Kule ogniste spadające z nieba
na niewiernych, słupy oczyszczającego światła palące świątynie fałszywych
bożków, uderzające we wroga pioruny - w niedalekiej przyszłości może okazać się,
że wizje religijne stały się faktem.
Wojska na Ziemi (czy na innych planetach) znajdują się na dnie
głębokiej studni grawitacyjnej, z której trudno wyjść. Ale w każdej wojnie
międzyplanetarnej, czy nawet w przypadku wojen na naszej starej matce Ziemi, panowanie
nad szczytem studni grawitacyjnej bardzo ułatwia działania na jej dnie.
Najbardziej oczywistym zastosowaniem dla satelitów, baz orbitalnych czy
statków kosmicznych jest rozpoznanie i łączność - zmysły i układ nerwowy
współczesnego wojska. Już teraz dookoła Ziemi krąży mnóstwo satelitów
rozpoznawczych, a badaniem zdjęć satelitarnych zajmują się sztaby analityków.
Niestety, możliwości rozpoznania z orbity są ograniczone fizycznie przez
zniekształcenia obrazu wprowadzane przez atmosferę, problemem jest również pogoda -
pokrywa chmur może ochronić całe zgrupowania pancerne przed czujnym okiem satelity. O
ile konflikt nie toczy się na równiku, kłopotliwe staje się również utrzymanie
stałej obserwacji teatru strategicznego - satelita nie może przebywać cały czas nad
jednym punktem z powodów, które omówię w dalszej części artykułu.
Pod rozpoznanie podpada również system nawigacji satelitarnej, taki
jak GPS, pozwalający wojskom na znalezienie swojej dokładnej pozycji przez jedno
naciśnięcie przycisku. Zalety takiego systemu dostrzeże każdy żołnierz - jedno z
żołnierskich praw Murphy'ego głosi, że nie ma na świecie nic niebezpieczniejszego od
podporucznika z mapą i kompasem, a wezwanie wsparcia artyleryjskiego sto metrów w złą
stronę może okazać się ostatnią pomyłką nawigacyjną w życiu biednego sołdata...
Łączność jest raczej oczywistym zastosowaniem dla satelity - fale
radiowe mają ograniczony zasięg, a komunikacja laserowa jest ograniczona przeszkodami
terenowymi (w najlepszym przypadku przeszkodą terenową jest horyzont), więc
umieszczenie na orbicie przekaźnika ułatwia komunikację.
I naraża ją na ryzyko.
Aktualnie Stany Zjednoczone mogą spokojnie prowadzić wojnę ze
słabszymi technologicznie przeciwnikami. Ale w momencie rozpoczęcia walki z kimś o
podobnym potencjale technologiczno-militarnym (Chiny przyszłości?) wszystkie satelity
rozpoznawcze, komunikacyjne i nawigacyjne stają się celem. I to, bez osłony satelitów
bojowych, łatwym celem. Fakt, wyjście ze studni grawitacyjnej wymaga dużej ilości
energii, ale orbitujący nad kulą ziemską satelita rozpoznawczy czy komunikacyjny jest
praktycznie bezbronny. Rakieta niszcząca satelity nie musi nawet posiadać żadnej
głowicy wybuchowej - energia kinetyczna zderzenia z prędkością orbitalną jest w
zupełności wystarczająca do zniszczenia delikatnych, lekkich satelitów (każdy
kilogram wynoszony na orbitę kosztuje duże pieniądze, więc nie ma mowy o opancerzeniu
satelity). Zaś naprowadzana głowica kinetyczna będzie znacznie mniejsza i lżejsza od
satelity obserwacyjnego / komunikacyjnego / etc., więc wyniesienie jej na orbitę będzie
znacznie tańsze.
Tutaj zaczyna się kosmiczny wyścig zbrojeń. I zatrzymuje na
pierwszym i podstawowym problemie.
Aby dysponować satelitami bojowymi na orbicie, trzeba je tam
umieścić. A to kosztuje. I dopóki będziemy stosować do tego chemiczne rakiety o
słabych osiągach, będzie kosztować.
Cena wyniesienia na orbitę jednego funta wynosi na razie 5 do 6 _tysięcy_
dolarów (w przypadku amerykańskich wahadłowców). Dlatego podstawą wojny orbitalnej
jest tani dostęp do orbity (logiczne, prawda?).
Wyniesienie satelitów (bojowych czy nie)
Kule ogniste spadające z nieba na niewiernych, słupy oczyszczającego
światła palące świątynie fałszywych bożków, uderzające we wroga pioruny - w
niedalekiej przyszłości może okazać się, że wizje religijne stały się faktem.
Wojska na Ziemi (czy na innych planetach) znajdują się na dnie
głębokiej studni grawitacyjnej, z której trudno wyjść. Ale w każdej wojnie
międzyplanetarnej, czy nawet w przypadku wojen na naszej starej matce Ziemi, panowanie
nad szczytem studni grawitacyjnej bardzo ułatwia działania na jej dnie.
Najbardziej oczywistym zastosowaniem dla satelitów, baz orbitalnych
czy statków kosmicznych jest rozpoznanie i łączność - zmysły i układ nerwowy
współczesnego wojska. Już teraz dookoła Ziemi krąży mnóstwo satelitów
rozpoznawczych, a badaniem zdjęć satelitarnych zajmują się sztaby analityków.
Niestety, możliwości rozpoznania z orbity są ograniczone fizycznie przez
zniekształcenia obrazu wprowadzane przez atmosferę, problemem jest również pogoda -
pokrywa chmur może ochronić całe zgrupowania pancerne przed czujnym okiem satelity. O
ile konflikt nie toczy się na równiku, kłopotliwe staje się również utrzymanie
stałej obserwacji teatru strategicznego - satelita nie może przebywać cały czas nad
jednym punktem z powodów, które omówię w dalszej części artykułu.
Pod rozpoznanie podpada również system nawigacji satelitarnej, taki
jak GPS, pozwalający wojskom na znalezienie swojej dokładnej pozycji przez jedno
naciśnięcie przycisku. Zalety takiego systemu dostrzeże każdy żołnierz - jedno z
żołnierskich praw Murphy'ego głosi, że nie ma na świecie nic niebezpieczniejszego od
podporucznika z mapą i kompasem, a wezwanie wsparcia artyleryjskiego sto metrów w złą
stronę może okazać się ostatnią pomyłką nawigacyjną w życiu biednego sołdata...
Łączność jest raczej oczywistym zastosowaniem dla satelity - fale
radiowe mają ograniczony zasięg, a komunikacja laserowa jest ograniczona przeszkodami
terenowymi (w najlepszym przypadku przeszkodą terenową jest horyzont), więc
umieszczenie na orbicie przekaźnika ułatwia komunikację.
I naraża ją na ryzyko.
Aktualnie Stany Zjednoczone mogą spokojnie prowadzić wojnę ze
słabszymi technologicznie przeciwnikami. Ale w momencie rozpoczęcia walki z kimś o
podobnym potencjale technologiczno-militarnym (Chiny przyszłości?) wszystkie satelity
rozpoznawcze, komunikacyjne i nawigacyjne stają się celem. I to, bez osłony satelitów
bojowych, łatwym celem. Fakt, wyjście ze studni grawitacyjnej wymaga dużej ilości
energii, ale orbitujący nad kulą ziemską satelita rozpoznawczy czy komunikacyjny jest
praktycznie bezbronny. Rakieta niszcząca satelity nie musi nawet posiadać żadnej
głowicy wybuchowej - energia kinetyczna zderzenia z prędkością orbitalną jest w
zupełności wystarczająca do zniszczenia delikatnych, lekkich satelitów (każdy
kilogram wynoszony na orbitę kosztuje duże pieniądze, więc nie ma mowy o opancerzeniu
satelity). Zaś naprowadzana głowica kinetyczna będzie znacznie mniejsza i lżejsza od
satelity obserwacyjnego / komunikacyjnego / etc., więc wyniesienie jej na orbitę będzie
znacznie tańsze.
Tutaj zaczyna się kosmiczny wyścig zbrojeń. I zatrzymuje na
pierwszym i podstawowym problemie.
Aby dysponować satelitami bojowymi na orbicie, trzeba je tam
umieścić. A to kosztuje. I dopóki będziemy stosować do tego chemiczne rakiety o
słabych osiągach, będzie kosztować.
Cena wyniesienia na orbitę jednego funta wynosi na razie 5 do 6 _tysięcy_
dolarów (w przypadku amerykańskich wahadłowców). Dlatego podstawą wojny orbitalnej
jest tani dostęp do orbity (logiczne, prawda?).
Wyniesienie satelitów (bojowych czy nie) Rotonem ma kosztować 1000 dolarów za funt, Scorpiusem - około 500 dolarów za funt,
natomiast skorzystanie ze zdecydowanie nieekologicznego statku Orion powinno zredukować
koszt wyniesienia jednego funta na orbitę do około 250 dolarów za funt. Niestety, w
naszym świecie jakiekolwiek silniki jądrowe i termojądrowe nie wchodzą na razie w
grę, pomimo ich znacznie wyższego potencjału - układ o zakazie prób jądrowych w
przestrzeni kosmicznej powoduje, że jedyny kraj, który mógłby coś takiego zrobić, to
chyba tylko Chiny.
Tak więc, dopóki nie będziemy mieli taniego dostępu do kosmosu, możemy zapomnieć
o orbitalnych stacjach bojowych i sieciach satelitów laserowych. Ale tani dostęp do
kosmosu jest możliwy. I kiedyś go będziemy mieli.
Co wtedy?
Historia walki w powietrzu zaczęła się od samolotów rozpoznawczych i montowania na
nich broni w celu zestrzelenia wrogich samolotów rozpoznawczych. Historia lubi się
powtarzać - w kosmosie najprawdopodobniej będzie tak samo. Już teraz opracowano broń
antysatelitarną (ASAT) w celu niszczenia satelitów rozpoznawczych / łącznościowych
wroga. I będzie się to rozwijać do stacji bojowych i statków kosmicznych...
Najprostszym rodzajem satelity bojowego jest kinetyczny ASAT - satelita naprowadzający
się na satelity wroga i niszczący je energią kinetyczną zderzenia. Odmianą ASATa jest
koncepcja systemu THOR. W skrócie, miał to być system wielu samonaprowadzających się
'łomów' zrzucanych z orbity, wyposażonych w silniczki rakietowe do zmiany orbity i
system naprowadzania, przeznaczony w zamyśle pomysłodawców do zwalczania czołgów.
Chmura THORów porusza się po wydłużonej, elipsoidalnej orbicie dookoła planety tak,
aby nad teatrem działań orbita była najbardziej zbliżona do powierzchni. W ten sposób
mały silniczek zainstalowany na naszym przeciwpancernym łomie musi go tylko lekko
popchnąć. I już orbita zamiast przebiegać 150 km nad powierzchnią Ziemi, przebiega 15
km POD powierzchnią Ziemi. A że akurat na skrzyżowaniu trasy lotu pocisku kinetycznego
i powierzchni Ziemi znajduje się obszar, na którym są czołgi? No cóż, to smutne -
dla czołgów. Taki pocisk będzie poruszać się z prędkością niewiele poniżej
prędkości orbitalnej (7,7 kilometra na sekundę), podczas kiedy - na razie - pociski
przeciwpancerne wystrzeliwane z armat czołgów osiągają prędkości rzędu 1,2 km/s.
Niestety, istnieje jeden poważny problem. Wchodzący w atmosferę pocisk tworzy
dookoła siebie powłokę plazmową, która jest prawie nieprzeźroczysta dla
promieniowania elektromagnetycznego. A zatem jest ślepy i głuchy - i trafienie w
manewrujący cel (taki jak czołg) staje się, hmm, problematyczne.
Nic to. Istnieją inne zastosowania dla takiej broni - na przykład atak na bunkry i
inne stałe instalacje. Precyzyjny system nawigacji inercyjnej połączony z odbiornikiem
radiowym pozwoli pociskowi kinetycznemu na odebranie koordynatów celu i zniszczenie go. W
przypadku dużych, głęboko zakopanych w ziemi i zalanych warstwami betonu i stali
pancernej instalacji stosujemy po prostu większy pocisk kinetyczny - na przykład
rozmiarów słupa telefonicznego.
Ale to nie koniec problemów. Cel nadal może się bronić. Wprawdzie powłoka plazmowa
plus termoizolujaca ceramika powinny zabezpieczyć pocisk przed promieniem lasera,
trafienie z broni kinetycznej (na przykład odłamkiem głowicy samonaprowadzającego
pocisku przeciwlotniczego) spowoduje zniszczenie izolacji termicznej - czyli
przekształcenie THORa w chmurę roztopionego metalu, która zatrzyma się, schłodzi i
spadnie na ziemię w deszczu ceramiki i zastygłych metalowych kropel. Widowiskowe, ale
nie zniszczy celu. Czyli trzeba zapewnić pociskowi eskortę.
I tu wchodzi do akcji drugi rodzaj satelitów bojowych. Bronie energetyczne - lasery i
akceleratory cząsteczkowe - są niesamowicie celne, ale bardzo energochłonne, a ich
skuteczność przy niskich poziomach energii jest dyskusyjna. Lasery emitują spójną
wiązkę światła o bardzo wysokiej energii, która uszkadza cel albo przez nagrzewanie
jego powierzchni (słabe lasery bojowe, takie jak aktualnie testowany ABL), albo przez
przekazanie dużej ilości energii niewielkiemu kawałkowi jego powierzchni, co powoduje
eksplozję trafionego fragmentu i uszkadza cel poprzez przenoszącą się w nim falę
uderzeniową. Akceleratory cząsteczkowe są lepsze, jeżeli chodzi o uszkadzanie celu -
przyspieszone do prędkości relatywistycznych neutralne cząsteczki (na przykład atomy
helu) penetrują cel i destruktywnie przekazują mu swoją energię na znacznie większym
obszarze. Jaka jest zaleta laserów? No cóż, podstawową zaletą lasera jest jego
celność - aktualnie jesteśmy w stanie wykonywać optykę opartą na lustrach (a
właśnie specjalnych, bardzo dobrze odbijających i kriogenicznie chłodzonych luster
będzie używać się do naprowadzania laserów bojowych), która ma czas reakcji
pozwalający na korygowanie poruszeń gwiazdy wynikających z _drgań atmosfery_ i
błąd kątowy rzędu nanoradianów. Oznacza to, że dwa główne sposoby na obronę przed
laserem to albo pancerz, albo uniki, a te drugie możliwe są dopiero na odległościach,
na których opóźnienie wynikające z prędkości światła zaczyna wchodzić w grę.
Czyli nie podczas walki na orbicie.
A zatem pozostaje pancerz. Przy laserach pierwszego typu, wymagających dłuższego
oświetlenia celu, można stosować pancerz-lustro, rotację celu i inne tego typu triki.
Przy laserach drugiego typu rozwiązania te są niepraktyczne - lustro, nawet odbijające
90% (bardzo dobre lustro), po zaabsorbowaniu dziesięciu procent z jednego megadżula już
nie będzie lustrem i chwilę potem zaabsorbuje resztę energii impulsu laserowego.
Dodatkowo przy strzelaniu do celów atmosferycznych krótki impuls może pozwolić na
obejście problemu przemiany powietrza znajdującego się na drodze impulsu w plazmę,
która zaabsorbuje dużą część jego energii. Niestety, lasery o krótkim czasie
impulsu są trudniejsze do skonstruowania, niż lasery oświetlające cel przez dłuższy
czas...
Następnym problemem laserów jest zasilanie. Aktualne lasery bojowe to lasery
chemiczne, stosujące jako źródło energii reakcje chemiczne. W związku z tym mają
długie impulsy i są ograniczone ilością przenoszonych reaktantów (pełniących w tym
przypadku rolę 'amunicji'). Jeżeli jednak będziemy w stanie umieścić na orbicie
stację bojową z reaktorem jądrowym (lub - jeszcze lepiej - termojądrowym), można na
niej zainstalować lasery FEL (free-electron laser) z możliwością skupienia kilku
promieni w jednym miejscu. Stację możnaby umieścić na geostacjonarnej - wprawdzie to
prawie 36 tysięcy kilometrów nad ziemią, ale za to duża część planety będzie w
polu rażenia laserów stacji, natomiast jakiekolwiek pociski rakietowe wystrzeliwane z
powierzchni Ziemi będą musiały przebyć długą drogę, pod górę studni grawitacyjnej
i pod ostrzałem laserów stacji, żeby móc jej w ogóle zagrozić. A te niecałe 40
tysięcy kilometrów jest odległością na tyle małą, aby dyfrakcja promienia lasera
nie grała większej roli, zwłaszcza przy zastosowaniu dużych luster optyki skupiającej
(na przykład luster o średnicy 10 metrów). Taki laser byłby w stanie zaatakować i
zniszczyć cele na powierzchni Ziemi, w razie potrzeby skupiając w jednym miejscu wiązki
kilku laserów (w celu ominięcia problemu absorbowania energii promienia przez atmosferę
- kilka słabszych promieni, na dodatek nie kolimowanych, tylko skupianych na celu nie
spowoduje zmiany powietrza w plazmę, która absorbowałaby energię lasera). Dodatkowo
stacja mogłaby być wykorzystana do zapewnienia osłony THORom poprzez niszczenie
wyrzutni oraz startujących rakiet przechwytujących. Posiadanie czegoś takiego
orbitującego nad powierzchnią Ziemi zapewnia prawie totalną przewagę w powietrzu -
żaden samolot nie jest w stanie uniknąć promienia lasera.
Problem leży w kosztach takiego przedsięwzięcia - przez najbliższych kilkanaście
(kilkadziesiąt?) lat możemy nie obawiać się Orbitalnych Promieni Śmierci.
Jeszcze jednym rodzajem broni, dzielącym z laserami problem zasilania oraz wysoką
(choć najprawdopodobniej nie tak wysoką jak lasery) celność i czas reakcji są
akceleratory cząsteczkowe. Problem polega na tym, że strumień naładowanych cząsteczek
nie jest w stanie utrzymać się w całości w kosmosie (cząsteczki odpychają się od
siebie nawzajem), natomiast strumień neutralnych cząsteczek jest blokowany przez
atmosferę - jest to więc broń do stosowania przeciwko innym celom w kosmosie.
Jak widać, kontrola nad orbitą (zwłaszcza w światach SF z efektywną bronią
laserową i dobrymi źródłami energii) daje posiadającej ją stronie dużą przewagę -
ale jeżeli chcemy zdobyć jakieś terytorium w miarę nieuszkodzone, a nie zasteroidować
je do wieku kamienia lizanego, potrzebujemy również sił lądowych. Jak udowodniło
kilka ostatnich starć ze Stanami Zjednoczonymi w roli Najeźdźców z Kosmosu (OK,
Najeźdźców z Powietrza), samo lotnictwo (czy też w naszym przypadku wojska orbitalne)
nie wygrają żadnej wojny.
Prosty trep będzie potrzebny zawsze i wszędzie.
I z tym optymistycznym, militarnym pozdrowieniem...
PS. Dla zainteresowanych: na sieci dostępne są przeznaczone dla Kongresu Stanów
Zjednoczonych raporty Office of Technology Assessment na temat SDI:
"Directed
Energy Missile Defense in Space" (1984)
"Ballistic
Missile Defense Technologies" (1985)
"SDI:
Technology, Survivability and Software" (1988)
