Статья Антона Первушина с сайта WARSPOT от 28 мая 2019 года.
Содержание:
28 мая 1962 года на ракетном полигоне Капустин Яр стартовала ракета, которая вывела на высокоэллиптическую орбиту спутник «Космос-5». Официально он должен был заниматься изучением полярных сияний, но в действительности его главной задачей стала оценка последствий самого мощного рукотворного взрыва, произведённого человечеством в космосе.
Взрыв на Луне
Овладение энергией распада атомного ядра, появление атомных бомб и реакторов открыли для конструкторов небывалые возможности. То, о чём мечтали фантасты, становилось реальностью. Двигателями на атомной энергии предполагалось снабдить автомобили и танки, корабли и самолёты, ракеты-носители и межпланетные корабли. Почти сразу родилась идея опробовать атомное оружие в космосе: специалисты полагали, что такие взрывы не только дали бы уникальную научную информацию, но и послужили бы своеобразной демонстрацией мощи, показывающей всему миру, на что способна ядерная держава.
В начале ХХ века основоположники теоретической космонавтики писали о том, что на первом этапе освоения внеземного пространства нужно произвести заметный взрыв на Луне. Земные астрономы зафиксировали бы получившуюся вспышку и подтвердили бы исторический приоритет государства в достижении поверхности ближайшего небесного тела. Так, идею обсуждал американец Роберт Годдард в своей ранней статье «Перемещение в космосе» (The Navigation of Space, 1901) — он анализировал возможность запуска снаряда на Луну при помощи огромной пушки, причём полезным грузом должен был стать пакет с магниевым порошком, вспышку которого на затенённой части Луны можно было бы увидеть в достаточно сильный телескоп.
О предложениях основоположников вспомнили, когда началось формирование советских планов освоения Луны. В начале 1958 года главный конструктор Особого конструкторского бюро №1 (ОКБ-1) Сергей Королёв подготовил доклад, на основе которого формировался целый пакет проектов. Среди прочего обсуждался проект аппарата «Луна-Г», позднее в рабочей документации получившего обозначение Е-4. Королёв писал:
«Четвёртый объект — «Луна-Г», с зарядом ВВ [взрывчатого вещества — прим. автора]. На нём устанавливается:
полный комплект аппаратуры первого объекта;
специальное снаряжение (с автоматикой, прибором высотного подрыва и контактно-взрывательными устройствами), которое предназначается для организации взрыва-вспышки на поверхности Луны или на некоторой высоте, что позволит зафиксировать факт попадания ракеты в Луну и, возможно, определить состав лунных пород при помощи спектрального анализа раскалённых газов, образующихся при взрыве».
Инициативу конструктора поддержал Мстислав Келдыш, в то время возглавлявший Научно-исследовательский институт №1 (НИИ-1) Министерства авиационной промышленности. 28 января 1958 года Королёв и Келдыш направили в ЦК КПСС письмо, в котором излагали своё видение перспектив изучение Луны.
Главный конструктор Сергей Королёв и президент Академии наук СССР Мстислав Келдыш. energia.ru
Проект Е-4 был детально проработан, а в ОКБ-1 даже изготовили макет станции. Её габариты были заданы физиками, которые исходили из параметров существовавших на тот момент ядерных боеголовок. Контейнер с зарядом массой 400 кг, словно морская мина, был утыкан штырями взрывателей, чтобы гарантировать взрыв при любой ориентации станции в момент прилунения.
Впрочем, дальше макета дело не пошло. На стадии обсуждения возникли резонные вопросы о безопасности такого запуска. Если бы ракета-носитель потерпела аварию на участках работы первой или второй ступеней, то контейнер с ядерным зарядом свалился бы на территорию Советского Союза. Если бы не сработала третья ступень, то падение могло произойти на территорию соседних стран, что вызвало бы международный скандал.
В конце концов от Е-4 отказались. Точку в спорах поставил элементарный расчёт, результаты которого убедительно показали: яркости и длительности ядерной вспышки в космической пустоте на расстоянии Луны будет явно недостаточно для её надёжной фоторегистрации с Земли.
Похожий проект под кодовым обозначением А-119 прорабатывали и американские учёные. Он развивался с конца 1958 до середины 1959 года, был строго засекречен, а в документах проходил под нейтральным названием — «Изучение исследовательских лунных полётов» (A Study of Lunar Research Flights). Под крышей Иллинойского технологического института в Чикаго этим вопросом занималась группа из десяти специалистов во главе с физиком-ядерщиком Леонардом Рейффелем; в её состав входили такие известные астрономы, как Джерард Койпер и Карл Саган.
Первоначально проектанты планировали использовать термоядерную бомбу, но в то время ещё не существовало ракет, способных доставить к Луне соответствующий груз. Поэтому было решено использовать боеголовку W25 — лёгкую и малой мощности (1,7 кт). Автоматическую станцию с W25 предполагалось направить на неосвещённую сторону Луны вблизи линии терминатора. Пылевое облако, образованное взрывом, поднялось бы на значительную высоту, попав под лучи Солнца, благодаря чему его можно было бы увидеть с Земли.
Авиационная ракета AIR-2A Genie с ядерной боеголовкой малой мощности W25. nuclearweaponarchive.org
Взрыв ядерной боеголовки малой мощности W25 на высоте 4,6 км от земной поверхности, произведённый 19 июля 1957 года.
nuclearweaponarchive.org
Проект был остановлен заказчиками без объяснения причин. Есть мнение, что принятию решения о закрытии способствовала случайная утечка секретной информации. Карл Саган, занимавшийся созданием виртуальной модели гипотетического атомного гриба при низкой гравитации, ознакомил с результатами своей работы товарищей по университету. Возможная огласка и общественно-политический резонанс, который она могла вызвать, заставили военных отказаться от дальнейшего развития А-119.
Операция «Аргус»
Перспектива использования околоземного космоса в качестве плацдарма для размещения ударных вооружений заставила задуматься над способами борьбы с искусственными спутниками ещё до появления самих спутников. Наиболее радикальным средством представлялось уничтожение космических аппаратов взрывом ядерного заряда, доставляемого ракетой за пределы атмосферы.
Начало экспериментам по этому направлению положили американцы: летом 1958 года в обстановке повышенной секретности началась подготовка к проведению операции «Аргус» (Argus). Организаторы предполагали изучить влияние поражающих факторов космического ядерного взрыва на земные радиолокаторы, системы связи, электронную аппаратуру спутников и баллистических ракет. Кроме того, учёных интересовало взаимодействие радиоактивных изотопов плутония, высвобождавшихся при взрыве, с магнитным полем Земли: греческо-американский физик Николас Кристофилос выдвинул гипотезу, что наиболее существенный военный эффект от ядерных взрывов в космосе может быть достигнут в результате создания искусственных радиационных поясов, аналогичных природным.
В качестве носителя боеголовки W25, выбранной для испытаний, использовалась модифицированная баллистическая ракета X-17A, которую запускали с борта военного корабля Norton Sound (AVM-1), входившего в состав оперативной группы №88.
Военный корабль Norton Sound (AVM-1), участвовавший в операции «Аргус». navsource.org
Запуск ракеты X-17A с ядерной боеголовкой малой мощности W25 с борта корабля Norton Sound (AVM-1). nv.doe.gov
Первый космический ядерный взрыв прогремел 27 августа 1958 года на высоте 161 км над южной частью Атлантического океана (в 1800 км юго-западнее Кейптауна). Через три дня, 30 августа, второй ядерный взрыв был произведён на высоте 292 км. Третий и последний взрыв в рамках операции «Аргус» осуществили 6 сентября на высоте 750 км.
Разумеется, взрывы в рамках операции «Аргус» являлись лишь частью проводимых экспериментов. Они сопровождались многочисленными запусками геофизических ракет с измерительной аппаратурой, которые осуществлялись американцами в различных районах планеты непосредственно перед взрывами и спустя некоторое время после них. Кроме того, наблюдения за ионосферой велись с помощью метеорологических зондов. Эксперимент подтвердил гипотезу Кристофилоса: искусственные радиационные пояса действительно возникали после взрывов.
Советским специалистам тоже удалось получить подробную информацию о первом космическом взрыве. 27 августа с полигона Капустин Яр были проведены пуски трёх геофизических ракет: одной Р-2А и двух Р-5А. Измерительная аппаратура, установленная на них, зафиксировала аномалии в магнитном поле Земли.
Подготовка и проведение операции «Аргус» было окружено плотной завесой секретности, однако тайну удалось сохранять недолго. Спустя полгода, 19 марта 1959 года, газета New York Times опубликовала статью, в которой подробно рассказывалось о том, чем именно занимаются американские военные в южной части Атлантики.
Операция «К»
Своеобразным ответом на операцию «Аргус» стала серия советских ядерных взрывов, названная операцией «К». Основной задачей при проведении экспериментов стала проверка влияния высотных ядерных взрывов на работу радиоэлектронных средств систем обнаружения ракетного нападения и противоракетной обороны (системы «А»). Операцией «К» руководила Государственная комиссия во главе с генерал-полковником Александром Герасимовым.
Первые два эксперимента были проведены 27 октября 1961 года (К-1 и К-2), три других — 22 октября, 28 октября и 1 ноября 1962 года (К-3, К-4 и К-5). В каждом из них производился последовательный запуск с ракетного полигона Капустин Яр двух баллистических ракет Р-12, причём их головные части летели по одной и той же траектории на некоторой дистанции друг от друга. Первая ракета оснащалась ядерным зарядом, который подрывался на заданной высоте, а в головной части второй размещались многочисленные датчики, призванные измерить параметры поражающего действия получившегося взрыва.
Установка баллистической ракеты Р-12 на пусковой стол. kap-yar.ru
Присоединение головной части ракеты Р-12. kap-yar.ru
Высота подрыва зарядов в экспериментах К-1 и К-2 составляла 300 и 150 км при мощности головной части 1,2 кт. Высота подрыва зарядов в экспериментах К-3, К-4 и К-5 составляла 300, 150 и 80 км при мощности 300 кт.
Информация об экспериментах в рамках операции «К» до сих пор отрывочна и нуждается в уточнении. В основном это воспоминания непосредственных участников событий. Например, инженер-испытатель Юлий Цуков, служивший на полигоне Сары-Шаган, рассказывал:
«Атомную бомбу на нас бросать не собирались, но для чистоты эксперимента подорвать спецзаряд над средствами полигона, по мнению начальства, было просто необходимо. Ближе всех к самому «тёплому» местечку оказалась наша вторая площадка. Жён, детей, а также всех, без кого можно было обойтись, отправили в гостиницы и казармы Приозёрска. На площадке построили несколько бомбоубежищ, установили сейсмодатчики. Выдали толстую чёрную бумагу для заделки окон на станциях и специальные противогазы.
Окна моего рабочего помещения выходили на противоположную от взрыва СБЧ сторону, и я рискнул оставить щёлочку в чёрной бумаге, предположив, что узкий луч переотражённого светового излучения вряд ли нас ослепит. После нескольких репетиций вышли на реальную работу. Обнаружили цель, взяли на автосопровождение. В динамике голос главного оператора: «До точки подрыва осталось 10 секунд… 5 секунд… Подрыв!»
Ослепительная молния света ударила в оставленную мной оконную щель. Глаза даже не успели зажмуриться. Экраны индикаторов засветились помехами, но через несколько секунд работоспособность станции была восстановлена, антенна выставлена в точку ожидания, и мы приготовились к работе по следующей баллистической ракете.
Томительно тянутся секунды… Расчётное время обнаружения цели прошло. И вот наконец из динамика доносится голос главного оператора нашей станции лейтенанта Чекашкина:
— Цель обнаружена! Цель на автосопровождении! Координаты цели выдаются на центральную вычислительную станцию!
В расчётное время стартовала противоракета и, как потом выяснилось по материалам регистрации и киносъёмки, цель была поражена. После окончания работы мы вышли из станции и взглянули вверх. Северо-западнее, на фоне голубого неба, мы увидели огромное ядовито-зелёное клочковатое облако. Всем стало не по себе. Дома я включил радиоприёмник: на всех диапазонах слышался только треск. Видимо, мы были под мощным электронным куполом. Отметив успех скромным застольем, наша площадка погрузилась в беспокойный сон.
Утром небо было снова чистым, началась подготовка к следующим работам. Испытания прошли весьма успешно. Однако позже в степи несколько месяцев попадались слепые сайгаки».
Полигон Сары-Шаган. nevskii-bastion.ru
Похожими впечатлениями поделился инженер-радиотехник Михаил Трухан:
«Насколько помню, даже вопроса не стояло, окажет ли на нас вредное влияние взрыв. Мы заранее рассчитали, что радиоактивные продукты не достигнут Земли и будут вытеснены давлением атмосферы в безвоздушное пространство. К тому же нас от точки взрыва отделяли сотни километров. А ведь некоторые ребята в это время находились непосредственно под эпицентром: там тоже стояли измерительные средства, теодолиты, пеленгаторы… Служащих полигона, конечно, предостерегли, чтобы в окна не выглядывали, но, уверяю вас, особых визуальных эффектов и не было. Во-первых, все взрывы Советский Союз проводил днём, во-вторых, их мощность была не столь большой, как у американцев. Некоторые, правда, решили перестраховаться и заклеили окна крестами, как перед бомбардировкой… В момент взрыва в аппаратуре раздался щелчок, как во время грозового разряда. Пожалуй, это единственное, что явно «бросалось в глаза». Остальные произошедшие отклонения, наверное, понятны разве что специалистам. <…>
Радиолокационные станции дальнего обнаружения, работающие в метровом диапазоне, после ядерного взрыва ослеплялись помехами от ионизированных образований и фактически становились беспомощными. Но всё же полигонная противоракетная система выполнила свою задачу: боеголовки были обнаружены и «телеметрически» уничтожены. Произошло это потому, что высотные ядерные взрывы не вызывали значительных нарушений в функционировании радиолокаторов точного наведения и системы наведения противоракет».
Оставил воспоминания о последнем испытании в рамках операции «К» и конструктор ракетной техники Борис Черток, который в тот день находился на космодроме Байконур и участвовал в подготовке запуска автоматической станции к Марсу:
«1 ноября был ясный холодный день, дул сильный северный ветер. На старте шла подготовка к вечернему пуску. Я забежал после обеда в домик, включил приёмник, убедился в его исправности по всем диапазонам. В 14 часов 10 минут вышел на воздух из домика и стал ждать условного времени. В 14 часов 15 минут при ярком солнце на северо-востоке вспыхнуло второе солнце. Это был ядерный взрыв в стратосфере — испытание ядерного оружия под шифром К-5. Вспышка длилась доли секунды.
Взрыв ядерного заряда ракеты Р-12 на высоте 60 километров проводился для проверки возможности прекращения всех видов радиосвязи. По карте до места взрыва было километров 500. Вернувшись быстро к приёмнику, я убедился в эффективности ядерного эксперимента. На всех диапазонах стояла полнейшая тишина. Связь восстановилась только через час с небольшим».
Последние взрывы операции «К» сопровождались проблемами. Дело в том, что кроме двух традиционных ракет Р-12 и противоракет полигона Сары-Шаган, в ходе экспериментов К-3 и К-4 предполагалось задействовать межконтинентальную баллистическую ракету Р-9, запуск которой должен был состояться с 75-й площадки полигона Тюра-Там (Байконур). Головная часть этой ракеты должна была пройти максимально близко от эпицентра взрыва — при этом её создатели планировали проверить надёжность аппаратуры системы радиоуправления.
Пуск ракеты 22 октября 1962 года закончился неудачей. У неё разрушилась камера сгорания первой ступени, и ракета упала на стартовую площадку, серьёзно повредив дорогостоящее сооружение. 28 октября вторая Р-9 оторвалась от стартового стола, но успела подняться на высоту всего 20 м, когда опять вышла из строя камера сгорания — ракета осела и рухнула на площадку. Таким образом, всего за шесть дней две пусковые установки Р-9 получили серьёзнейшие повреждения, поэтому в дальнейших испытаниях их не использовали.
«Морская звезда»
Американские ядерные испытания в космосе тоже не ограничились операцией «Аргус». Одно из них состоялось летом 1962 года. В рамках операции «Аквариум» (Fishbowl) предполагалось провести взрыв заряда W49 мощностью 1,4 Мт на высоте около 400 км — эксперимент получил наименование «Морская звезда» (Starfish).
Первая попытка осуществить рекордный взрыв закончилась провалом. 20 июня 1962 года с площадки на атолле Джонстон в Тихом океане была запущена баллистическая ракета Thor, но на 59-й секунде произошло внезапное отключение двигателя. Позднее выяснилось, что офицер, отвечавший за безопасность полёта, отправил на борт команду, которая инициировала механизм самоликвидации, — на высоте 10 км ракета была уничтожена обычной взрывчаткой. Часть обломков упала обратно на атолл Джонстон, другая — на соседний Сэнд.
Эксперимент повторили 9 июля. Опять была задействована ракета Thor, и на этот раз испытателей ждал успех. Очевидцы рассказывают, что взрыв W49 на космической высоте выглядел невероятно и очень красочно. Ядерное зарево можно было увидеть даже в Новой Зеландии, то есть в 7000 км к югу от Джонстона.
Вспышка космического ядерного взрыва, произведённого 9 июля 1962 года в рамках эксперимента Starfish, заснятая с расстояния 1445 км из Гонолулу
Вспышка космического ядерного взрыва, произведённого 9 июля 1962 года в рамках эксперимента Starfish, заснятая с расстояния 1445 км из Гонолулу
В отличие от испытаний 1958 года, эксперимент «Морская звезда» быстро получил огласку. За взрывом наблюдали космические средства США и СССР. Например, советский спутник «Космос-5», находясь на 1200 км ниже горизонта взрыва, зарегистрировал мгновенный рост интенсивности гамма-излучения на несколько порядков с последующим снижением на два порядка за 100 секунд.
После взрыва в магнитосфере Земли возник обширный и мощный радиационный пояс. Три спутника, заходившие в него, получили повреждения в виде быстрой деградации солнечных батарей. Наличие искусственного пояса пришлось учитывать при планировании полётов пилотируемых советских кораблей «Восток-3» и «Восток-4» в августе 1962 года и американского «Меркурия-8» (Mercury MA-8) в октябре того же года. Загрязнение магнитосферы отмечалось в течение нескольких лет, а сам взрыв попал в Книгу рекордов Гиннеса как
«самый мощный ядерный взрыв в космосе».
Последнее космическое ядерное испытание было проведено 20 октября 1962 года. В документах Минобороны США оно фигурировало под кодовым наименованием «Шах и мат» (Checkmate). Взрыв состоялся на высоте 147 км над земной поверхностью в 69 км от атолла Джонстон. К месту подрыва ядерная боеголовка типа XW-50×1 была доставлена авиационной ракетой XM-33 (Strypi), запущенной с бомбардировщика В-52. Данные о мощности взрыва разнятся: одни источники сообщают о 20 кт, другие — о 60 кт.
В июне 1963 года Соединённые Штаты предложили заключить соглашение о запрете на проведение ядерных взрывов в трёх средах: атмосфере, космосе и под водой. Советское руководство охотно откликнулось на инициативу. Соответствующий договор был подписан в Москве 5 августа 1963 года министрами иностранных дел СССР, США и Великобритании, но кто может с уверенностью сказать, что он будет действовать вечно?
Источники и литература
- Агапов В. К запуску первого ИСЗ серии ДС // Новости космонавтики. 1997. №6
- Антипов В. Ядерные взрывы над Байконуром // Космодром, №8, 1999
- Железняков А. Испытания ядерного оружия в космосе // Атомная стратегия XXI века. 2005. №5
- Железняков А., Розенблюм Л. Ядерные взрывы в космосе // Новости космонавтики. 2012. №9
- Испытания ядерного оружия и ядерные взрывы в мирных целях СССР. 1949-1990 гг. – Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 1996
- Первов М. История отечественного ракетного оружия. Системы ракетно-космической обороны России создавались так. – М.: Авиарус-XXI, 2004
- Творческое наследие Сергея Павловича Королёва. Избранные труды и документы / Под общ. ред. М. Келдыша. – М.: Наука, 1980
- Черток Б. Ракеты и люди. Фили–Подлипки–Тюратам. – М.: Машиностроение, 1996
- Ядерные испытания СССР / Под ред. В. Михайлова. – М.: ИздАТ, 1997
- Ядерный архипелаг / Сост. Б. Огородников. – М.: ИздАТ, 1995
- Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землей (Электромагнитный импульс ядерного взрыва). — М.: Воениздат, 1974
- Reiffel L. Sagan breached security by revealing US work on a lunar bomb project // Nature. 2000. №13
