите высотой в 500 км находилось около 120 КА. Компания "Планет лабс" имеющая на орбите МОГ из 150 КА, 15 октября 2019 года заключила контракт с национальным управлением воздушно-космической разведки США (NRO - National Reconnaissance Office) на продажу изображений земной поверхности со своих КА "Дав". SpaceX также не скрывает, что в качестве главного заказчика хотели бы видеть ВВС США. Существует информация о проведении испытаний для оценки возможностей ОГ "Старлинк" в рамках программы "Эксперименты в области обороны с использованием коммерческого спутникового Интернета" (DEUCSI - Defense Experimentation Using Commercial Space Internet) в 2019 году. По данным зарубежных источников, в 2021 году планируется оснастить 82-ю воздушно-десантную дивизию ВС США средствами связи, получающими трафик от КА МОГ.

Миниатюризация КА и снижение их массы оказали влияние на средства их выведения. Запуск МКА для формирования ОГ осуществляется как отдельными ракетами-носителями (РН) (КА "Старлинк" - РН "Фалкон-9" (Falcon-9), КА "Уан Веб" - РН "Союз-2" (СТ)), так и в качестве попутных нагрузок ("Лемур-2" и "Дав"). В основном это РН среднего и тяжелого классов, но для повышения оперативности выведения перспективным направлением является использование носителей сверхлегкого класса. Как отмечают аналитики "Нортроп-Грумман", в настоящее время в мире проводится разработка таких ракет в рамках более чем сотни проектов.

В США в качестве перспективных образцов можно выделить такие, как РН "Электрон", "Вектор-Р" и "Астра".

Наиболее успешным проектом является создание РН "Электрон" фирмы "Рокетлаб". Ракета введена в эксплуатацию в 2017-м, и к концу текущего года количество запусков, осуществленных с ее помощью, должно превысить три десятка.

Управлением перспективных исследований МО США DARPA - Defense Advanced Research Projects Agency организован конкурс. С этой целью была создана РН, запуск которой возможен с любого космодрома с высокой оперативностью. В рамках конкурса 18 компаний должны были представить проекты средств выведения, способных произвести два запуска в течение двух недель с двух стартовых площадок. В ходе конкурса государство (в лице министерства обороны) стимулирует участников выплатой денежных средств (2 млн за первый успешный запуск и 10 млн долларов за второй).

В числе финалистов конкурса были объявлены РН "Астра", "Вектор-Р", фирмы "Вектор спейс", "Лончер Уан" компании "Вёрджин орбит".
В 2017 году было осуществлено два суборбитальных запуска РН "Вектор-Р", признанных удачных, а в 2018-м уже компания "Астра спейс" произвела два частично успешных суборбитальных запуска прототипов РН "Астра".

В 2019 году проведены "бросковые испытания" РН воздушного старта "Лончер Уан". Неудачей завершилось первое летное испытание ракеты, состоявшееся 25 мая 2020-го.

Таким образом, в перспективе МОГ позволят обеспечивать связью, навигацией, данными космической разведки, метеорологической информацией и т. п. войска непосредственно на театре военных действий, в том числе и на тактическом уровне. Обладающие системами вооружения, построенными с участием этих группировок, вооруженные силы будут обладать рядом несомненных преимуществ над другими ВС, не имеющими доступа к данным МОГ. Но при их создании необходимо решить ряд проблемных вопросов, таких как управление большим количеством КА, утилизация вышедших из строя, задержка в передаче данных и многие другие. Кроме того, по ряду проводимых МО США мероприятий можно сделать вывод о существовании сложности в практическом применении целевого эффекта, получаемого от МОГ КА. Однако не вызывает сомнения, что за ними будущее.

¹ По всем КА отражено количество успешно запущенных аппаратов, исключая частично успешные и аварийные.

Зарубежное военное обозрение. - 2020. - №10. - С. 61-65

• Основные направления развития космических оптико-электронных средств вооружённых сил США (2015)
• Американские программы развития космических систем наблюдения земли в инфракрасном диапазоне (2019)
• Программно ориентированный подход к разработке космических аппаратов в США (2020)
• Американская программа "Телепорт" (2004)
• 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
• Использование космических средств наблюдения в ВМС США (1975)
• Американская программа оперативного развёртывания космических систем тактического назначения (2012)