
Особенно актуально этот вопрос встал при разработке систем противоракетной обороны. Идея, что баллистическую ракету (или ее боеголовку) можно сбить, взорвав рядом с ней ядерный заряд, стара практически как само ядерное оружие: первые концепты противоракетной обороны появились в армии США уже в 1946 году.
Проблема в том, что боеголовка - цель точечная, малогабаритная, да еще и очень быстро двигающаяся, и обычно весьма устойчивая к поражающим факторам ядерного взрыва. Тем более, что количество таковых в вакууме Космоса быстро уменьшается. Поначалу, в качестве такового рассматривался нейтронный поток, который, пронизывая делящийся материал боеголовки, должен был спровоцировать цепную реакцию без достижения критической массы, нагрев делящегося материала и его взрывное разрушение без значительного энерговыделения - т.н. "эффект шипучки". Этот метод не был идеален, а с появлением "бустированных" ядерных зарядов - в которых плутониевый или урановый заряд не достигает критической массы, и дополнительный выход нейтронов обеспечивается (при детонации) возбуждением реакции синтеза в капсуле с дейтериево-тритиевой смесью - вообще сошел на нет; бустированные заряды иммуны к "шипучке".
Альтернативой - оптимальной - было использовать в качестве поражающего фактора поток рентгеновского излучения. Т.е. попросту - обрушить на боеголовку такой мощный рентгеновский поток, чтобы верхние слои ее оболочки, испарившись мгновенно, просто взорвались, разодрав боеголовку на куски. Именно по такому принципу работал самый мощный нейтронный (формально) боеприпас - боеголовка W71 для противоракеты "Спринт". Однако... при всей своей мощи (5 мегатонн - рекорд для боеприпасов с усиленным выходом радиации!), радиус поражения даже такой боевой частью составлял не более 40 километров в идеальной ситуации, и 10-20 километров в реалистичной. Проблема была все той же: энергия взрыва распространялась сферически, уменьшаясь в полном соответствии с законом обратных квадратов.
И опять-таки, большая часть энергии при этом расходовалась впустую. Даже в лучшем случае, на поражение боеголовки расходовалась только ничтожная часть - доли процента - энергии взрыва, вся же остальная бессмысленно излучалась в пространство, только создавая помехи радарам и средствам наблюдения.
И тогда - на самом деле, значительно раньше, но все же - встал вопрос: можно ли как-то направить энергию ядерного взрыва, сконцентрировать значительную долю ее в узком пучке, направленном точно в цель?
Собственно говоря, проект "Касаба" - гаубица "Касаба", как она более известна - родился как производная от проекта ядерно-импульсной ракеты "Орион".
Еще на ранней стадии разработки, создатели "Ориона" пришли к выводу, что использование обычных ядерных зарядов для приведения корабля в действие будет пустой тратой плутония. Проблема была та же - только небольшая часть энергии заряда направлялась бы на плиту-отражатель корабля. Единственным способом увеличить эффективность привода, было бы увеличивать размеры - и массу - плиты, но даже в идеальной ситуации, плита не могла бы воспринять эффективно более половины энергии обычного взрыва.
Основным фактором, приводившим в движение "Орион", было облако раскаленной плазмы, формирующееся в момент взрыва и распространяющееся в пространство со скоростью до сотен километров в секунду. Создатели проекта "Орион" предположили, что можно повлиять на процесс формирования плазменного облака, сконцентрировав большую его часть в виде узкого конуса плазмы. В подобном виде, привод был бы намного более эффективен: узкий конус плазмы направлялся бы точно на отражательную плиту (которая могла теперь иметь совсем небольшие размеры!) и приводил корабль в движение.
Спроектированный ядерный заряд направленного действия имел следующую компоновку:
- Ядерный заряд помещался в оболочку из обогащенного урана
- В этой оболочке было предусмотрено единственное отверстие, заткнутое "пробкой" из бериллия
- Поверх бериллиевой пробки крепилась вольфрамовая плита
При детонации заряда, в первые микросекунды, формирующийся мощный поток рентгеновского излучения отражался от урановых стенок, в конечном итоге находя выход только со стороны бериллиевой "пробки". Бериллий, эффективно поглощая рентгеновское излучение, стремительно разогревался, преобразуя тем самым рентгеновское излучение в инфракрасное. Положенная сверху на "пробку" вольфрамовая плита оказывалась поверх мощнейшего направленного потока тепла: испаряясь, плита преобразовывалась в поток плазмы, устремленный точно в том направлении, куда указывала "пробка".
Концепт был абсолютно реалистичен и работоспособен. И - как и многими подобными работами - им заинтересовались военные.
Идея милитаризовать направленные ядерные заряды была практически очевидна. Удар летящей на скорости в сотни (до 1000) километров в секунду плазмы имел бы совершенно ошеломляющий эффект на любую цель. Условный килограмм ионизированного газа, разогнанный до скорости 500000 м/с, имел бы энергию порядка 12,5 ТерраДжоулей - или в 24 раза больше энергии выстрела в упор орудия линкора "Ямато". Никакая боеголовка, никакая тем более ракета или космический аппарат не могли бы устоять против такого плазменного тарана. Более того: мало какая наземная структура имела бы хотя бы призрачные шансы выдержать это.
Все, что де-факто требовалось для милитаризации исходного концепта - это заменить вольфрамовую плиту материалом, с меньшим атомным весом, и тем самым добиться меньшего коэффициента расхождения плазменного луча.
Но... по мере разработки, встали некоторые проблемы. В первую очередь, плазменный поток все равно расширялся довольно быстро (ввиду его высокой температуры и отталкивания заряженных частиц), и терял плотность.
Второй - и очень важной проблемой - было то, что частицы ионизированного газа на самом деле двигались с разными скоростями. Только ничтожная часть общего потока двигалась с какой-либо определенной скоростью. А это означало, что на мало-мальски значимых дистанциях, по мере того как время полета плазмы увеличится, плазменный пучок начнет растягиваться, превращаясь в плазменный шлейф - фракции плазмы, летящие с более высокой скоростью уйдут вперед, фракции, летящие с меньшей скоростью, растянутся. Общая энергия удара, разумеется, оставалась той же самой: но время удара растягивалось катастрофически, превращая его из всесокрушающего оружия в еле заметный фактор.
Эффективная дальность действия снарядов проекта "Касаба" составляла бы, по рассчетам, от сотен и до тысяч километров. Очень хорошо, просто великолепно в сравнении с обычными зарядами той же мощности - но отнюдь не всепоражающий луч смерти, о котором мечтали военные.
В настоящее время, все материалы проекта "Касаба" засекречены, и очень мало информации о проекте известо вообще. Не сумев добиться желаемого результата - всепоражающего луча смерти - военные США все же не могли отрицать, что кто-то другой (и не обязательно дружественный США) может в итоге решить эту проблему более успешно. Влияние подобного оружия на геополитический баланс было бы несомненным; поэтому США предпочли не поощрять других в подобных разработках.
Неизвестно точно, были ли созданы на практике направленные ядерные заряды. Теоретических препятствий к их созданию нет; существуют предположения, что подобные заряды могут быть разработаны как инженерные, диверсионные (способные направленно поразить цель без существенных сопутствующих разрушений) или как боевые части бомб и ракет для поражения особо важных стратегических объектов.
Не добившись успеха с плазмой, военные США тем не менее вовсе не собирались отказываться от идеи направленного ядерного оружия вообще. На этот раз их внимание привлекли рентгеновские лучи; разработанная в рамках программы ПРО "Сентинел"/"Сэйфгард" боеголовка W71 являлась впечатляюще мощным источником таковых. Эффект ее действия, может быть и не столь впечатляющий как всесокрушающий плазменный молот "Касабы", также производил впечатление: рентгеновские лучи, врезаясь в материал цели, мгновенно испаряли верхний слой, создавая эффект абляционного взрыва и производя мощные ударные волны в материале цели, способные раздробить ее буквально в порошок.
Однако, при всей своей впечатляющей мощи, W71 все так же страдала от закона обратных квадратов: ее излучение, распространяющееся сферически, быстро ослабевало с увеличением расстояния. Большая часть его, к тому же, расходовалась впустую; хотя при удаче детонация могла поразить несколько близко расположенных боеголовок (и к тому же очень эффективно уничтожала ложные цели), это все же было не то, что желали военные.
Актуальным вопросом было - можно ли попробовать как-то сосредоточить энергию рентгеновского излучения, производимого взрывом, создав подобие одноразового лазера - разрушающегося в первые же микросекунды при детонации, но выпускающего смертоносный пучок излучения.
И теоретический ответ был "да".
"Один рентгеновский лазер, размером со стол", писал Теллер, обосновывая концепцию, "потенциально, мог бы обрушить с небес весь советский ракетный арсенал". Эти слова, возможно, были и преувеличением, призванным произвести впечатление на военных и гражданских администраторов, но не столь уж и далеким от истины: успешное развертывание рентгеновских лазеров мгновенно сделало бы весь могучий советский арсенал межконтинентальных баллистических ракет столь же устаревшим, как и медные бомбарды с чугунными ядрами.
Принцип идеи основнывался на следующем:
- Рядом с ядерным зарядом в пространстве располагался направленный на цель стержень
- Стержень должен был быть изготовлен из материала, эффективно излучающего (при экстремальном воздействии) в рентгеновском диапазоне
- Насыщаясь фотонами в момент детонации, материал стержня мгновенно превращался в плазму - однако, сохраняющую конфигурацию и направление стержня в первые микросекунды. Стремительно охлаждаясь, плазменное облако испускало импульс (на практике, два в противоположных направлениях) рентгеновского излучения вдоль оси стержня - точно в цель.
Эффективность подобного оружия представлялась чрезвычайной. В отличие от плазменных систем, импульсный рентгеновский лазер действительно был всесокрушающим лучом смерти, способным поразить цель на экстремальных дистанциях.
Первоначальный вариант проекта предполагал заряд в виде этакого морского ежа; на поверхности боеголовки должно было крепиться до сотни отдельных стержней, каждая - со своей системой наведения. Предполагалось, что при обнаружении массированного залпа советских баллистических ракет, стержни наведутся (каждый на отдельную цель), и при детонации - поразят их все одновременно, смертоносными потоками рентгеновского излучения. Боеголовки, или (еще лучше) блоки разведения, или (совсем хорошо) взлетающие баллистические ракеты были бы в равной степени беззащитны перед "яростью Эскалибура".
В дальнейшем, впрочем, проект был несколько урезан. Было признано, что поражение одним зарядом сотни целей представляет собой ряд дополнительных технических проблем. Военные согласились (более чем с энтузиазмом) на упрощенный дизайн; теперь бомба должна была поражать только одну цель, но - при помощи целого пучка стержней, соединенных в срезаный конус. Условная вершина конуса должна была располагаться на цели, фокусируя энергию множества рентгеновских пучков на одной точке; сдвигая и раздвигая стержни, меняя угол при вершине конуса, можно было смещать точку фокусировки.
Первоначальный проект предусматривал развертывание "Эскалибуров" на спутниках; однако, в связи с подписанием договора о не-размещении в Космосе ядерного оружия, таковое было отвергнуто в пользу ракет наземного - точнее, морского - базирования. Теперь "Эскалибуры" должны были запускаться в верхние слои атмосферы при помощи БРПЛ, размещенных на субмаринах, патрулирующих в Северном Ледовитом Океане - на наиболее вероятном пути полета советских ракет в сторону США. Получив сигнал о массированной ядерной атаке, субмарины должны были дать залп, запустив "Эскалибуры" по суборбитальным траекториям навстречу советской ракетной армаде: получив целеуказание от наземных радаров и спутников, отделившиеся от ракет рентгеновские лазеры самостоятельно брали бы цели на сопровождение - и поражали бы их потоками рентгеновского излучения.
Ядерный арсенал наземного базирования СССР составлял на 1980 год порядка 1400 МБР; соответственно, в идеале для его поражения на разгоне хватило бы 1400 ядерных лазеров. Американский флот был более чем способен запустить столько; в его распоряжении находился 41 подводный ракетоносец, с 16 ракетами "Посейдон" на каждом; при переоборудовании всего десяти субмарин в носители противоракет (каждая - с десятью рентгеновскими лазерами) ВМФ США имел бы возможность запустить до 1600 рентгеновских лазеров против советского ракетного удара. В контексте других мер, предполагаемых системой СОИ, это действительно означало, что межконтинентальные баллистические ракеты как вид вооружений могут уйти в прошлое.
Однако, практика вмешалась в теории. Проведенные в 1980-ых годах подземные ядерные взрывы в рамках программы "Эскалибур" дали двоякий результат; с одной стороны, они продемонстрировали что идея, безусловно, работоспособна - с другой, породили ряд неожиданных вопросов, ответов на которые быстро найти не удавалось. К середине 1980-ых даже самые горячие сторонники "Эскалибура" были вынуждены признать, что хотя идея, безусловно, работоспособна, она находится вне пределов доступной технологии. Проект был понижен до чисто исследовательского; внимание СОИ переключилось на более близкие к реализации проекты миниатюрных спутников-кинетических перехватчиков. В 1992 году, проект был закрыт, а данные по нему - также засекречены.
В основе проекта «Прометей» было использование энергии ядерного взрыва для запуска материального снаряда, поражающего цель кинетической энергией соударения.
Проект рассматривался как составляющая программы СОИ; в первую очередь, как средство быстрой и эффективной целекции ложных целей. Основой концепции был ядерный заряд направленного действия, аналогичный заряду проекта «Касаба»; отличительным элементом являлась графитовая смазка на вольфрамовой плите, предохраняющая таковую от испарения. При детонации, вольфрамовая плита разрушалась на множество мелких дробинок, запускаемых в пространство на скорости до 100 км/с.
Фактически, детонация заряда «Прометей» приводила к формированию узкого конуса дроби, накрывающего значительный сектор пространства. Так как считалось, что кинетическая энергия мелких дробинок будет недостаточна для эффективного разрушения боеголовки, а формирование крупной картечи в результате ядерного подрыва являлось слишком сложно контролируемым процессом, заряды должны были использоваться для «расчистки» пространства от ложных целей. Легкая фольга и надувные ложные цели эффективно разрушались и отбрасывались дробью, таким образом выделяя на их фоне тяжелые боеголовки.
Проект не был реализован.
Journal information