Стратегическая оборона: использование Луны и астероидов в военных целях

Вечером 23 марта 1983 года президент Рональд Рейган обратился к народу Соединенных Штатов Америки из Овального кабинета. Сославшись на агрессивные действия Советского Союза, он поддержал предложения об увеличении военных расходов США и о принятии на вооружение новых ракет и бомбардировщиков. Затем он призвал совершить революцию в американской стратегической доктрине:

«Позвольте поделиться с вами своим видением будущего ... Что, если бы свободные народы могли жить спокойно, будучи уверенными в том, что их безопасность зиждется не на угрозе мгновенного ответного удара США, сдерживающей советское нападение, что мы можем перехватывать и уничтожать стратегические баллистические ракеты до того, как они достигнут территории нашей страны и наших союзников? Я знаю, что это чрезвычайно сложная техническая задача, выполнить которую до конца нынешнего столетия, наверное, не удастся ... Я призываю научное сообщество нашей страны, давшее нам ядерное оружие, обратить свои величайшие таланты на благо человечества и мира во всем мире, и дать нам средства, которые сделают такое оружие бессильным и устаревшим».

Так родилась Стратегическая оборонная инициатива (СОИ), которая больше известна под своим навеянным кинематографом названием «Звездные войны». Цель данной статьи не в обсуждении геополитических последствий СОИ или ее технической осуществимости. Я хочу сосредоточиться на менее известных аспектах планирования этой инициативы.

Белый дом Рейгана поручил Джеймсу Флетчеру (James Fletcher), который с 1972 по 1977 год руководил НАСА при Никсоне и Форде, возглавить специальную рабочую группу. Она должна была разработать предложения по программе создания СОИ и по проведению соответствующих экспериментов. Флетчер поручил Космическому институту Калифорнийского университета Сан-Диего (Calspace) провести семинар и обсудить на нем вопрос о том, можно ли использовать ресурсы Луны и астероидов в реализации концепции Рейгана. Этот семинар под названием «Военное применение околоземных ресурсов» состоялся 15-17 августа 1983 года в Ла-Хойе, штат Калифорния.

То обстоятельство, что Флетчер обратился в Calspace с просьбой помочь ему в составлении отчета по СОИ, не должен вызывать особого удивления. В феврале 1977 года профессор химии из Калифорнийского университета Сан-Диего Джеймс Арнольд (James Arnold) провел разговор с директором НАСА Флетчером о том, что космическое ведомство должно сосредоточить свои усилия на эксплуатации околоземных космических ресурсов. Впоследствии он изложил свои мысли на сей счет в подробном письме на две страницы, которое направил Флетчеру. Спустя три года Арнольд стал первым директором Космического института Calspace, который возник благодаря энтузиазму калифорнийского губернатора Джерри Брауна (Jerry Brown), всячески способствовавшего научно-техническому прогрессу в своем штате.

Планетолог Стюарт Нозетт (Stewart Nozette), с 1983 по 1984 год работавший у Арнольда заместителем, стал организатором семинара в Ла-Хойе, который собрал вместе 36 выдающихся ученых и инженеров из авиакосмических компаний, национальных лабораторий, центров НАСА, министерства обороны и военных аналитических центров. Совместными усилиями они начали предлагать свои идеи по использованию ресурсов Луны и астероидов в рамках программы СОИ. Нозетт также подготовил и отредактировал отчет по результатам работы семинара, который Арнольд 18 августа 1983 года представил Флетчеру. Переработанная версия данного отчета была подготовлена 31 октября 1983 года, и данная статья основана на материалах именно этой версии.

В конце 1970-х годов НАСА, авиакосмические компании и университеты уделяли много времени и прилагали огромные усилия для разработки крупных конструкций для их сборки в космосе. Речь о таких конструкциях, как, например, спутники на солнечной энергии. В некоторых планах предусматривалось использование космических ресурсов. В препроводительном письме к отчету по семинару в Ла-Хойе Нозетт пояснил, что хотя эти исследования проводятся «без особой концентрации усилий и во второстепенном порядке», они заложили фундамент для использования лунных и астероидных ресурсов в рамках программы СОИ. Он отметил, что семинар в Ла-Хойе стал первым мероприятием, на котором были рассмотрены военное приложение концепций 1970-х годов.

На момент проведения данного семинара об околоземных космических ресурсах было известно не очень много. Пять орбитальных спутников Луны сделали снимки значительной части ее поверхности со слабым разрешением. А некоторые участки были сняты с более высокой степенью четкости — в основном те, где собирались сажать «Аполлоны». НАСА с 1969 по 1972 год высаживала астронавтов «Аполлона» в шести точках, и ученым удалось проанализировать более 2400 собранных ими геологических образцов. Кроме того, Луну исследовали с лунной орбиты при помощи дистанционных приборов. Таким образом, были получены данные низкого разрешения о, в лучшем случае, 10% лунной поверхности.

Ученые с 1961 года строили гипотезы о том, что в расположенных в тени кратерах на лунных полюсах может находиться лед, образовавшийся в результате столкновения Луны с кометами. Однако эти лунные полюса оставались неисследованными, поскольку находились вдалеке от района экватора, где можно было сажать лунные модули «Аполлона».

В 1983 году было известно об орбитальных траекториях лишь 75 околоземных астероидов. Волна открытий в конце 1970-х и начале 1980-х годов позволила говорить о том, что число крупных околоземных астероидов может достигать многих тысяч, и что 20% из них доступны для исследований с космических аппаратов (с годами эти приблизительные оценки были пересмотрены в сторону понижения). Существовало предположение (оно оказалось правильным), что собранные на Земле метеориты прилетели с околоземных астероидов, однако было неясно, с каких именно.

В отчете по результатам работы в Ла-Хойя прозвучал призыв активизировать исследовательские работы, которые должны были стать первым шагом к использованию околоземных ресурсов. В списке «проектов, которые нужно начать немедленно», участники семинара поставили на первое место «лунный полярный орбитальный аппарат», который должен был проходить по орбите над обоими полюсами. Луна вращается таким образом, что за две недели этот космический аппарат мог бы при помощи своих приборов исследовать всю ее поверхность.

Кроме того, в отчете по результатам работы семинара прозвучала мысль о том, что необходимо радикально активизировать усилия по обнаружению и первоначальному анализу околоземных астероидов. Там отмечалось, что среди доступных для исследований с космических аппаратов околоземных астероидов «самые многообещающие объекты пока не обнаружены». Далее в отчете звучал призыв к НАСА осуществить серию непилотируемых полетов к околоземным астероидам.

В 1983 году в программе пилотируемых полетов НАСА основное внимание было сосредоточено на поиске недостатков космического челнока «шаттл». Несмотря на минимальное количество осуществленных полетов (восьмой полет «шаттла» состоялся в период между семинаром в Ла-Хойе и написанием отчета Флетчера), количество запланированных миссий было внушительным. Многие представители космической отрасли надеялись на то, что президент Рейган скоро даст «добро» на создание космической станции НАСА, которую можно будет вывести в космос отдельными частями в отсеках космического челнока, а затем собрать на низкой околоземной орбите. Они полагали, что на станции на постоянной основе будут базироваться вспомогательные космические корабли, в том числе орбитальные транспортные аппараты, способные выходить за пределы орбиты «шаттлов» и станции.

Участники семинара в Ла-Хойя увидели в таких орбитальных транспортных аппаратах большой потенциал для пилотируемых полетов на Луну и околоземные астероиды с целью геологоразведки и добычи полезных ископаемых. В отчете отмечалось, что ключевой технологией, которая позволит совершать такие полеты, станет тепловая защита многоразового использования, позволяющая орбитальным транспортным аппаратам использовать земную атмосферу для торможения и выхода на низкую околоземную орбиту. Отчет рекомендовал выработать технико-экономическое обоснование строительства лунной базы, а также провести исследования, направленные на разработку технологий добычи и переработки сырья на Луне и околоземных астероидах.

Участники семинара выдвинули более десятка предложений, касающихся использования лунных и астероидных ресурсов в интересах СОИ. Ниже приводится описание трех главных областей применения лунных и астероидных материалов.

Участники семинара отмечали, что масштабная разведка, добыча и переработка ресурсов позволят создать космические фабрики по производству «брони» из лунного алюминия, астероидного железа, а также алюминиево-железных сплавов, которые будут создаваться при помощи небольших металлических добавок, присылаемых с Земли. В отчете отмечалось, что запускаемые с Земли военно-космические системы обычно должны иметь минимальный вес, чтобы сократить расходы на запуск. Поэтому в случае нападения такие системы будут незащищенными и уязвимыми.

«С другой стороны, — отмечалось в отчете, — если на околоземную орбиту удастся доставить относительно недорогую партию строительных материалов (500-1000 долларов за килограмм), военные системы можно будет проектировать совсем по-другому. Они обретут больше возможностей и станут более живучими». Слоеная броневая защита для платформы противоракетной обороны СОИ с площадью поперечного сечения 20 квадратных метров будет иметь массу около 400 метрических тонн. Таким образом, для 100 платформ этого типа потребуется около 40 000 метрических тонн брони.

Слоеная металлическая броня могла бы сводить на нет нападения с применением кинетического оружия (имеются в виду системы, ведущие огонь твердыми снарядами). А вот для обороны от лучевого оружия и ядерных взрывов понадобилась бы радиационная защита. Для защиты уязвимых электронных систем от нейтронов участники семинара предложили использовать воду с астероидов и с лунных полюсов, если она там есть. Кроме того, воду можно использовать в интересах жизнеобеспечения, а также разлагать ее на водород и кислород для применения в качестве ракетного топлива.

Самая важная после брони область применения космических ресурсов в плане массы это то, что в отчете было названо «стабилизирующей инерцией». В результате нападения противника платформа ПРО может начать неконтролируемое движение, даже если броня защитит ее от повреждений. Но если разместить такую платформу на куске астероида, это существенно увеличит ее массу, а следовательно сдвинуть ее с орбиты будет гораздо труднее.

Третья область применения — поглощение тепла. Участники семинара пришли к выводу, что системы противоракетной обороны, такие как лазерное оружие для уничтожения ракет, приводимое в действие ядерными взрывами, будут очень быстро вырабатывать огромное количество избыточной тепловой энергии. Если этой тепловой энергии будет некуда деваться, она сможет с легкостью уничтожить эти системы ПРО. В качестве теплопоглотителя планировалось использовать большую емкость с водой или крупный кусок металла.

Рабочая группа Флетчера представила свой массивный отчет в семи томах в Белый дом 4 ноября 1983 года. С тех пор прошло более тридцати лет, однако большая его часть до сих пор засекречена. Поэтому непонятно, насколько семинар в Ла-Хойя повлиял на его выводы и заключения.

Прошло 15 лет XXI века, а СОИ пока еще не соответствует видению Рейгана. В значительной мере это объясняется тем, что Советский Союз, который он назвал «империей зла», в 1991 году распался. Вместо того, чтобы привести к созданию противоракетного щита против масштабного ядерного нападения СССР, СОИ стала самой важным полигоном разработки космических технологий после «Аполлона». Программа Discovery, в рамках которой осуществляются дешевые и относительно регулярные полеты автоматических станций на Луну и другие планеты, а также недорогие полеты на Марс, выполнявшиеся в 1996-2008 годах, были бы невозможны без тех технологий, которые были разработаны в рамках СОИ.

Первым в ряду этих миссий стал проект Clementine, осуществленный общими усилиями Организации СОИ (позднее ее переименовали в ОСОБР — Организацию по созданию обороны от баллистических ракет), ВВС США, Ливерморской национальной лаборатории им Лоуренса, научно-исследовательской лаборатории ВМС и НАСА. Этот проект возглавил организатор семинара «Военное применение околоземных ресурсов» Стюарт Нозетт. 25 января 1994 года космический аппарат «Клементина» был выведен в космос перепрофилированной ракетой «Титан-2» с базы ВВС Ванденберг. В основном это была демонстрация технологий ОСОБР, но вместе с тем «Клементина» стала первым исследовательским аппаратом, совершившим полет к Луне с того момента, как оттуда в августе 1976 года вместе с образцами вернулся советский зонд «Луна-24», а также первым американским аппаратом с момента полета туда «Аполлона-17» в декабре 1972 года.

Зонд «Клементина» вышел на лунную полярную орбиту 19 февраля 1994 года и за два месяца исследовал почти всю лунную поверхность. Совместно с сетью дальней космической связи НАСА (Deep Space Network) этот аппарат занимался поисками льда в кратерах на лунных полюсах, которые постоянно находятся в тени. Исследователи на основе собранных данных пришли к выводу, что там имеются большие запасы льда из воды. Как только прозвучало заявление на эту тему, его тут же подвергли сомнению на пресс-конференции в министерстве обороны, которая состоялась 4 декабря 1996 года. Но последующие лунные миссии (Lunar Prospector, Lunar Reconnaissance Orbiter, Chandrayaan-1 и LCROSS) подтвердили наличие на полюсах Луны сотен миллионов тонн водяного льда.

5 мая 1994 года «Клементина» ушла с лунной орбиты и направилась к околоземному астероиду Географос. К сожалению, на второй день полета (7 мая 1994 года) на борту станции произошел компьютерный сбой, из-за которого она сбросила все топливо с двигателей управления пространственным положением. Интересно, что этот астероид изначально и был основной целью разработки «Клементины», когда она началась в марте 1992 года. Свое название «Клементина» получила по словам из песни «Oh, My Darling Clementine», потому что пролетев рядом с Географосом, она должна была «потеряться и уйти навсегда». А лунную фазу полета добавили позднее.

Судьба Стюарта Нозетта в этой истории сделала странный пируэт. Его всячески хвалили и прославляли за работу по проекту «Клементина». Среди прочего, он получил медаль НАСА «За исключительные достижения». В 2006 году он ушел с государственной службы, чтобы возглавить некоммерческий Альянс конкурентных технологий (Alliance for Competitive Technology), получавший финансирование от НАСА.

Однако Нозетт, у которого с 1989 по 2006 год была высшая форма допуска к совершенно секретным материалам, вскоре попал под следствие министерства юстиции, обвинившего его в незаконном присвоении средств НАСА и в уклонении от уплаты налогов. Затем его обвинили в шпионаже, когда он попытался продать секретную информацию агенту ФБР, изображавшему израильского шпиона. В 2011 году его приговорили к 13 годам лишения свободы в федеральной тюрьме.