Когда до меня доползла волна слухов о том, что российские военные применили для захвата луганского аэропорта тактическое ядерное оружие мощностью 2 килотонны, я хотел было сразу написать: «Фигня, не верю». Потому что был убежден: наземные ядерные взрывы сразу засекаются с орбиты. Ведь все же знают, что уже полвека на орбите работают спутники, которые следят за соблюдением договора 1963 года о запрете ядерных испытаний в трех средах. Именно эти спутники открыли в свое время космические гамма-всплески. Но при всей внутренней уверенности я решил уточнить, каковы же все-таки возможности системы обнаружения ядерных взрывов. Это оказалось не так просто, и меня поджидал ряд неожиданностей.

 

Как выяснилось, сегодня эта система носит у американцев обозначение IONDS (Integrated Operational Nuclear Detection System). При этом почти никакой информации о ней в открытом доступе нет. Нет даже такой статьи в Википедии — лишь в нескольких местах без каких-либо деталей упоминается, что эта система пришла на смену спутникам VELA. Информацию пришлось собирать буквально по крупицам. Так выяснилось, что:

Слово «бангметр» (bhangmeter) оказалось ключом к теме. Происходит оно вовсе не от английского «bang» (взрыв), а от индуистского «bhang», означающего марихуану. Предложил термин физик Райенс Фредерик (ставший впоследствии нобелевским лауреатом), сказавший, что только обкурившийся человек может догадаться таким элементарным прибором решить такую сложную задачу.

Бангметр — это просто быстродействующий радиометр, то есть датчик интегральной освещенности, не строящий изображения, а ядерный взрыв он определяет по характерной двойной вспышке. В момент взрыва выделяется огромное количество электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн. Видимый свет от вспышки очень яркий и сразу доходит до спутника, но для жесткого излучения атмосфера непрозрачна. Оно поглощается воздухом вблизи центра взрыва, вызывая резкий нагрев. Как только температура переваливает за 3000 градусов, воздух становится плазмой, непрозрачной, и для видимого излучения, поэтому вспышка в глазах удаленного наблюдателя гаснет. Но плазма быстро расширяется и охлаждается, так что вскоре среда снова становится прозрачной. И тогда наблюдается вторая вспышка ядерного взрыва — послабее, зато гораздо более длительная.

Вот по наличию этой двойной вспышки и происходит идентификация ядерного взрыва. Причем интервал между максимумами соответствует мощности заряда: для 20 килотонн — 150 миллисекунд, для 1 мегатонны — 900 миллисекунд. Ну, а координаты взрыва определяются аналогично координатам смартфона в GPS — по задержке прихода световых сигналов к нескольким спутникам слежения.

И вот тут-то и встает вопрос, а насколько слабые взрывы можно регистрировать таким способом? Судя по всему, точная актуальная информация о параметрах системы засекречена. Но кое-что найти все же можно. Например, есть оценка, согласно которой бангметр позволяет оценить мощности взрыва свыше 5 килотонн с погрешностью 20%. Причем наиболее надежно оценка мощности производится не по интервалу между двумя максимумами, а по интервалу между первым максимумом и последующим минимумом, который может быть от 4 мс и больше. При малых мощностях точность снижается, так как многое зависит от предметов находящихся рядом с центром взрыва.

Судя по всему, эта информация основывается на рассекреченном документе об американских ядерных испытаниях 1953 года, в ходе которых, в частности, градуировался бангметр. На странице 56 в нем приводятся эмпирическая формула для определения мощности заряда по интервалу между первым максимумом и минимумом:

(Мощность, кт) = (Задержка, мс)^2/10.

Согласно этой формуле упомянутая выше наименьшая задержка 4 мс соответствует мощности заряда 1,6 килотонны. То есть, при слабых взрывах у датчика очень мало времени для накопления излучения.

И тут интересно обратить внимание на еще один более поздний документ, датированный 27 июля 1993 года, в котором кратно описано, как работают бангметры системы IONDS на спутниках Navstar. Каждый из них следит за интегральным блеском всего земного диска в оптическом диапазоне. Если возникает колебание блеска, превышающее определенный порог, включается анализатор истории, который проверяет, не была ли вспышка двойной. При этом говорится, что бангметры на спутниках дают массу ложных срабатываний — многие тысячи каждый день.

Основная причина ложных сигналов — блики солнечного света, главным образом на водной поверхности. Их стараются отсеивать по скорости изменения блеска, которая у таких ложных сигналов, как правило, ниже, чем у взрыва. Для правильного распознавания датчики периодически калибруют неодимовым лазером, который работает в Национальной лаборатории Сандия (разработчике бангметров). То, что прошло отсев, сбрасывается на Землю, и там сопоставляются данные разных спутников.

И еще в документе приводится очень интересная цифра: общий блеск освещенного Солнцем земного диска более чем в 10 тысяч раз превосходит самые слабые вспышки, которые требуется регистрировать. Блеск земного диска найти несложно: взять солнечную постоянную (1,3 кВт/м^2), умножить на площадь круга с радиусом Земли (6350 км) и на альбедо Земли (37%). Получается 2*10^16 Вт. Разделим эту мощность на 10000, получим 2*10^12 Вт. Это мощность, которая должна испускаться взрывом в верхнюю полусферу, чтобы его можно было засечь. Добавим нижнюю полусферу — получим 4*10^12 Вт. Учтем, что при наземном взрыве в световое излучение превращается, грубо говоря, половина мощности заряда, значит, в целом она должна быть — 8*10^12 Вт.

А теперь сравним с параметрами ядерного взрыва мощностью 2 кт. Его энергия составляет 8*10^12 Дж, а длительность поражающего действия излучения — 1 секунда. То есть, в среднем мощность как раз на пределе чувствительности аппаратуры. При этом заметная часть излучения (жесткого и ИК) поглощается в атмосфере. Впрочем, за счет неравномерности выделения излучения его мощность на малую долю секунды может подняться выше порога детектирования, но хватит ли ее для формирования отчетливой двухпиковой сигнатуры, далеко не очевидно.

Становится понятно, что спутниковые системы слежения за ядерными взрывами — дело очень важное, но самые слабые взрывы, с мощностью в 1-2 килотонны и ниже, вполне могут ускользать от их внимания. Ну, и в качестве доказательства данные со спутников, собранные секретной системой, никому не предъявишь, тем более, если они получены на пределе чувствительности путем отсева многих тысяч ложных сигналов.

Поэтому специалисты обычно говорят: единственный окончательный тест на применение ядерного оружия — это радиоактивное заражение местности и появление радиоактивных изотопов в атмосфере. Но на местность нужно еще попасть, а измерения атмосферы где-то в отдаленном районе не привяжешь к конкретному инциденту.

Вывод неутешительный: хотя практически все в мире считают любое применение ядерного оружия красной чертой, за которую никому нельзя переходить, надежно убедиться, что ее действительно не переходили, почти невозможно. А это значит, что у некоторых людей может возникнуть соблазн исподтишка ядерное оружие применить, а доказать это будет так же трудно, как доказать государственную принадлежность пальца, который нажал кнопку пуска ракеты, сбившей «боинг».

Дисклеймер. Все написанное не является попыткой обосновать версию о реальном военном применении ядерного оружия когда бы то ни было после 1945 года. Лично я убежден, что ничего подобного не происходило. Хотя бы уже потому, что сами обвинения в применении ядерного оружия или даже намерении его применить являются настолько мощным информационным оружием, что просто обязаны запускаться намного ранее любых попыток реально это оружие задействовать. Задача этого текста состоит в том, чтобы предупредить: нам только кажется, что применение ядерного оружия не может пройти незамеченным (или, по крайней мере, недоказанным). По-видимому, при малой и сверхмалой мощности незаметное или недоказуемое применение все же возможно, и это надо иметь в виду.

Добавить комментарий

Чтобы ваш комментарий сразу появился на странице, авторизуйтесь, щелкнув по иконке любой социальной сети внизу. Анонимные комментарии публикуются только после проверки модератором.


Защитный код
Обновить

Разработка дизайна A4J