Техника и вооружение 2004 02

Лазер на полпути к "Звездным войнам"

Анатолий ДЕМИН

Продолжение. Начало см. ТиВ №№ 9-12/2003 г., № 1/2004 г.

Сооружения для лазера MIRACL с системой наведения и слежения (СНС) "Си Лайт" испытательного комплекса HELSTF национального лазерного полигона Уайт Сэндз. Предусмотрена возможность перемещения СНС по стапелю (на крыше здания справа). Слева от стапеля находятся компрессорные установки и очистные сооружения. позволяющие выбрасывать в атмосферу отработанные газы DF.

Оценивая сроки создания лазерного оружия, помощник заместителя министра обороны США по исследованиям и разработкам Дж. Миллберн сказал, что Управление перспективных программ МО США примерно в 1987 г. завершит программу, имеющую целью "демонстрацию техники лазерного оружия космического базирования", и только после этого может быть принято решение о целесообразности перехода к следующему этапу разработки, который займет еще примерно 12 лет. Необходимо отметить, что это заявление он сделал до известного выступления Рейгана по вопросу "новой оборонительной доктрины", которое, по- видимому, повлекло за собой значительные усилия по сокращению указанных сроков.

Активность политиков, энтузиазм ученых, жесткие графики проведения разработок — все это явилось достаточным стимулом широкомасштабного развертывания работ по космическому лазерному оружию наземного и космического базирования. К середине 1980- х гг. на полигонах Сан-Хуан Капистрано и Уайт Сэндз начались интенсивные испытания новых образцов высокомощных лазеров.

На полигоне фирмы TRW Сан-Хуан Капистрано, предназначенном для отработки и испытаний непрерывных химических лазеров (НХЛ) на HF и DF наземного и космического базирования. в то время постоянно проходила модернизация стендового оборудования. его состав последовательно расширялся в соответствии с разрабатываемыми образцами лазеров. Создали вакуумные камеры, позволявшие имитировать в процессе испытаний штатные условия. Напомним, что здесь в 1973–1975 гг. впервые прошли успешные испытания разработанных фирмой TRW высокомощных химических лазеров BDL (HF, 100 кВт) и NACL (DF. 440 кВт).

В 1981–1982 гг. на полигоне на уже упомянутом испытательном стенде НАГС (High-Altitude Tesi Stand, т. е. стенд для испытаний в высотных слоях атмосферы) проходили испытания нового сверхмощного DF-лазера MIRACL мощностью 2–2.2 МВт и длиной волны 3,8 мкм. Аппаратура стенда использовалась для исследования воздействия мощного излучения на материалы и объекты военной техники. В 1983 г. лазер MIRACL перебазировали на полигон Уайт Сэндз. В 1986 г. Пентагон предполагал использовать этот лазер в демонстрационных испытаниях по программе перехвата низкоорбитальных спутников.

На полигоне Уайт Сэндз с 1981 г. создавался специальный комплекс HF.I.STF (программа Strategic Technology/High Energy' Laser Technology) для испытаний высокоэнергетических лазерных систем. За американскую "пятилетку" (1981–1986 гг.) на строительство этого комплекса истратили 184,8 млн. долл. В последующие годы строительные работы на комплексе HELSTF финансировались из расчета 20 млн. долл. в год. В 1983 г. на нем установили лазер MIRACL с системой наведения и слежения (СНС) "Си Лайт", регулярные эксперименты начались в 1984 г. Исследовались параметры излучения лазера с целью улучшения качества пучка, изучалось воздействие МЛИ на материалы и элементы военной техники.

6 сентября 1985 г. на полигоне Уайт Сэндз прошел наиболее эффектный демонстрационный эксперимент по воздействию излучения лазера MIRACL на корпус второй ступени МБР "Титан-1", установленной неподвижно на расстоянии 800 м от лазера. Ракету жидким топливом и окислителем не заправляли, но баки наддули для имитации реальных условий. Позже по многим телеканалам всего мира неоднократно прокрутили ролик, на котором демонстрировалась неподвижно стоявшая ракета, которая "без видимых причин" и механических воздействий вдруг разлетелась на куски. Переполненные радужными эмоциями официальные представители МО США и Управления СОИ не скупились на комментарии.

Представитель Управления СОИ М. Пшак заявила, что эксперимент имел большое значение, "поскольку это было первое полномасштабное испытание в отношении объекта такой величины… В прошлом мы провели много испытаний ограниченного масштаба, но данный эксперимент подтвердил результаты наших прежних испытаний".

Директор программы "звездных войн" (Управления СОИ) генерал- лейтенант Дж. Абрахамсон лично присутствовал на эксперименте и позже рассказал группе западноевропейских и канадских журналистов, что лазер "разнес эту штуку буквально на куски… Это было очень эффектное зрелище" — добавил он, — "Ты видишь крупную ступень ракеты-носителя, смотришь на нее и слышишь слова: "Лазер наведен на цель…", и вдруг она разлетается на куски. Очень, очень эффектно". В то же время специалисты отметили, что проведенный эксперимент по своим характеристикам весьма далек от реальных требований, предъявляемых к ПРО в боевых условиях, Спустя неделю эксперимент успешно повторили.

В последующие годы лазер MIRACL также использовался по программам создания тактического оружия в интересах ВМС США. об этом речь пойдет дальше. В 1986–1987 гг, на комплексе IIELSTF полигона Уайт Сэндз для проведения регулярных испытаний были установлены:

— в 1986 г. — многоцелевой непрерывный DF-лазер МПКЛ мощностью 360 кВт, разработанный фирмой TRW и излучающий на длине волны 3.8 мкм. Регулярные испытания проводились с 1986 г.; в том же году начались эксперименты по изучению воздействия МЛИ на материалы и элементы ВТ. Его также планировали использовать в исследованиях по сопровождению "горячего пятна", образованного на мишени сфокусированным пучком;

— в 1987 г. — импульсно-периодический эксимерный лазер с комбинационным сдвигом частоты (EMRLD). разработанный фирмами "Авко" и "Рокетдайн". Дня преобразования излучения предполагалось использовать ячейку ВКР. Первое испытание провели в мае 1988 г., получив генерацию микросекундных импульсов на длине волны 0.35 мкм с пиковой мощностью 15–20 МВт (без использования ВКР-ячейки). Лазер предполагали использовать в системе противоспутникового оружия наземного базирования, хотя испытания подобных систем в те годы не планировали. В начале 1980-х когда приступали к разработке лазера EMRLD, его намеревались также использовать для связи с глубоко погруженными подводными лодками с помощью огромного космического зеркала (известно, что излучение в сине-зеленой области спектра может глубоко проникать через толщу морской воды).

Одновременно велись работы по созданию испытательного комплекса на основе лазера на свободных электронах (ЛСЭ). В мае 1987 г. фирма "Флуор Коистракшн" приступила к строительству вспомогательных сооружений для системы управлении лучом комплекса ЛСЭ. Стоимость контракта составляла 197,6 млн. долл. В 1988 г. фирма "Локхид" получила контракт стоимостью 179 млн. долл. на проектирование системы управления лучом комплекса ЛСЭ.

К концу 1980-х гг. в состав лазерного полигона Уайт Сэндз вошли следующие основные сооружения: НХЛ MIRACL с системой наведения "Си Лайт"; НХЛ МПКЛ; стенд для исследования воздействия излучения на материалы, эксимерный лазер EMRLD: центр управления испытаниями; вакуумная камера с вакуумированной трубой; мишенные корпуса и трассы: стенд для исследования воздействия излучения на ОВТ; сооружение для нейтрализации отработанной рабочей смеси: хранилища компонентов рабочей смеси, компрессорная станция и другие технические сооружения.

Наиболее впечатляющими были построенные огромные вакуумные камеры, вмещавшие мишени (реальные космические объекты) диаметром 4.5 и длиной 9.1 м. Их собирались облучать лучом лазера MIRACL, который направлялся в новую вакуумную камеру по трубе длиной 300 м и диаметром 610 мм. Начальник лазерной площадки на полигоне Уайт Сэндз Дж. Дэвис заявил, что новая установка впервые позволит оценить повреждения, вызванные интенсивным лазерным излучением, на мишенях ракетного ускорителя натуральных размеров в условиях, эквивалентных условиям на высоте 90 км. Местоположение лазерного устройства EMRLD позволяло также направлять луч в новую вакуумную камеру, хотя это и не было запланировано испытаниями.

Кроме измерения возможных повреждений в условиях, имитирующих космическое пространство, с помощью новой установки можно было оценить эффективность действия лазера средней мощности по выделению ложных целей на фоне ЛА, входящих в атмосферу. Такая селекция могла быть произведена во время полета на среднем (баллистическом) участке траектории путем определения реакции цели на лазерные импульсы. Поэтому лазер рассматривался и как возможная альтернатива источникам пучков нейтральных частиц.

В 1986–1987 гг. работы по программе СОИ велись наиболее широко и перешли в стадию проведения комплексных экспериментов, В первую очередь, это касалось лазерного оружия космического базирования (ЛО КБ), а также разработки методов и средств обеспечения эффективности применения наземных лазерных систем оружия ПРО и ПКО. Управление СОИ уделяло неослабное внимание исследованию прохождения лазерного излучения с земли в космос, разработке средств и способов наведения излучения наземных лазеров на цели в космосе, а также изучению еще ряда других вопросов, связанных с применением разрабатываемых наземных систем оружия ПРО и ПКО.

В 1985 г. в обсерватории ВВС США на о. Мауи (Гавайские острова) был проведен эксперимент по сопровождению лучом лазера мощностью 4 Вт космического объекта, для чего на МТКК "Дискавери" установили уголковый (призменный) отражатель, а также провели эксперименты по сопровождению целей и исследованию возможности компенсации атмосферного влияния на лазерное излучение. При этом, помимо наземного лазера, использовались и метеорологические ракеты Terrier- Malamute с максимальной высотой полета 650–740 км. Не обошлось и без комических ситуаций. В бортовой компьютер "Шаттла" для его предварительной ориентации на лазерный источник требовалось ввести высоту торы Халеакала над уровнем океана в футах. Нужное число ввели вовремя, но только не в футах, а в милях, после чего командир экипажа с удивлением обнаружил, что лазерная станция на горе Халеакала на о. Мауи находится где-то среди звезд.

Для исследования возможности прохождения в атмосфере излучения лазера MIRACL Управление СОИ в рамках проектов разработки наземных систем ЛО ПРО с элементами космического базирования намечало приступить в начале 1989 г. к проведению еще двух крупномасштабных экспериментов:

— RME (Relay Mirror Experiment — эксперимент с зеркалом-переотражателем), в ходе которого луч наземного лазера с помощью зеркала диаметром 60 см. установленного на космической платформе, будет наводиться на цель. Эксперимент собирались проводить в течение полугода. Цель эксперимента RME — отработка точного наведения и удержания на цели лазерного луча, направленного с земли на переотражающее зеркало, находящееся на орбите высотой около 435 км. с последующим переотражением луча на цель,

— LACE (Laser Atmospheric Compensation Experiment) — эксперимент no компенсации атмосферных искажений лазерного луча при его прохождении через атмосферу. Продолжительность эксперимента — до двух лет. Эксперимент имел целью проверку концепции методов компенсации атмосферных искажений луча наземного лазера при его прохождении с земли в космос. Предусматривался вывод на орбиту специальной космической платформы, оборудованной аппаратурой для определения параметров луча. Высота орбиты полета платформы LACE должна бытьь больше, чем высота зеркала, используемого в эксперименте RMF..

Полномасштабное испытание лазера MIRACL в сентябре 1985 г. Разрушение второй ступени ракеты " Титан-1", наддутой и статически нагруженной для имитации условий полета.

Предусматривалось как комплексное. так и автономное проведение обоих экспериментов. В первом случае необходимо одновременное нахождение зеркала для эксперимента RME и платформы LACE в космосе. При этом переотражение зеркалом луча наземного лазера производилось непосредственно на объект LACE. При автономном проведении эксперимента RMF. наведение лазерного луча на переотражающее зеркало должно осуществляться с оптической станции горы Халеакала на о. Мауи. Переотраженный зеркалом луч должен был направляться на мишень в пункте Кихей в 20 км от горы. При автономном проведении эксперимента LACE использовалось излучение от лазеров наземного базирования на полигоне Уайт Сэндз и на о. Мауи.

В сентябре 1986 г. Управление СОИ провело первые наиболее сложные космические эксперименты в рамках одного из важнейших разделов программы СОИ. получившего условное название SATKA (Surveillance, Acquistion, Tracking and Kill Assesment — средства наблюдения, захвата, сопровождении, распознавания и оценки результатов поражения целей). Его основным назначением являлась разработка и демонстрационные испытания средств обнаружения, сопровождения, распознавания и оценки результатов поражения целей на всех этапах полета МБР и их головных частей.

Цель проводимых экспериментов заключалась в оценке возможности инфракрасных систем космического базирования обнаруживать МБР на этапе разгона по сигнатурам факелов ракетных двигателей, испытании системы наведения на цель оружия с использованием кинетической энергии и получении дополнительных данных о сигнатурах ракетных факелов. Эксперимент готовились более года и обошлись Управлению СОИ в 140 млн. долл.

В экспериментах использовались лазерный локатор-дальномер, радиолокатор и девять ИК-датчиков, работавших в различных диапазонах длин воли и выведенных в космос ракетой-носителем Delia-180 на околоземные орбиты высотой -220 км. После разделения вторая и третья ступени этой ракеты стали искусственными спутниками Земли, несущими на себе полезную нагрузку (вторая ступень — девять ИК-датчиков и лазерный дальномер, третья ступень — РЛС и запас топлива для обеспечения маневрирования в космосе). В ходе экспериментов телевизионный датчик (ИК-головка самонаведения от ракеты Maverick) обнаружил старт зондирующей ракеты Aries с ракетного полигона Уайт Сэндз при наклонной дальности 360 км. Четыре ИК-датчика вели наблюдение за третьей ступенью и четыре датчика наблюдали за факелом второй ступени собственной ракеты- носителя и факелом ракеты Aries на этапе разгона. Лазерный локатор-дальномер использовался для определения расстояний между второй и третьей ступенями при их маневрировании (ступени сближались до 2 км и расходились до 220 км друг от друга). РЛС системы наведения использовалась для наведения третьей ступени на вторую для ее уничтожения в районе полигона Кваджалейн. Руководивший экспериментом начальник Управления СОИ Дж. Абрахамсон заявил, что он прошел успешно и доказал возможность создания и применения ИК-систем для обнаружения МБР на этапе разгона.

В конце 1987 г. Управление СОИ провело космический эксперимент по обнаружению и сопровождению цели (ракеты "Минитмен", запущенной с авиабазы Вандерберг в направлении Гавайских островов) на всех этапах ее полета. Последующие запуски ракеты "Минитмен" планировали продолжить в 1988 г.

8 февраля 1988 г. был проведен очередной комплексный эксперимент Delta-181, в ходе которого на космическую орбиту вывели 15 мишеней и семь датчиков различного назначения с целью отработки элементов космических систем обнаружения, захвата и слежения. а также компонентов систем прицеливания для оружия космического базирования. Также исследовались возможности опознавания боеголовок МБР среди ложных целей. Следующий эксперимент по программе Delta намечали провести в августе 1988 г.

В следующей "американской капиталистической пятилетке" (1988–1993 гг.) Управление СОИ запланировало в рамках программы SATKA провести еще ряд важных и интересных комплексных космических экспериментов:

— два по сопровождению и целеуказанию: TRE-1 (с использованием системы ATP-Talon Gold и переотражающего зеркала — в 1988 г.) и TRE-2 (с использованием модулей космических систем обнаружения и сопровождения целей и обзорной РЛС с формированием изображений — в 1988–1989 гг.);

— комплексный эксперимент с переотражающим зеркалом Hibrel с высоким коэффициентом отражения мощного лазерного пучка в 1989 г.;

— комплексный эксперимент с использованием оптических и радиолокационных датчиков космического базирования для демонстрации их эффективности. живучести и возможности одновременного сопровождения большого числа боеголовок на маршевом этапе их полета (1991–1993 гг.);

— эксперимент в космосе с устройствами на пучках нейтральных частиц с целью определения возможности и целесообразности их применения для распознавания целей (реальных и ложных) на маршевом этапе их полета (1991–1992 гг.);

— эксперимент с бортовой оптической системой (АОА) с целью определения пригодности ее использования на самолете для сопровождения боеголовок МБР на конечном этапе их полета (1988–1989 гг.).

Схема размещения основного оборудования на МТКК "Спенс Шаттл":

1 — аппаратура фирмы "Каман"; 2 — электронные блоки маркера: 3 — вторичное зеркало для отклонения луча: 4 — датчик отклоняющего зеркала: 5 — четыре блока навигационной системы с двумя устройствами подсветки: 6 — ТВ-система обнаружения и захвата цели: 7 — крышка для защиты от воздействия окружающей среды (в открытом положении образует двери): 8 — оптическая скамья на платформе (поддоне): 9–1.55-м ориентирующееся зеркало (под углом 45") в кардановом подвесе: 10 — 80-см телескоп: 11 — поддон с антенной системой с электронным сканированием луча: 12 — охлаждающие плиты: 13 — УФ-камера: 14 — 47-см испытательные объекты для слежения в открытом космосе: 15 — ИК-камера: 16 — опорная конструкция оптической скамьи: 17 — модульная оптическая скамья: 18 — фокально-плоскостная матрица (матрица Гартмана): 19 — маркер: 20 — стойка 5 с аппаратурой фирмы "Каман" 21 — стойка 3 с аппаратурой фирмы "Локхид мисайлз анд спейс компани" 22 — сдвоенный модуль: 23 — электронные блоки фирмы "Каман"

По программе ATP (Talon Gold) на 1987–1988 гг. были запланированы два эксперимента в космосе на борту МТКК типа "Шаттл", связанных с разработкой этой подсистемы, один из которых назывался Starlab. Но в 1987 г. и в первых трех кварталах 1988 г. эти эксперименты не были проведены вследствие запрета пилотируемых космических полетов после катастрофы МТКК "Челленджер" 28 января 1986 г. Не исключено, что в том полете тоже планировалось проведение эксперимента по программе СОИ, на что указывало присутствие среди экипажа специалиста по полезной нагрузке Г. Джарвиса. Вероятно, программа несостоявшегося эксперимента и частично программа указанных экспериментов по плану АТР могла выполняться на борту МТКК "Атлантис". полет которого состоялся в декабре 1988 г. целиком по программе МО США.

Логическим завершением широкомасштабной программы комплексных космических экспериментов являлся эксперимент Starlab ("Старлэб". т. е. звездная лаборатория), названный в американской прессе "ключом к оружию космического базирования". По первоначальному плану его планировали провести в начале 1992 г. на борту МТКК типа "Спейс Шаттл" в интересах СОИ с целью разрешения критических технологических проблем, связанных с разработкой оружия космического базирования для стратегической обороны от ядерных боеголовок".

Хотя эксперимент "Старлэб" предназначался для решения проблем, связанных как с оружием направленной энергии (лазер, генератор пучков частиц). так и с кинетическим оружием, тем не менее, основное внимание при проведении эксперимента должно было уделяться оружию направленной энергии По замыслу, система "Старлэб", размещенная в разработанной в Европе бортовой космической лаборатории "Спейслэб", должна была продемонстрировать возможность применения матриц активных и пассивных датчиков для точного обнаружения, захвата, сопровождения и целеуказания на этапе разгона. Система "Старлэб- предназначалась для захвата и сопровождения цели и наведения лазерного луча на оснащенные датчиками 4-х ступенчатые испытательные ракеты на твердом топливе, получившие наименование "Старбердз". На каждой из шести таких ракет установлен лазерный мишенный щит для демонстрации решения системой "Старлэб" задач по захвату, сопровождению и целеуказанию, а также адаптивной компенсации атмосферных искажений лазерного луча. В ходе эксперимента планировалась демонстрация работы усовершенствованной адаптивной оптической системы SWAT, проверенной в эксперименте на о. Мауи (Гавайские о-ва), и устройства быстрого перенацеливания лазерного луча.

Размещение системы наведения и сопровождения цепи в космической лаборатории "Спейслэб" в грузовом отсеке МТКК "Спейс Шаттл" Луч отражается от размещенного в отсеке в кардановом подвесе 1,55-м зеркала и попадает на спутник-мишень

Схема проведения космического эксперимента "Старлэб": 1 — обнаружение факела от двигателя ракеты на стартовом столе пассивными средствами; 2 — сопровождение ракеты по факелу с использованием пассивных средств видимого, УФ- и коротковолнового ИК-диапазона; 3 — обнаружение и захват корпуса ракеты активными средствами; 4 — коррекция волнового фронта: 5 — сопровождение ракеты активными средствами; 6- лазерное целеуказание; 7 — орбита МТКК "Спейс Шаттл": 8 — лимб Земли; 9 — сопровождение боеголовки активными средствами; 10 — определение сигнатур факела с помощью пассивных средств видимого, УФ- и коротковолнового ИК-диапазонов и активных средств на длине волны 0,53 мкм. а также сигнатур корпуса ракеты с помощью активных средств на 0.53 мкм. 11 — старт ракеты-мишени "Старберд"; 12 — слежение за ракетой с Земли: 13 — остров Уэйк: 14 — слежение за МТКК "Спейс Шаттл" с Земли; 15 — расстояния (в км) между МТКК и ракетой-мишенью во время запуска и прекращения работы (Т) двигателей 4-х ступеней работы.

Ускорители ракеты "Старберд" и отдельный ускоритель со ступенью с ЖРД должны были использоваться для сбора данных о факелах. Космические испытательные объекты, которые в ходе эксперимента планировалось выводить с МТКК типа "Спейс Шаттл". должны были использоваться для выполнения операций быстрого перенацеливания. В различных условиях освещенности и положениях Земли планировали осуществлять фоновые измерения лимба Земли и точки надира. Эксперимент "Старлэб" включал в себя испытания с использованием звезд, планет, космических испытательных объектов и наземных установок.

Основное технические требование сводилось к тому, чтобы космическая платформа, предназначенная для захвата, сопровождения и целеуказания, могла определять местоположение цели. ее скорость, ускорение и ориентацию с достаточно высокой точностью, гарантировавшей поражение и уничтожение цели. Больше того, оружие направленной энергии должно было обладать очень высокой точностью прицеливания с тем, чтобы стабилизировать лазерный луч на уязвимой точке цели.

Решение всех этих военно-прикладных задач и должен был продемонстрировать эксперимент — Старлэб". поскольку он должен был осуществить:

— оптическое обнаружение и сопровождение ракет ы по излучению ее факела:

— определение местоположения корпуса ракеты по информации, содержащейся и ее факеле;

— оптическое сопровождение ракеты при облучении ее лазером;

— точное целеуказание и стабилизацию луча маломощного лазера на специфической точке ракеты;

— использование излучения факела для коррекции оптических искажений во временной последовательности лучей (или импульсов) с тем, чтобы увеличить интенсивность лазерного излучения на прицельной точке.

Эксперимент "Старлэб" планировали проводить в течение недели. Все оборудование размещалось в сдвоенном модуле "Спейслэб" и на поддоне в отсеке полезной нагрузки МТКК "Шаттл". Запуск корабля производился из космического центра им. Кеннеди (шт. Флорида), а посадку намечалось произвести на авиабазе ВВС Эдвардс (шт. Калифорния). В экипаж корабля включали двоих специалистов но эксплуатации полезной нагрузки в эксперименте, помимо пяти астронавтов НАСА. Корабль планировали запустить на высоту 330,4 км, наклонение орбиты 33.4 град Центр управления работой полезной нагрузки и площадка научных операций располагались в центре космических полетов им. Маршала (Хантсвилл, шт. Алабама). Космические цели (ракеты "Старберд") планировали запускать из Пикок-Пойнт (о. Уэйк) и с комплекса № 20 авиастанции ВВС США на мысе Канаверал (шт. Флорида). Общее руководство экспериментом осуществляло Управление СОИ. а основными участниками его проведения являлись Управление космических систем ВВС США. Командование стратегической обороны Армии США и НАСА.

Основной эксперимент в системе "Старлэб" по слежению за ракетой начинается с наведения основного 1.55-м зеркала на стартовую позицию ракеты. (Кроме большого зеркала, в состав системы "Старлэб" входит также телескоп диаметром 80 см. В хвостовой часто модуля "Спейслэб" находится высококачественное оптическое окно для вывода излучения с тем, чтобы ввести лазерный луч в 80-см телескоп, который, в свою очередь, проецирует лазерный луч на большое ориентирующееся 1,55-см зеркало, установленное в кардановом подвесе.) Следящее устройство системы "Старлэб" должно захватить факел ракеты и пассивно сопровождать ракету по излучению этого факела. Когда ракета в полете окажется в пределах досягаемости лазерного локатора (на основе твердотельного лазера нa стекле с неодимом YAG: Nd с удвоением частоты). система "Старлэб" будет сопровождать ракету в активном режиме. Кожух, прикрывающий мишенный щит на 4-й ступени ракеты, сбрасывается примерно через 10 с. после запуска двигателя 3-й ступени. После этого мишенный щит фиксирует точность наведения и дрожания (угловые колебания) луча системы "Старлэб". Во время захвата и сопровождения ракеты изображение факела фиксируется на различных длинах волн — 0,2–0,32 мкм, 0,35-0,7 мкм, 2,7–4.3 мкм ультрафиолетового, видимого и среднего ИК-диапазона.

Процесс захвата цели системой "Старлэб" начинается с маневрирования на орбите МТКК "Спейс Шаттл" с тем, чтобы навести оптику "Старлэба" нa стартовую позицию ракеты при появлении КК над горизонтом. Затем орбитальный корабль медленно поворачивается вокруг поперечной оси со скоростью 0,7 град/с. чтобы удерживать ракету в поле- зрения ориентирующегося (наводящего) зеркала системы "Старлэб".

Основная часть наблюдений должна будет проводиться до рассвета с тем, чтобы получать высококачественные данные без фоновых засветок. При отсутствии облачности в атмосфере на стартовой позиции ракеты будет задействован маяк прожекторного типа, излучение которого направляют в сторону орбитального ЛА для облегчения захвата цели. Маяк выключают непосредственно перед включением двигателей первой ступени. Основная проблема здесь также заключалась и в том. что телекамера захвата на основе ПЗС-матриц обеспечивала захват самого яркого объекта в поле зрения. Одновременно с ТВ-камерой работала и ИК-камера с широким полем зрения. При больших наклонных дальностях освещенные солнцем облака, как правило, оказываются ярче видимого излучения факела, поэтому в дневное время основным режимом захвата ракеты должен становиться ИК-режим. Конструкция разнообразных датчиков системы и программное обеспечение были в состоянии ориентироватъ наводящее зеркало таким образом, чтобы захватить ракету над облаками, а верхние ее ступени — после завершения полета по инерции второй ступени.

После захвата изображения ракеты осуществляется быстрый разворот наводящего зеркала, в результате изображение факела формируется около центра поля зрения камеры захвата, после чего начинается сопровождение. Переход с пассивного сопровождения корпуса ракеты "Старберд" к активному происходит в конце работы двигателя второй ступени, а к активному сопровождению мишенного щита — во время работы двигателей третьей и четвертой ступеней ракеты. При демонстрации системы целеуказания в эксперименте "Старлэб" используется луч маломощного гелий-неонового лазера, с высокой точностью и небольшими угловыми колебаниями направляемого в мишенный щит ракеты "Старберд".

Помимо получения данных о факелах твердотопливной ракеты "Старберд". в ходе эксперимента собирались также данные о факелах жидкостных ракет (они значительно отличаются от сигнатур РДТТ и являются более интенсивными). Запуск экспериментальных ракет был спроектирован так. чтобы обезопасить полет "Шаттла". Вероятность поражения МТКК даже при несанкционированном взрыве любой ступени ракеты — 10-6. Другие меры предосторожности касались работы с лазерным излучением, чтобы не допустить никакой опасности для зрения экипажа и наземного персонала.

Из других экспериментов следует выделить работы, связанные с управлением волновым фронтом для компенсации атмосферных искажений. Для захвата и сопровождения МТКК а также наведения на него лазерного луча сначала будет использована оптическая станция ВВС на о. Мауи, а затем система "Старлэб" сама осуществит захват, сопровождение и лазерное целеуказание этой станции. В эксперименте будут использованы несколько лазеров с различными рабочими частотами. Лазер с о. Мауи, излучающий в голубой области видимого участка спектра, будет наведен на "Шаттл". Отраженное от уголковых отражателей излучение используется для адаптивной компенсации искажений зеленого луча лазера, направленного на "Шаттл", и на его борту будут измерены характеристики этого излучения.

В боевой обстановке платформа с оружием направленной энергии должна быть в состоянии поражать многочисленные цели за минимально возможный период времени. При перенацеливании луча цель должна быть уничтожена, после чего луч практически мгновенно перемещается на новую цель и стабилизируется за очень короткое время с минимальным отклонением и дрожанием.

В ходе полета "Шаттла" был предусмотрен эксперимент по быстрому перенацеливанию на две космические мишени, выводимые в космос с "Шаттла". Это два диффузно отражающих светлых сферических объекта диаметром ~ 47 см, хорошо отражающие солнечный свет, что облегчит их захват. После вывода на орбиту они будут перемещаться отдельно от системы "Старлэб", что позволит осуществить их сопровождение, облучение и целеуказание. Эксперимент по перенацеливанию и ориентированию планировалось повторить несколько раз, поскольку сферические цели будут дрейфовать на значительном расстоянии, постепенно удаляясь.

Продолжение следует

Семен Федосеев