Система сигнализации противоракетной обороны - Missile Defense Alarm System

«Спутниковая система раннего предупреждения» перенаправляется сюда. Информацию о последующей системе SEWS см. Программа поддержки обороны.
Инфракрасный датчик MIDAS.

В Система сигнализации противоракетной обороны, или же МИДАС, был ВВС США Командование ПВО система 12 раннего предупреждения спутники это предоставило ограниченное уведомление о Советский межконтинентальная баллистическая ракета запускается в период с 1960 по 1966 год. Первоначально предназначенная для использования в качестве полноценной системы раннего предупреждения, работающей совместно с Система раннего предупреждения о баллистических ракетах, соображения стоимости и надежности ограничили проект ролью исследований и разработок. Три из 12 запусков системы закончились неудачей, а оставшиеся девять спутников дали грубый результат. инфракрасный освещение Советского Союза до тех пор, пока проект не был заменен Программа поддержки обороны. MiDAS представлял собой один из элементов первого поколения США. разведка спутники, которые также включали Корона и САМОС серии. Хотя MIDAS не справился со своей основной ролью системы инфракрасных спутников раннего предупреждения, он стал пионером технологий, необходимых в последующих системах.

Происхождение

4 октября 1957 г. Тюратам диапазон в Казахская ССР, то Советский союз запущен Спутник 1, первый в мире искусственный спутник Земли. Это событие, будучи научным триумфом, также означало, что Советский Союз теперь имел возможность атаковать Соединенные Штаты с помощью межконтинентальная баллистическая ракета (МБР). В R-7, то ракета-носитель это запустило Спутник 1 и Спутник 2, вместо этого можно загрузить водородная бомба, несущую угрозу внезапного ядерного Атака в стиле Перл-Харбора на Соединенные Штаты и Канада. Чтобы заранее предупредить о любой советской скрытой атаке межконтинентальных баллистических ракет, правительства США, Канады и Дания (с властью над Гренландия, где была построена главная радиолокационная станция на Авиабаза Туле ) согласился построить Система раннего предупреждения о баллистических ракетах (BMEWS). Эта система будет использовать радар для обнаружения входящих межконтинентальных баллистических ракет боеголовки и дать около 20 минут предупреждения об атаке межконтинентальной баллистической ракеты.

Однако этой системе препятствовали присущие радиолокационным системам ограничения и кривизна Земли. Из-за расположения Советского Союза по ту сторону Северное полушарие потенциальные объекты советских межконтинентальных баллистических ракет находились за тысячи миль над горизонтом от радарных станций BMEWS, которые строились в Туле и Станция Clear Air Force, Аляска (и позже, в Англия ), а станции BMEWS, какими бы огромными они ни были, не могли обнаружить боеголовки межконтинентальных баллистических ракет сразу после их запуска. Только когда боеголовки поднялись над горизонтом, они могли быть обнаружены, и ВВС США.

Точные расчеты уже показали, что система BMEWS выдает всего 10-25 минут предупреждения в случае атаки межконтинентальной баллистической ракеты. Система MIDAS, как и планировалось, продлит это время предупреждения примерно до 30 минут, что даст дополнительное время, необходимое для всех Стратегическое воздушное командование с обладающий ядерным оружием тяжелые бомбардировщики взлететь с их авиабазы, и тем самым доказывая Советскому правительству, что оно не может уничтожить эти бомбардировщики скрытой атакой. Следовательно, Советы были бы сдержанный от начала такой атаки действительной угрозой ядерное возмездие.[1] Кроме того, система MIDAS должна была иметь возможность подтверждать обнаружение радаров термоядерной атаки с помощью BMEWS, тем самым снижая вероятность случайного ядерная ложная тревога от радиолокационной системы.[1]

Разработка и стоимость

16 марта 1955 г. ВВС США приказал разработать усовершенствованный разведывательный спутник для обеспечения непрерывного наблюдения за «заранее выбранными районами Земли» с целью «определения состояния боевых возможностей потенциального противника».[2] Результатом этого приказа стало создание секретной программы ВВС США, известной как WS-117L, который контролировал разработку первого поколения американских разведывательные спутники. К ним относятся Корона серия спутников наблюдения и Спутник САМОС. Компания, которая должна была стать Корпорация Локхид-Мартин который был нанят для проектирования, разработки и производства двух серий спутников, предложил несколько других спутниковых программ для выполнения вспомогательных ролей, включая спутник, который будет использовать инфракрасные датчики и телескоп для обнаружения тепла, производимого тяжелые бомбардировщики и межконтинентальные баллистические ракеты.[3] В ответ на запуск советского спутника и появление угрозы межконтинентальной баллистической ракеты, подсистема G была добавлена ​​к WS-117L до конца 1957 года.[4] С созданием Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA), Подсистема G была передана этой организации и получила кодовое имя MiDAS в ноябре 1958 года.[3]

В феврале 1959 года ARPA представила ВВС первоначальный план развития проекта. Как определено в первоначальном предложении, MIDAS будет использовать инфракрасные датчики с высоты над Советским Союзом для обнаружения пусков межконтинентальных баллистических ракет и раннего предупреждения о термоядерной атаке.[5] План предусматривал установку 10 спутников. исследования и разработки программа в период с ноября 1959 года по май 1961 года. После этого времени будет развернута полномасштабная операционная система.[6]

Поскольку информация, собираемая спутниками MIDAS, была чрезвычайно чувствительной ко времени, разработчики системы не могли использовать сброс канистры пленки система, которая была впервые представлена ​​в серии Discoverer / Corona / SAMOS разведывательные спутники. В этой системе камеры на борту используемых спутников фотопленка капсулы, которые физически снова вошел в атмосферу прежде, чем быть поднятым в воздухе военными самолет. Вместо этого спутники MIDAS должны будут передавать их предупреждающие сигналы на землю через радиоволны. Действительный инфракрасные изображения не будет передаваться из-за ограниченного RF пропускная способность канала это было доступно тогда. Вместо этого спутник просто отправил бы радиосообщения о том, что он обнаружил предполагаемый запуск ракеты, а также время и место запуска.

Потребовалось бы несколько спутников MIDAS для круглосуточного покрытия огромной территории Советского Союза. А ракета-носитель способный отправить спутник в геостационарная орбита еще не были разработаны, и один или несколько из них, возможно, не смогут охватить все возможные стартовые позиции межконтинентальных баллистических ракет в России, особенно на крайнем севере недалеко от Полярный круг. Спутники в полярные орбиты потребуется для обнаружения запусков со всего Советского Союза, но из-за характера полярной орбиты каждый из них будет находиться над Советским Союзом лишь на короткий период времени. Поскольку запланированные возможности спутника изменились в процессе проектирования, изменились и планы их развертывания. План, завершенный в январе 1959 г., рекомендовал созвездие из двадцати спутников MIDAS. вращающийся по орбите на высоте 1000 миль, в то время как пересмотренный план, разработанный позже в том же году, предусматривал созвездие из двенадцати космических кораблей на высоте 2000 миль.[7]

Внедрение полной системы, по оценкам в 1959 году, оценивалось в 200-600 миллионов долларов США (от 1,35 до 4 миллиардов долларов США в долларах 2006 года).[8]).[9] Из-за этой огромной стоимости и того факта, что несколько «вопросов без ответа» остались, научный консультативный совет, отвечающий за консультирование президента Дуайт Д. Эйзенхауэр по системам раннего предупреждения рекомендовано провести программу исследований, но последнее слово по внедрению системы в целом было отложено как минимум на год.[9]

В 1959 финансовом году ARPA потратила на MIDAS 22,8 млн долларов США (с учетом инфляции 200 млн долларов США в 2020 году), а в 1960 финансовом году ARPA и ВВС потратили в общей сложности 94,9 млн долларов США (с поправкой на инфляцию 820,2 млн долларов США в 2020 году).[10]

Сводка программы и история запусков

Программа MIDAS официально началась 26 февраля 1960 года, когда Midas 1 стартовал с ракеты-носителя Atlas-Agena A с LC-14 на мысе Канаверал. Атлас успешно завершил горение, но во время фазы движения накатом перед постановкой давление в баллоне Atlas LOX внезапно упало до нуля, за чем последовало падение ракеты. Вся телеметрия Agena прекратилась. Послеполетное расследование предложило несколько причин, но наиболее вероятной из них была непреднамеренная активация сборов УСМИГ Agena. После этого инцидента система УСМИГ была модернизирована, а бустер МИДАС 2 не имел УСМИГ, пока производились модификации.[11]

24 мая MIDAS 2 был успешно выведен на орбиту, но система ориентации вышла из строя. Некоторые данные были возвращены инфракрасным датчиком до того, как телеметрическая система также вышла из строя. Несколько запланированных экспериментов, таких как обнаружение вспышек на земле и испытание ракеты Titan I. Следующий запуск в серии не состоялся более года, и теперь программа переместилась на Западное побережье, где SLC-3 1-2 на Пойнт-Аргуэлло стал ее базой для операций. В течение этого периода два спутника CORONA также несли и тестировали датчики MIDAS.

MIDAS 3, первая действующая модель, была запущена 24 июля 1961 года с использованием новой перезапускаемой ступени Agena B. Программатор Атласа перезагрузился из-за неисправности во время сброса ракеты-носителя, но спутник успешно вышел на орбиту. Однако одна солнечная панель не смогла развернуться, из-за чего MIDAS 3 лишился электроэнергии и умер после нескольких витков. MIDAS 4 (21 октября) вызвал еще большее разочарование, когда Atlas потерял контроль по крену в момент T + 186 секунд. Спутник был выведен на неправильную траекторию, в результате чего Agena B исчерпала газ для контроля ориентации, пытаясь компенсировать это во время двух ожогов. К тому времени, когда MIDAS 4 достиг своей намеченной переходной орбиты, газа для контроля ориентации не осталось, и спутник не мог быть стабилизирован. Ему удалось обнаружить запуск Титана I с мыса Канаверал, прежде чем одна солнечная панель вышла из строя. Через неделю после начала миссии MIDAS 4 умер из-за разрядки батарей. Спустя месяц аналогичная проблема с управлением на SAMOS 4 привела к тому, что спутник не смог выйти на орбиту. В ходе расследования двух отказов было обнаружено, что тепловые экраны блока ретранслятора на обоих «Атласе» сломались во время запуска, подвергая блок гироскопа аэродинамическому нагреву. Также подозревали, что неисправен транзистор, используемый в выходном канале рулона. Он был заменен на транзистор другого типа, а тепловые экраны тормозной ракеты были переработаны.

Программа MIDAS была временно приостановлена ​​на этом этапе, когда комитет, возглавляемый директором ARPA Джеком Руиной, рекомендовал не предпринимать попыток создания действующей системы раннего предупреждения о ракетном нападении, пока ВВС не продемонстрируют, что это вообще осуществимая концепция; кроме того, датчики Midas были разработаны для обнаружения выхлопов ракет на жидком топливе, а не для твердотопливных, которые теперь широко рассматривались как будущее баллистических ракет (как бы там ни было, Советский Союз сильно отставал от США в разработке. твердотопливных ракет). Комитет пришел к выводу, что программный менеджмент MIDAS был «ужасным», и при нынешнем уровне успеха «разработка операционной системы займет десять лет». В ноябре 1961 г. Министерство обороны издала директиву, помещающую все космические программы Министерства обороны в режим строгой секретности, и поэтому MIDAS получил название «Программа 461». Время разработки программы также было увеличено, чтобы дать больше места для решения проблем с оборудованием.

Несмотря на эти изменения, неудачи продолжались. После шестимесячного перерыва MIDAS 5 вышел на орбиту 9 апреля 1962 года. Спутник был выведен на неправильную орбиту из-за того, что автопилот Атлас создал недостаточную программу по тангажу и крену. Затем на шестой орбите MIDAS 5 испытал серьезный сбой питания. Неисправность автопилота Атласа была связана с низким коэффициентом усиления сигнала от гироскопов по всем трем осям, но конкретная причина этого не была определена. В результате были внесены некоторые изменения в предполетные процедуры и улучшено тестирование пакетов гироскопов. Восемь месяцев спустя MIDAS 6 стартовал (17 декабря), но так и не вышел на орбиту. При взлете на гидравлическом разъединителе подъема сломался тепловой экран, в результате чего отключающий клапан в конечном итоге вышел из строя из-за аэродинамического нагрева. Гидравлическая жидкость из бустерного двигателя начала вытекать, начиная с T + 68 секунд, и Atlas стал нестабильным в полете из-за потери контроля над шарниром двигателя. Ракета-носитель самоликвидировалась при Т + 80 сек. Помимо отказа теплозащитного экрана, у «Атласа» возникли неисправности других компонентов - отказал маяк слежения во время всплытия, что помешало бы передаче дискретных команд наведения, но полет был прекращен до того, как это стало проблемой. Антенна передатчика телеметрии также вышла из строя во время предпускового обратного отсчета, таким образом, телеметрия не была доступна во время полета, и полный послеполетный анализ не мог быть выполнен. Фильм о запуске показал потерю поднимающегося теплового экрана, а гироскопы скорости Agena зафиксировали потерю контроля ориентации Atlas.[12]

MIDAS 7 был успешно выведен на орбиту 9 мая 1963 года и обнаружил десять различных испытаний межконтинентальных баллистических ракет США в течение своей шестинедельной миссии, сделав первое успешное обнаружение запуска ракеты из космоса. Затем MIDAS 8 (12 июня) повторил тот же сбой, что и MIDAS 6. И снова возникла неисправность теплозащитного экрана при взлете, гидравлическая жидкость ускорительного двигателя Atlas вылилась, и ракета-носитель стала нестабильной и самоуничтожилась в момент T + 93. секунд. Неисправность при взлете также привела к отказу во время испытательного полета межконтинентальной баллистической ракеты Atlas D в марте 1963 года, и после трех случаев возникновения этого режима отказа за шесть месяцев конструкция защитного теплозащитного экрана была изменена. В рамках модернизации GD / A также добавила обратные клапаны в гидравлическую систему космических пусковых установок Atlas, но не на ракетах.[13] Через месяц после MIDAS 8, последний из исходной серии MIDAS, MIDAS 9, был успешно запущен. Midas 10-12 были запущены в течение пяти месяцев в середине 1966 года, после чего программа была официально закрыта и уступила место ее преемнице, Программе поддержки обороны.

МИДАС и его последователи были рассекречены в 1998 году.

MIDAS был в лучшем случае квалифицированным успехом, поскольку, как и многие ранние космические программы, он был чрезмерно амбициозным и преследовал цели, превосходящие возможности современных технологий. Проблемы включали ошибку Солнечный свет отраженный от облака как запуск ракеты противника. Инфракрасный датчик W-17 оказался неспособным обнаружить начальный тепловой поток ракеты в атмосфере Земли, и только после введения датчика W-37 был обнаружен запуск с орбиты. Даже при таком успехе системе MiDAS мешали неудачные запуски, которые уничтожили спутники и убили всякую надежду на круглосуточное освещение Советского Союза. Кроме того, отсутствие постоянного источника питания, такого как ядерный реактор или солнечные панели означало, что батареи спутников были исчерпаны после нескольких коротких недель на орбите.

Хотя сама программа MiDAS не оправдала ожиданий, она проложила путь к возможному внедрению Программа поддержки обороны система спутников, которые были впервые запущены в 1970-х годах и обеспечивают раннее предупреждение о пусках ракет сегодня.

MiDAS запускает

График миссии от Astronautix[14] и [15]
имяДата запускаМасса (кг)Запустить сайтРакета-носительНаклон (град)NSSDC Я БЫКомментарии
Мидас 126 февраля 1960 г.2,025мыс КанавералLV-3A Атлас-Агена А--------MIDAS1Отказ: работа Atlas была нормальной до остановки маршевого двигателя и отключения нониуса. Электрическая неисправность во время постановки привела к срабатыванию защитных разрушающих зарядов «Агены», разорвав и сам корпус, и купол резервуара LOX «Атласа». Ракета-носитель упала в Атлантический океан.
Мидас 224 мая 1960 г.2,300мыс Канаверал[16]LV-3A Атлас-Агена А33.001960-006AСистема сигнализации противоракетной обороны. Тестовый пуск с датчиком W-17.
Первооткрыватель 19 (РМ-1)20 декабря 1960 г.1,060ВанденбергТор-Агена83.401960-019AПротестированы ИК-датчики для программы Midas; не носил фотоаппарат или капсулу с пленкой.
Первооткрыватель 21 (РМ-2)18 февраля 1961 г.1,110ВанденбергТор-Агена Б80.601961-006AПротестированы ИК-датчики для программы Midas; не носил фотоаппарат или капсулу с пленкой.
Мидас 312 июля 1961 г.1,600Point ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б91.201961-018AСистема сигнализации противоракетной обороны.
Мидас 421 октября 1961 г.1,800Point ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б86.701961-028AСистема сигнализации противоракетной обороны. Неисправность ракеты-носителя привела к ошибочной орбите.
Мидас 59 апреля 1962 г.1,860Point ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б86.701962-010AСистема сигнализации противоракетной обороны.
ERS 317 декабря 1962 г.НеизвестноPoint ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б----------------Гидравлический клапан подъема поврежден при отрыве. RSO T + 82 секунды.
Мидас 79 мая 1963 г.2,000Point ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б87.301963-030AMIDAS 7 был первой оперативной миссией MIDAS и первой, оснащенной датчиком W-37. За шесть недель работы MIDAS 7 зафиксировала девять запусков межконтинентальных баллистических ракет США, включая первый запуск ракеты, когда-либо обнаруженный из космоса.
ERS 712 июня 1963 г.НеизвестноPoint ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б----------------Не удалось запустить.
ERS 812 июня 1963 г.НеизвестноPoint ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б----------------Отказ гидросистемы усилителя Atlas с последующей потерей управления и разрушением RSO.
Мидас 919 июля 1963 г.2,000Point ArguelloLV-3A Атлас-Агена Б88.40--------Система сигнализации противоракетной обороны. Подспутник ERS 10 не сбрасывал.
Мидас 109 июня 1966 г.2,000ВанденбергSLV-3 Атлас-Агена Д90.001966-051AСистема сигнализации противоракетной обороны. Вышел на переходную орбиту.
Мидас 1119 августа 1966 г.2,000ВанденбергSLV-3 Атлас-Агена Д89.701966-077AСистема сигнализации противоракетной обороны.
Мидас 125 октября 1966 г.2,000ВанденбергSLV-3 Атлас-Агена Д89.801966-089AСистема сигнализации противоракетной обороны.

Фотогалерея

  • Инфракрасный датчик MIDAS

  • Установка инфракрасного датчика MIDAS

  • Инфракрасная полезная нагрузка РТС-1

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Проект отчета по МИДАС», Джек Руина, DARPA. 1 ноября 1961 г. Проверено 19 ноября 2007 г.
  2. ^ Марк Эриксон, Вместе в неизвестное - Министерство обороны, НАСА и ранний космический полет. В архиве 2009-09-20 на Wayback Machine 1-58566-140-6
  3. ^ а б «Раннее предупреждение из космоса: от MIDAS к DSP и SBIRS» Джеффри Ричельсон, Электронный справочник Архива национальной безопасности № 235. 9 ноября 2007 г. Проверено 14 ноября 2007 г.
  4. ^ Джеффри Т. Ричельсон, Американские космические стражи: спутники DSP и национальная безопасность (Лоуренс, Канзас: Издательство Канзасского университета, 1999 г.), стр. 8-9.
  5. ^ «Инфракрасный датчик раннего предупреждения W-37» Национальный музей авиации и космонавтики, 18 октября 1999 г. Проверено 9 ноября 2007 г.
  6. ^ «Проект отчета по МИДАС», Джек Руина, DARPA. 1 ноября 1961 г., стр. IV-1. Доступ 19 ноября 2007 г.
  7. ^ N.W. Уоткинс, "Проект MIDAS: Часть I Стратегические и технические истоки и политическая эволюция 1955-1963 гг." Журнал Британского межпланетного общества Vol. 50, 1997, стр. 215-224.
  8. ^ Результаты, полученные из Калькулятор инфляции В архиве 2007-07-21 в WebCite
  9. ^ а б «Отчет группы раннего предупреждения» Президентский научный консультативный комитет, 13 марта 1959 г., дата обращения 14 ноября 2007 г.
  10. ^ «Хронология космической деятельности ВВС» (PDF). Национальная разведка. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-12-07. Получено 2011-07-13.
  11. ^ "Отчет об оценке после полета, Атлас 29D" Convair 14 марта 1960 г.
  12. ^ "Отчет об оценке после полета, Атлас 131D" Convair 5 января 1963 г.
  13. ^ "Отчет об оценке после полета, Атлас 139D" Convair 30 июня 1963 г.
  14. ^ Уэйд, Марк, Энциклопедия Astronautica Мидас В архиве 2010-11-20 на Wayback Machine
  15. ^ Р. Каргилл Холл. Сигнализация противоракетной обороны: происхождение космического инфракрасного раннего предупреждения. Центр космических и ракетных систем, 1988. Дата обращения: 30 мая 2009 г.
  16. ^ Видео: Катаклизм. Вулкан, приливные волны, опустошающий район Тихого океана, 1960/05/27 (1960). Универсальная кинохроника. 1960. Получено 22 февраля, 2012.