Satelity na celowniku. Rosyjski potencjał rażenia infrastruktury kosmicznej

24 grudnia 2019, 11:53
Ground-based-laser-DIA
Wizja działania radzieckiej naziemnej stacji bojowej wyposażonej w system laserowy Terra-3 zdolny do rażenia obiektów na niskiej orbicie okołoziemskiej (amerykańskie opracowanie rządowe z 1986 roku). Ilustracja: Defense Intelligence Agency/Edward L. Cooper - domena publiczna

Przestrzeń kosmiczna zaczyna być oficjalnie traktowana jako nowy, piąty już wymiar prowadzenia walki. I choć deklaratywnie nie ma w niej zainstalowanych stricte ofensywnych systemów, ten stan szybko może się zmienić. W kosmosie działają tymczasem strategicznie kluczowe systemy przekazywania informacji, dokładnego pozycjonowania, prowadzenia rozpoznania czy wykonywania działalności wywiadowczej - i to one w dużym stopniu decydują o powodzeniu wszelkiego typu działań operacyjnych prowadzonych na Ziemi. Jednocześnie, zasobom tym z coraz większą łatwością można zagrozić z pozostałych czterech wymiarów działań bojowych. 

Praktycznie od samego świtu ery kosmicznej w październiku 1957 roku, gdy ZSRR wysyłało w kosmos pierwszego satelitę, było wiadomym, że prędzej czy później takie sztuczne obiekty będą umieszczane tam przez człowieka z typowo militarnym przeznaczeniem. Przynajmniej od kilku dekad zatem jest pewne, że cześć satelitów to bardzo ważne obiekty strategiczne, a przestrzeń kosmiczna otaczająca Ziemię wciela się w rolę kolejnego, piątego już wymiaru prowadzenia działań operacyjnych – o coraz większym znaczeniu, decydującym o powodzeniu walk w pozostałych czterech, czyli na lądzie, wodzie, w powietrzu oraz powiązanej z nimi wszystkimi cyberprzestrzeni.

Tak, jak dla Amerykanów, tak i dla Rosjan od początku rywalizacji w opanowywaniu przestrzeni kosmicznej i eskalacji „zimnej wojny” stało się jasne, że należy zbudować wszelkie możliwe systemy zwalczania wrogich sztucznych obiektów, o charakterze nie tylko militarnym, umieszczanych przez człowieka w przestrzeni okołoziemskiej. W ten sposób narodziła się broń określana jako ASAT (Anti-SATellite Weapon), która jednocześnie stała się pierwszym krokiem do uczynienia z kosmosu obszaru zmagań militarnych. Szacuje się, że tylko w samej Rosji, w ciągu ostatnich kilku lat na odbudowanie/rozbudowanie możliwości walki z satelitami wydano już ponad 5 miliardów USD.

Według oficjalnych rejestrów liczba dotychczas wystrzelonych sztucznych satelitów przekracza 8000, a na orbicie Ziemi znajduje się obecnie ponad 1750 takich nadal aktywnych obiektów. Na tzw. niskich orbitach krąży ich ponad 1000, na średnich ok. 100, na orbitach geosynchronicznych ponad 530, a na orbitach wysoce eliptycznych – blisko 40. Z kolei według raportu NASIC (US Air Force National Air and Space Intelligence Center) liczba satelitów wywiadowczych i obserwacyjnych potroiła się w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Sposoby walki z satelitami

Wszelkiego rodzaju sztuczne satelity mają olbrzymie znaczenie dla funkcjonowania współczesnego człowieka, a te zupełnie stricto militarne - dla poszczególnych rodzajów Sił Zbrojnych. Praktycznie nie ma obecnie żadnych poważnych (oczywiście nie licząc finansowych) przeszkód w opracowywaniu lub wykorzystaniu satelitów w wojsku.

Same satelity jednak, choć poruszają się bardzo wysoko, to ich specyficzne cechy niewynikające z budowy, zasad wykorzystania i pracy na orbicie powodują, że są one praktycznie niemożliwe do ukrycia, a tory ich biegów są łatwe do określenia. Mają one ograniczoną zdolność do manewrowania (niewielka ilość dostępnego paliwa), co praktycznie nie pozwala im uniknąć ataku przez systemy przeciwsatelitarne. Ponadto nie można ich opancerzyć (kwestia masy), a możliwości ich naprawy i serwisowania w przestrzeni kosmicznej są obecnie z reguły niewielkie.

Zasadnicze przeszkody na drodze do efektywnego niszczenia satelitów to wysokość ich umieszczenia nad Ziemią oraz prędkość, z jaką się poruszają przy ich relatywnie niewielkich rozmiarach.

W początkowej fazie wykorzystania okołoziemskiej przestrzeni kosmicznej z technicznego punktu widzenia możliwe było umieszczanie sztucznych satelitów jedynie na tzw. niskiej orbicie Ziemi (Low Earth Orbit – LEO), czyli w odległości od 180 do 2000 km od naszego globu. Obecnie na LEO znajdują się satelity obserwacyjne oraz komunikacyjne i meteorologiczne (np. Iridium, GlobalStar i Orbcomm).

Już pod koniec lat siedemdziesiątych jednak takie obiekty zaczęto umieszczać już znacznie wyżej, czyli na średnich orbitach okołoziemskich (Medium Earth Orbit). Pod tym kątem, najbardziej znany system pozycjonowania, czyli GPS wykorzystuje satelity umieszczone na wysokości ponad 20 000 km, a wojskowe satelity komunikacyjne nawet na 34 000 km (orbita geostacjonarna). Takie wysokości gwarantują, że umieszczony tam obiekt porusza się wraz z ruchem Ziemi (więc pozostaje w jednym punkcie względem niej i nie ma potrzeby ciągłej regulacji anten nadawczych i odbiorczych). Satelity systemów wczesnego ostrzegania umieszcza się też na orbitach geostacjonarnych.

image
Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej [mil.ru]

Obecnie jednak zagrożone są już nawet obiekty kosmiczne krążące na orbitach silnie eliptycznych HEO (Highly Elliptical Orbits) – czyli przede wszystkim wojskowe satelity łączności i rozpoznania strategicznego. O ile w apogeum (powyżej 35786 km) znajdują się jeszcze poza zasięgiem obecnych systemów niszczących, to w perygeum (w odległości od 500 do 1000 km) wchodzą już w strefę rażenia systemów przeciwsatelitarnych.

Z kolei prędkość satelity położonego na orbitach najbliższych Ziemi wynosi nawet 25 000 km/h, a średnica nawet kilka metrów (wykorzystanie przez NASA satelity do przekazywania łączności MarCo-A i MarCo-B to praktycznie sześciany wielkości skrzynek pocztowych).

Najprostszym sposobem niszczenia obiektów położonych w przestrzeni kosmicznej jest posadowienie wyrzutni rakiet na Ziemi lub odpalanie specjalnych pocisków z pokładów nosicieli (dostosowanych samolotów). Inną, już bardziej technicznie skomplikowaną metodą jest umieszczenie broni na orbicie okołoziemskiej.

Ze względu na sam sposób oddziaływania wyróżniamy broń kinetyczną (hit-to-kill) - kierowaną i niekierowaną, broń o charakterze wybuchowym (z głowicami konwencjonalnymi i atomowymi), systemy wysokoenergetyczne (lasery, działa elektromagnetyczne) czy systemy WRE (w tym cyberatak). Samo oddziaływanie może być skierowane bezpośrednio na satelitę, na stacje naziemne (odbierające lub wysyłające sygnał) lub na transmitowany sygnał. Atak może też być przeprowadzony w sposób otwarty (konflikt wojenny pełnoskalowy lub lokalny) bądź potajemny.

Systemy przeciwsatelitarne ZSRR/Rosji

Z początkiem lat sześćdziesiątych w ZSRR utworzono Wojska Obrony Przeciwrakietowej oraz Obrony Kosmicznej. Jednym z efektów ich wprowadzenia było przyjęcie do eksploatacji systemów przeciwrakietowych A-35 i A-135, a także projekty rakiet przeciwsatelitarnych bazowania lądowego (np. dostosowanych rakiet UR-200 lub R-36) i laserów dużej mocy. 

Innym pomysłem było wykorzystanie bomb atomowych. I wówczas nie miało to żadnego znaczenia, że jej wybuch niszczył nie tylko wrogie obiekty, ale i własne. Już bardziej realny zamiar polegał na wysadzeniu własnego satelity (wysłanego w pobliże obiektu przeciwnika). System Instrebitel Sputnikow (niszczyciel satelitów) składał się z rakiety nośnej (Cyklon-2) oraz modułu orbitalnego, który miał za zadanie zbliżyć się do celu i zdetonować głowicę odłamkową. Powstałe w wyniku wybuchu odłamki, lecące z bardzo dużą prędkością raziłyby taki obiekt, przy czym sam akt zniszczenia miałby już w tym przypadku charakter „bardziej” lokalny.

Niemniej jednak pozostałe odłamki nadal krążyłyby w kosmosie, niszcząc każdy napotkany obiekt (nawet w przeciągu kilku następnych lat). Co ciekawe Rosjanie przez jakiś czas testowali na orbicie satelitę-cel DS-P1-M, którego opancerzono oraz wyposażono w system detekcji uderzających w jego kadłub odłamków.

Kolejny bojowy zamiar to instalacja działka na wybranych własnych satelitach - choć w mniejszym stopniu, nadal jednak mamy tutaj problem ubocznego efektu powstałych odłamków. Salut 3 był wojskową stacją przeznaczoną do szpiegowania NATO-wskich instalacji militarnych, a na wypadek ataku ze strony modułu Apollo uzbrojono go właśnie w 23 mm działko. Z kolei w skład systemu Narjad wchodziła rakieta nośna UR-100 NU oraz moduł orbitalny, który mógł umieścić na orbicie (nawet na wysokości ok. 40 000 km) jeden lub kilka elementów przechwytujących.

Najnowsze rozwiązania to pociski rakietowe z głowicami typu „hit to kill”, niszczące cel energia kinetyczną. Jak się deklaruje, za ich pomocą można niszczyć satelity umieszczone nawet na orbicie geostacjonarnej.

Impulsem do szybszego stworzenia efektywnej broni przeciwsatelitarnej stało się ogłoszenie przez prezydenta USA Ronalda Regana rozpoczęcia w latach 80. XX wieku programu Strategic Defence Initiative (SDI), okrzykniętego szybko mianem Wojen Gwiezdnych. W ZSRR powstał wówczas kompleks przeciwsatelitarny bazowania lądowego PKO Nariad-W z rakietą nośną 1401R Rokot (pochodna UR-100NU) i modułem 14S12 Briz-K

Już w latach siedemdziesiątych biuro konstrukcyjne MKB Fakieł pracowało nad trójstopniową rakietą przenoszoną przez samolot zdolną do zwalczania celi umieszczonych na niskiej orbicie. Potrzebny był jednak właśnie odpowiedni nosiciel. Na etapie projektu Je-155 (późniejszego Mig-25) narodził się co prawda pomysł stworzenia na jego bazie wersji Je-155N, czyli nosiciela ciężkich rakiet dalekiego zasięgu, jednak dość szybko został zarzucony.  Nowy projekt, Je-155MP (izdielije 83), czyli późniejszy Mig-31 został wybrany do roli nosiciela lotniczych rakiet przeciwsatelitarnych ze względu na zupełnie nowe zdolności i rozwiązania w tym do lotów z dużą prędkością w stratosferze.

Przewaga pocisku przeciwsatelitarnego odpalanego z pokładu samolotu-nosiciela nad tym bazowania lądowego to przede wszystkim bardziej elastyczna możliwość jego użycia oraz fakt, że dzięki samolotowi następowało znaczne wydłużenie zasięgu działania (600-1000 km). Dodatkowo, przy odpaleniu ze stratosfery pozwalało to na zachowanie znacznie większego zapasu energii.

Tak narodził się kompleks rakietowy PARK 30P6 opracowany przez ówczesne biuro konstrukcyjne NPKB Ałmaz (lider) i NPO Kaskad. Składał się on z samolotu-nosiciela, rakietowego pocisku przechwytującego, telemetrycznego systemu wymiany informacji, naziemnego kompleksu radiolokacyjnego i radiotechnicznego oraz systemu kontroli lotu. W prawie tym samym czasie rozwijano też naziemny kompleks S-255 Azow.

Samolotem-nosicielem był zmodyfikowany Mig-31D (izdielije 07), zdolny do osiągania prędkości do 3000 km/h, pułapu 20 600 metrów (a nawet dynamicznego ponad 23 000 metrów) przy masie startowej dochodzącej do 46 000 kg. Został on wyposażony w nową konfigurację aerodynamiczną (napływy i pasma, trójkątne stabilizatory na końcach skrzydeł) i elementy awioniki (radiotechniczny system bliskiej i dalekiej nawigacji, system nawigacji bezwładnościowej, automatycznego sterowania i kodowane radiołącze z automatyczną korektą kursu za pomocą komend z Ziemi).

Natomiast trójstopniowa rakieta przeciwsatelitarna 9M79 Kontakt miała ok. 10 metrów długości, 740 mm średnicy oraz masę 4550 kg (ładunku bojowego ok. 20 kg). Na wstępnym etapie planowano bowiem użycie ładunku, by z czasem przejść do wyłącznie kinetycznej formy ataku. Napęd pierwszego jej stopnia stanowił silnik na paliwo stałe 27D6, drugiego 28D6, a trzeciego 29D6 (lub alternatywnie silnik na paliwo ciekłe 16S6). Samolot i pocisk tworzyły kompleks 30P6 Kontakt. Kolejną modyfikacją tego pocisku był projektowany 95M6.

W skład systemu wchodził jeszcze radiolokacyjno-optyczny kompleks do wykrywania i rozpoznawania obiektów kosmicznych POKR 45Ż6 Krona (połączony z kompleksem laserowym 5N76, środkami systemu rakietowego 58P6 oraz laserowym lokalizatorem optycznym 5N26), kompleks wyliczający 13K6 i system transmisji danych telemetrycznych SPK 46I6.

image
Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej [mil.ru]

 

Wówczas zakładano, że jeden Mig-31D mógłby w ciągu 1,5 dnia wykonać do 24 odpaleń pocisków przeciwsatelitarnych przeciw różnym celom znajdującym się w kosmosie. Upadek ZSRR i w konsekwencji poważny kryzys gospodarczy spowodowały jednak, że program początkowo zawieszono, by praktycznie po pewnym czasie całkowicie go zakończyć.

W późniejszym okresie zmodyfikowany płatowiec Mig-31D (a właściwe Mig-31I) miał służyć do umieszczania małych satelitów na niskich orbitach, czyli pełnić rolę nisko-kosztowej suborbitalnej platformy startowej. Projekt jej opracowania to wspólne kazachsko-rosyjskie przedsięwzięcie SKK/ARKK Iszym pomyślane jako tania alternatywa dla klasycznych rakiet nośnych w czasach dużego zapotrzebowania na usługi związane z wynoszeniem różnych obiektów w przestrzeń okołoziemską. W ten sposób można by było wynosić na orbitę ładunek o masie do 160 km na wysokość do 300 km i masie 120 kg na 600 km.

Dopiero w połowie 2009 roku oficjalnie poinformowano o chęci reaktywowania programu samolotu-nosiciela Mig-31D i współpracującego z nim kompleksu POKR 45Ż6 Krona. Ten drugi przeszedł następnie pewną modernizację, w ramach której m.in. został dostosowany do współpracy z pociskami przeciwsatelitarnymi odpalanymi z lądu. 

Stosunkowo niedawno pojawiły się pewne informacje o pracach nad nowym nosicielem, czyli ponownie Mig-31 (prawdopodobnie izdielije 08). Sam przenoszony pocisk to ewolucja starszych 79M6/95M6, jak i pewnych elementów zaczerpniętych z innych rozwiązań. Ponadto prawdopodobnie z myślą o Mig-31 powstaje zupełnie nowy pocisk manewrujący, który będzie również zdolny do zwalczania obiektów poruszających się na pograniczu przestrzeni kosmicznej.

Jak na razie, realną możliwość w zwalczaniu satelitów daje Federacji Rosyjskiej lądowy kompleks 14S033 Nudol - element składowy systemu A-235Samolet-M (RTC-181M, który zastąpi A-135 Amur w rejonie Moskwy i Centralnego Rejonu Przemysłowego). Rozwijany on jest przez koncern WKO Ałmaz-Antiej. Przeprowadzono już kilka testów wchodzącego w jego skład pocisku PL-19 (51T6) Nudol. który odpalano z testowej wyrzutni lądowej lub mobilnej wyrzutni P222.

Są to również zmodyfikowane rakiety antybalistyczne krótkiego zasięgu 53T6M (PRS-1M) wchodzące w skład tego kompleksu, zdolne do zwalczania satelitów umieszczonych na niskich orbitach okołoziemskich (500-750 km). Taki nowy pocisk wyposażono w specjalny silnik na paliwo stałe (z mieszanką o wysokim wskaźniku wydajności) - charakterystyczna jest przy tym aerodynamika jego kadłuba. Ponadto nieoficjalnie mówi się, że rakieta ta może rozwijać prędkość do 6 km/s i manewrować z przeciążeniem do 300 G (co raczej jest mało prawdopodobne, bo nowoczesne pociski przeciwlotnicze mogą manewrować z przeciążeniem rzędu 30-40 G).

53T6M ma być zdolny do niszczenia szybko poruszających się celów balistycznych, takich jak międzykontynentalne pocisk w zasięgu od 5 do 80 kilometrów i na wysokości od 5 do 30 km. Sam pocisk 53T6 (PRS-1) wyposażono głowicę nuklearną o mocy 10 kT, która gwarantowała zniszczenie celu w każdych warunkach. Najprawdopodobniej nowy pocisk 53T6M również zostanie w nią wyposażony, pomimo zastosowania bardziej niezwadzonych systemów jego naprowadzania na wykryty cel. Inne źródła mówią jednak o głowicy kinetycznej systemu hit-to-kill.

image
Mobilny zestaw szerokopasmowego systemu WRE 1RŁ257 Krasucha-4, zdolnego do zakłócania i przechwytywania sygnału satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej. Fot. Ministerstwo Obrony Federacji Rosyjskiej [mil.ru]

Pewne możliwości w zakresie zwalczania obiektów na niskich orbitach ma też system S-400 Triumf i rozwijany 55R6M Triumfator-M/S-500 Prometeusz. Zgodnie z przyjętymi założeniami ten drugi będzie miał zasięg do 600 km i jednocześnie może zwalczać do10 celów powietrznych (w tym hipersoniczne i balistyczne pociski, lecące nawet z prędkością 7 km/s). Możliwe, że powstanie też dedykowany dla tego zestawu specjalny pocisk przeciwsatelitarny.     

W ramach programu Sokół-Eszelon badano laser umieszczony na samolocie A-60 (zmodyfikowanym Ił-76), a obecnie zdaniem amerykanów laser Pierieswiet jest właśnie dedykowaną bronią przeciwsatelitarną. Ponadto w kraju tym rozwijane są orbitalne instrumenty serwisowo-inspekcyjne podwójnego zastosowania, zdolne zarówno do naprawy, jak i niszczenia wyznaczonych satelitów.

Rosjanie pracować mogą również nad specjalnymi systemami WRE, bronią elektromagnetyczną, zastosowaniem cyberataku na systemy kierowania i odbioru sygnałów z satelity, czy niewielkimi manewrującymi obiektami, które mogą przechwytywać inne obiekty kosmiczne lub doprowadzać do kolizji (niszcząc je lub uszkadzając). Ten ostatni system, podobnie jak cyberatak, są o tyle niebezpieczne, że mogą zostać wykorzystane z zaskoczenia (np. manewrujące obiekty realizując znaną wszystkim misję mogą jednocześnie pozostawić na trasie wybranego celu orbitalnego przedmioty doprowadzając do jego zniszczenia lub przynajmniej uszkodzenia). Praktycznie więc nie można stwierdzić, czy atak był celowy, czy też był wynikiem przypadku (np. niezamierzonego, wadliwego działania sprzętu technicznego), jak również często, kto za takim atakiem rzeczywiście stoi.

Moskwa dąży więc do zbudowania wielowarstwowego systemu obrony przeciwsatelitarnej i przeciwkosmicznej, zdolnego do ataku na wszelkiego typu obiekty kosmiczne, umieszczone na  różnych orbitach oraz wykonywania zadań nie tylko poprzez bezpośrednie i jawne uderzenie, ale też do przeprowadzenia ataku w sposób „skryty”.

Podsumowanie

Rosjanie w ciągu najbliższych kilku lat będą mieli zdolność do przeprowadzania wielopoziomowego ataku lub zakłócenia pracy różnych obiektów poruszających się w przestrzeni kosmicznej. Szacuje się, że wybrane systemy przeciwsatelitarne nowej generacji pojawią się u nich w eksploatacji już po 2020 roku. Amerykanie ostrzegają ponadto, że najnowsza doktryna rosyjska zakłada oprócz ataków na satelity o znaczeniu militarnym również na wszelkie formy oddziaływania i na obiekty o typowo cywilnym charakterze.

Rosjanie zdają sobie sprawę z rosnącego znaczenia wymiaru kosmicznego prowadzenia działań zbrojnych oraz jego wpływu na zachowanie odpowiedniej pozycji na Ziemi. Ponadto kosmos może okazać się o tyle ważnym obszarem zmagań, że konfrontacja w nim nie odbije się w przyszłości na bezpośredniej konfrontacji na Ziemi. Bowiem wygrany w kosmosie zgarnia wszystko.

Moskwa, podobnie jak Pekin, dąży również do wprowadzenia takich międzynarodowych ustaleń, które by ograniczały Amerykanom możliwość bronienia się w kosmosie przed ich systemami przeciwsatelitarnymi i przeciwkosmicznymi.

Federacja Rosyjska oprócz typowych systemów przeciwsatelitarnych w postaci specjalnych pocisków wystrzeliwanych z lądu lub przenoszonych przez samoloty pracuje nad dedykowanymi systemami wysokoenergetycznymi czy WRE (w tym cyberataku). Moskwa zdaje sobie ponadto sprawę z kruchości obecnie funkcjonujących przepisów prawnych, niższego zainteresowania społeczeństwa międzynarodowego sprawami dziejącymi się daleko od nich (w odległej przestrzeni kosmicznej) oraz tak naprawdę trudności w udowodnieniu, czy mamy do czynienia tylko z kolizją czy już zaplanowanym atakiem. By zniszczyć satelitę wystarczy przecież pozostawić na jego drodze tylko trochę śmieci.

Natomiast możliwości USA w skutecznej obronie przed takimi formami ataku w ostatnich latach znacznie spadły. Idea wykorzystania sieci mniejszych i tańszych satelitów do rozszerzania i wspierania misji realizowanych przez większe obiekty nie jest właściwym rozwiązaniem. Najlepiej byłoby mieć efektywny system, który przetrwałby utratę pewnych własnych elementów składowych i nadal byłby w stanie zapewnić poprawne działanie. Nad takimi rozwiązaniami jednak dopiero się pracuje.