stringtranslate.com

Проект Экскалибур

«Экскалибур» стреляет по трем боеголовкам
Иллюстрация, изображающая стрельбу Экскалибура по трем близлежащим целям. В большинстве описаний каждый мог стрелять по десяткам целей, которые находились бы в сотнях или тысячах километров.

Проект «Экскалибур» был исследовательской программой времен Холодной войны Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе (LLNL) по разработке рентгеновской лазерной системы в качестве противоракетной обороны (ПРО) для Соединенных Штатов . Концепция включала размещение большого количества одноразовых рентгеновских лазеров вокруг ядерного устройства , которое будет вращаться по орбите в космосе. Во время атаки устройство будет взорвано, и рентгеновские лучи, высвобождаемые каждым лазером, будут фокусироваться для уничтожения нескольких приближающихся ракет-мишеней. [1] Поскольку система будет развернута над атмосферой Земли, рентгеновские лучи могут достигать ракет, находящихся на расстоянии тысяч километров, обеспечивая защиту на большой площади.

Системы противоракетной обороны (ПРО) того времени атаковали ядерные боеголовки противника только после того, как они были выпущены МБР . Одна МБР могла нести до дюжины боеголовок, поэтому на каждую атакующую ракету требовались десятки оборонительных ракет. Одно устройство Excalibur содержало до пятидесяти лазеров и потенциально могло уничтожить соответствующее количество ракет, при этом все боеголовки оставались на борту. [a] Таким образом, один Excalibur мог уничтожить десятки МБР и сотни боеголовок по цене одной ядерной бомбы, кардинально изменив соотношение затрат и обмена , которое ранее обрекало системы ПРО.

Основная концепция Excalibur была задумана в 1970-х годах Джорджем Чаплином-младшим и далее развита Питером Л. Хагельштейном , оба из которых были частью «O-Group» Эдварда Теллера в LLNL. После успешного испытания в 1980 году, в 1981 году Теллер и Лоуэлл Вуд начали переговоры с президентом США Рональдом Рейганом об этой концепции. Эти переговоры, в сочетании с мощной поддержкой со стороны The Heritage Foundation , помогли Рейгану в конечном итоге объявить о Стратегической оборонной инициативе (СОИ) в 1983 году. [2] Дальнейшие подземные ядерные испытания в начале 1980-х годов свидетельствовали о достижении прогресса, и это повлияло на саммит в Рейкьявике 1986 года , на котором Рейган отказался отказаться от возможности проверки технологии СОИ с помощью ядерных испытаний в космосе. [3]

Исследователи из Ливермора и Лос-Аламоса начали высказывать опасения по поводу результатов испытаний. Теллер и Вуд продолжали утверждать, что программа продвигается хорошо, даже после того, как критический тест в 1985 году показал, что она не работает так, как ожидалось. Это привело к значительной критике в американских оружейных лабораториях . В 1987 году внутренняя борьба стала публичной, что привело к расследованию того, вводила ли LLNL правительство в заблуждение относительно концепции Экскалибура. В интервью 60 Minutes в 1988 году Теллер попытался уйти, вместо того чтобы отвечать на вопросы об обращении лаборатории с коллегой, который усомнился в результатах. [4] Дальнейшие испытания выявили дополнительные проблемы, и в 1988 году бюджет был резко урезан. Проект официально продолжался до 1992 года, когда его последнее запланированное испытание, Greenwater из Operation Julin , было отменено. [5]

История

Концептуальная разработка

Концептуальная основа коротковолновых лазеров, использующих рентгеновские и гамма-лучи , та же, что и у их аналогов видимого света. Обсуждения таких устройств велись еще в 1960 году, когда был продемонстрирован первый рубиновый лазер. [6]

Первое объявление об успешном рентгеновском лазере было сделано в 1972 году Университетом Юты . Исследователи распределили тонкие слои атомов меди на предметных стеклах микроскопа , а затем нагрели их импульсами неодимового стеклянного лазера . Это привело к появлению пятен на рентгеновской пленке в направлении слоев и ни одного в других направлениях. Объявление вызвало большой ажиотаж, но вскоре его затмил тот факт, что ни одна другая лаборатория не смогла воспроизвести результаты, и объявление вскоре было забыто. [6] В 1974 году Университет Париж-Юг объявил о лазерной генерации в алюминиевой плазме, созданной импульсом лазерного света, но, опять же, результаты были скептически восприняты другими лабораториями. [7]

DARPA финансировало низкоуровневые исследования высокочастотных лазеров с 1960-х годов. К концу 1976 года они практически отказались от них. Они заказали Physical Dynamics отчет, в котором были описаны возможные варианты использования такого лазера, включая космическое оружие. Ни один из них не казался многообещающим, и DARPA прекратило финансирование исследований рентгеновского лазера в пользу более многообещающего лазера на свободных электронах . [8]

В июне 1977 года два известных советских исследователя, Игорь Собельман и Владилен Летохов, продемонстрировали пленку, экспонированную на выходе плазмы хлора , кальция и титана , что было похоже на результаты Юты. Они осторожно указали, что результаты были очень предварительными и требовалось дальнейшее изучение. В течение следующих нескольких лет было представлено небольшое количество дополнительных статей по этой теме. Наиболее прямым из них было заявление Собельмана на конференции 1979 года в Новосибирске , когда он сказал, что наблюдал лазерную генерацию в плазме кальция. Как и более ранние заявления, эти результаты были встречены скептически. [8]

Первые попытки в Ливерморе

Джордж Чаплин изучал концепцию рентгеновского лазера в 1970-х годах. Чаплин был членом спекулятивного проекта Теллера «O-Group» и начал обсуждать концепцию с другим членом O-Group Лоуэллом Вудом, протеже Теллера. [9] Они совместно работали над крупным обзором области рентгеновского лазера в 1975 году. Они предположили, что такое устройство будет мощным инструментом в материаловедении , для создания голограмм вирусов , где более длинная длина волны обычного лазера не обеспечивала требуемого оптического разрешения , и в качестве своего рода вспышки для получения изображений процесса ядерного синтеза в их устройствах инерционного удержания . Этот обзор содержал расчеты, которые продемонстрировали как быстрое время реакции, необходимое для такого устройства, так и чрезвычайно высокие энергии, необходимые для накачки. [10]

«Я мгновенно соединил идеи, почерпнутые мной из выступления Собельмана, с результатами эксперимента и за пять минут придумал общую идею того, что, скорее всего, подойдет для создания рентгеновского лазера с ядерным устройством».

—Джордж Чаплин [10]

Чаплин посетил встречу, на которой была представлена ​​работа Собельмана по рентгеновским лазерам. Он узнал об уникальных подземных ядерных испытаниях, проведенных по поручению Агентства по ядерной обороне (DNA), где всплеск рентгеновских лучей, произведенных ядерными реакциями, был разрешен для перемещения по длинному туннелю, в то время как сам взрыв был отсечен большими дверями, которые захлопывались по мере приближения взрыва. Эти испытания использовались для исследования воздействия рентгеновских лучей от внеатмосферных ядерных взрывов на возвращаемые аппараты . Он понял, что это был идеальный способ накачки рентгеновского лазера. [10]

После нескольких недель работы он придумал проверяемую концепцию. В это время ДНК строила планы для еще одного из своих тестов рентгеновских эффектов, и устройство Чаплина можно было легко проверить в том же «выстреле». Тестовый выстрел, Diablo Hawk , был проведен 13 сентября 1978 года в рамках серии Operation Cresset . Однако приборы на устройстве Чаплина вышли из строя, и не было никакого способа узнать, сработала ли система. [10]

Конгресс постановил  выделить 10 миллионов долларов как Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе (LLNL), так и Национальной лаборатории Лос-Аламоса (LANL) для испытаний оружия на основе совершенно новых концепций. Чаплин получил добро на планирование нового испытания, посвященного концепции рентгеновского лазера. В испытаниях ДНК боеголовку приходилось извлекать для изучения после испытания, что требовало сложной системы защитных дверей и других методов, которые делали эти испытания очень дорогими. Для испытания рентгеновского лазера все это можно было проигнорировать, поскольку лазер был спроектирован так, чтобы быть уничтоженным при взрыве. Это позволило разместить лазер наверху вертикальной шахты доступа, что значительно снизило стоимость испытания с типичных 40  миллионов долларов, необходимых для выстрела ДНК. [11] Учитывая график на испытательном полигоне в Неваде , их испытание пришлось бы отложить до 1980 года. [12]

Успех Дофина

Джордж Чаплин и Джордж Мэнхен
Джордж Чаплин-младший (справа) и Джордж Мэнхен (слева) у первого в мире рентгеновского лазера перед подземным ядерным испытанием «Дофин»

Питер Хагельштейн был на программе бакалавриата по физике в Массачусетском технологическом институте в 1974 году, когда он подал заявку на стипендию Фонда Герца . Теллер был в совете директоров Hertz, и Хагельштейн вскоре прошел собеседование с Лоуэллом Вудом. Хагельштейн выиграл стипендию, и Вуд затем предложил ему летнюю должность в LLNL. Он никогда не слышал о лаборатории, и Вуд объяснил, что они работают над лазерами, термоядерным синтезом и подобными концепциями. Хагельштейн прибыл в мае 1975 года, но чуть не ушел, когда нашел область «отвратительной» и сразу предположил, что они работают над исследованиями оружия, когда увидел колючую проволоку и вооруженную охрану. Он остался только потому, что познакомился с интересными людьми. [13]

Хагельштейну было поручено смоделировать процесс рентгеновского лазера на суперкомпьютерах LLNL . Его программа, известная как XRASER (от «рентгеновский лазер»), в конечном итоге выросла до примерно 40 000 строк кода. [14] Он получил степень магистра в 1976 году и устроился на постоянную работу в лабораторию, намереваясь возглавить разработку рабочего лазера. Идея состояла в том, чтобы использовать мощные термоядерные лазеры лаборатории в качестве источника энергии, как и предложили Хагельштейн и Вуд в своей обзорной статье. Хагельштейн использовал XRASER для моделирования около 45 таких концепций, прежде чем нашел ту, которая, казалось, работала. [10] Они использовали лазеры для нагрева металлической фольги и испускания рентгеновских лучей, но к концу 1970-х годов ни один из этих экспериментов не увенчался успехом. [14]

После провала Diablo Hawk Хагельштейн рассмотрел идею Чаплина и предложил новую концепцию, которая должна была быть намного более эффективной. Чаплин использовал легкий материал, волокно, взятое из местного сорняка, но Хагельштейн предложил использовать вместо этого металлический стержень. Хотя изначально Вуд был настроен скептически, он поддержал идею и успешно доказал, что обе концепции должны быть протестированы в выстреле Чаплина. [10] Критическое испытание было проведено 14 ноября 1980 года в качестве Dauphin , в рамках операции Guardian . Оба лазера работали, но конструкция Хагельштейна была намного мощнее. [10] Вскоре лаборатория решила двигаться вперед с версией Хагельштейна, сформировав «Программу R», возглавляемую другим членом O-Group, Томом Уивером. [15]

Возобновление интереса

см. заголовок
Лазер Novette обеспечивал энергию, необходимую для успешного рентгеновского лазера Хагельштейна.

В январе 1981 года Хагельштейн опубликовал свою докторскую диссертацию на тему «Физика проектирования коротковолновых лазеров». [16] В отличие от более ранних работ Чаплина и Вуда, которые были сосредоточены на гражданских применениях, во введении к диссертации упоминается несколько потенциальных вариантов использования, даже оружие, взятое из научно-фантастических произведений. [17]

Вскоре Хагельштейн вернулся к гражданской стороне разработки рентгеновского лазера, изначально разработав концепцию, в которой термоядерные лазеры лаборатории будут производить плазму, фотоны которой будут накачивать другой материал. Первоначально это было основано на газообразном фторе, заключенном внутри пленки хромовой фольги. Это оказалось слишком сложным в производстве, поэтому была разработана система, больше похожая на ранние советские концепции. Лазер будет вкладывать достаточно энергии в селеновую проволоку, чтобы ионизировать 24 электрона, оставляя 10 электронов, которые будут накачиваться столкновениями со свободными электронами в плазме. [10]

После нескольких попыток использования лазера Novette в качестве источника энергии, 13 июля 1984 года система впервые заработала. Команда подсчитала, что система производит лазерное усиление около 700, что они посчитали убедительным доказательством лазерной генерации. Деннис Мэтьюз представил этот успех на октябрьском 1984 года съезде Американского физического общества по физике плазмы в Бостоне, где Шимон Сакевер из Принстонского университета представил свои доказательства лазерной генерации в углероде с использованием гораздо меньшего лазера и ограничения плазмы с помощью магнитов. [10]

Теллер в Вашингтоне,AvWeek"утечки"

Успех испытания Dauphin представил потенциальное новое решение проблемы ПРО. Рентгеновский лазер предоставил возможность того, что множество лазерных лучей может быть сгенерировано одним ядерным оружием на орбите, что означает, что одно оружие уничтожит множество МБР. Это ослабило бы атаку до такой степени, что любой ответ США был бы подавляющим по сравнению с ней. Даже если бы Советы начали полномасштабную атаку, это ограничило бы потери США 30  миллионами. [18] В феврале 1981 года Теллер и Вуд отправились в Вашингтон, чтобы представить технологию политикам и запросить большую финансовую поддержку для продолжения разработки. [19]

Это представляло собой проблему. Как выразился коллега-физик из LLNL Хью ДеВитт, «давно известно, что Теллер и Вуд — крайние технологические оптимисты и суперпродавцы гипотетических новых систем оружия» [20] или, как выразился Роберт Парк , «любой, кто знает послужной список Теллера, признает, что он неизменно оптимистичен даже в отношении самых невероятных технологических схем». [21] Хотя эта продажа не имела большого эффекта в военных кругах США, она оказалась постоянным раздражителем в Конгрессе, оказывая негативное влияние на авторитет лаборатории, когда эти концепции не срабатывали. Чтобы избежать этого, Рой Вудрафф, заместитель директора секции вооружений, пошел с ними, чтобы убедиться, что эти двое не переоценивают концепцию. На встречах с различными группами Конгресса Теллер и Вуд объяснили технологию, но отказались назвать даты, когда она может быть доступна. [22]

Всего несколько дней спустя, 23 февраля 1981 года, издание Aviation Week and Space Technology опубликовало статью о продолжающейся работе. [23] В ней подробно описывался запуск Dauphin, а затем упоминалось более раннее испытание 1978 года, но ошибочно приписывалось лазеру на фториде криптона (KrF). [b] Далее описывалась концепция боевой станции, в которой одна бомба будет окружена лазерными стержнями, которые могут уничтожить до пятидесяти ракет, и утверждалось, что «рентгеновские лазеры, созданные на основе успешного испытания Dauphin, настолько малы, что один отсек полезной нагрузки на космическом челноке может вывести на орбиту количество, достаточное для остановки советской ядерной атаки». [22] Это была первая из серии подобных статей в этом и других источниках, основанных на «постоянной утечке совершенно секретной информации». [25]

Высокий рубеж

Карл Бендетсен руководил работой, которая в конечном итоге представила Рейгану основу СОИ; «Экскалибур» был одной из трех основных концепций, изучавшихся группой.

К этому времени LLNL была не единственной группой, лоббирующей правительство по поводу космического оружия. В 1979 году Рональд Рейган попросил Дэниела О. Грэма начать изучать идею противоракетной обороны, и в последующие годы он стал ярым сторонником того, что ранее было известно как проект BAMBI (Ballistic Missile Boost Intercept), [26], но теперь обновлено как « Smart Rocks ». Для этого требовались десятки больших спутников, несущих множество небольших, относительно простых ракет, которые запускались бы на МБР и отслеживали их как обычные тепловые ракеты . [27]

В том же году Малкольм Уоллоп и его помощник Анджело Кодевилла написали статью «Возможности и императивы в области противоракетной обороны», которая должна была быть опубликована в том же году в журнале Strategic Review. Их концепция, известная просто как Space Based Laser, использовала большие химические лазеры, размещенные на орбите. Позже к ним присоединились Харрисон Шмидт и Теллер, сформировав то, что стало известно как «лазерное лобби», выступающее за создание лазерных систем ПРО. [28]

Грэму удалось привлечь интерес других сторонников-республиканцев и сформировать группу, которая должна была помочь в отстаивании его концепции. Группу возглавил Карл Бендетсен , и ей было предоставлено место в The Heritage Foundation . [27] Группа пригласила лазерное лобби присоединиться к ним, чтобы спланировать стратегию по представлению этих концепций новому президенту. [27]

На одном из заседаний Heritage Foundation Грэм сказал, что с концепцией Excalibur есть серьезная проблема, отметив, что если бы Советы запустили ракету по спутнику, у США было бы только два выбора — они могли бы позволить ракете поразить Excalibur и уничтожить его, или они могли бы защитить себя, сбив ракету, что также уничтожило бы Excalibur. В любом случае, одна ракета уничтожила бы станцию, что сделало бы недействительной всю концепцию системы с точки зрения наличия одного оружия, которое уничтожило бы большую часть советского флота. [29]

В то время Теллер был в тупике. На следующей встрече у него и Вуда был ответ, по-видимому, собственная концепция Теллера. Вместо того, чтобы базироваться на спутниках, Экскалибур должен был быть размещен на подводных лодках и «всплывать», когда Советы запускали свои ракеты. Это также обошло бы еще одну серьезную проблему, что ядерное оружие в космосе было запрещено, и было маловероятно, что правительство или общественность разрешат это. [29]

Группа впервые встретилась с президентом 8  января 1982 года. Планировалось, что встреча продлится 15 минут, но она длилась час. На ней присутствовали Теллер, Бендетсен, Уильям Уилсон и Джозеф Курс из « Кухонного кабинета ». Грэм и Уоллоп не были представлены, и группа, по-видимому, отклонила их концепции. [30] Та же группа встречалась с президентом еще три раза. [30] [31]

Тем временем Теллер продолжал нападать на концепцию перехватчика Грэма, как и другие члены группы. В 1960-х годах и каждые несколько лет с тех пор проводились обширные исследования BAMBI. Они неизменно сообщали, что концепция была просто слишком грандиозной, чтобы работать. Грэм, видя, что другие перехитрили его после первых встреч, покинул группу и основал «High Frontier Inc.», опубликовав глянцевую книгу на эту тему в марте 1982 года. Перед публикацией он отправил копию в ВВС США для комментариев. Они ответили другим отчетом, в котором говорилось, что концепция «не имеет технических достоинств и должна быть отклонена». [32] Несмотря на этот обзор, книга «High Frontier» была широко распространена и быстро нашла последователей. Это привело к любопытной ситуации в начале 1982 года, позже известной как «лазерные войны», когда Палата представителей поддержала Теллера, а Сенат поддержал группу Уоллопа. [30]

Позже тем летом Теллер пожаловался Уильяму Ф. Бакли на Firing Line , что у него нет доступа к президенту. [33] Это привело к встрече 4  сентября с президентом без остальной части группы High Frontier. [27] Теллер сказал, что последние достижения советского оружия вскоре поставят их в положение, угрожающее США, и им нужно было построить Excalibur без промедления. [30] Без Вудраффа, чтобы смягчить свои комментарии, Теллер сказал президенту, что система будет готова к развертыванию через пять лет и что пришло время говорить о «гарантированном выживании» вместо «гарантированного уничтожения». Aviation Week сообщила, что Теллер запросил 200  миллионов долларов в год «в течение следующих нескольких лет» на ее разработку. [34] [35]

Ранний скептицизм

Кейворт скептически относился к концепциям High Frontier, но в конечном итоге стал их публично поддерживать.

Джордж А. Кейворт II был назначен на должность научного советника Рейгана по предложению Теллера. [36] Он присутствовал на первой встрече с группой Heritage, а несколько дней спустя на совещании сотрудников Белого дома он выразил свою обеспокоенность тем, что концепции имели «очень сложные технические аспекты». [35]

Вскоре после этого Эдвин Миз предложил Кейворту сформировать независимую группу для изучения осуществимости такой системы. Работа была передана Виктору Х. Рейсу , бывшему сотруднику Линкольновской лаборатории , а теперь помощнику директора Управления по политике в области науки и технологий . Он сформировал группу, в которую вошли Чарльз Таунс , лауреат Нобелевской премии как соавтор мазера и лазера, Гарольд Агню , бывший директор LANL, и которую возглавил Эдвард Фриман , вице-президент подрядчика по военной науке Science Applications International Corporation (SAIC). Кейворт дал им год на изучение вопросов и не вмешивался в их процесс. [35]

Формирование этой группы, по-видимому, обеспокоило Теллера, который подозревал, что они не согласятся с его оценками жизнеспособности Экскалибура. В ответ он активизировал свои усилия по сбору средств, проведя значительное время в 1982 году в Вашингтоне, лоббируя усилия уровня Манхэттенского проекта, чтобы как можно скорее довести систему до производства. Хотя он не был частью группы Фримана, он был частью Научного совета Белого дома и появлялся на их заседаниях, чтобы продолжать настаивать на дальнейшей разработке. [37]

В июне 1982 года группа Фримана попросила LLNL пересмотреть свой собственный прогресс. Под руководством Вудраффа лаборатория дала довольно консервативный обзор. Они предположили, что если им будет предоставлено 150–200  миллионов долларов в год в течение шести лет, они смогут решить, осуществима ли концепция. Они заявили, что оружие не может быть готово до середины 1990-х годов, самое раннее. [37] В своем заключительном отчете группа пришла к выводу, что система просто не может рассматриваться как военная технология. [37]

Теллер был в ярости и пригрозил уйти из Научного совета. [37] В конечном итоге он согласился на повторное рассмотрение LLNL. Этот обзор был еще более критическим по отношению к концепции, заявляя, что из-за ограничений по энергии система будет полезна только против ракет на короткой дистанции, и это ограничит ее теми ракетами, которые запущены из мест, близких к Соединенным Штатам, например, баллистическими ракетами, запускаемыми с подводных лодок . [38]

В то же время, хотя Кейворт продолжал публично поддерживать концепции, он был осторожен, чтобы не делать заявлений, которые звучали бы как прямая поддержка. Он говорил о перспективах систем и их потенциале. Но когда его спросили об Экскалибуре после получения отчета Фримана, он был гораздо более прямолинеен и сказал журналистам, что концепция, вероятно, непригодна для использования. [35] В 1985 году он ушел с должности и вернулся в частную промышленность. [39]

Постоянное присутствие Теллера в Вашингтоне вскоре привлекло внимание его бывшего друга Ганса Бете . Бете работал с Теллером над водородной бомбой , но с тех пор стал главным критиком индустрии бомб, и особенно систем ПРО. В 1960-х годах он написал несколько основополагающих статей, в которых резко критиковал усилия армии США по созданию системы ПРО, демонстрируя, что любая такая система была бы относительно недорогой для поражения и просто побудила бы Советы строить больше МБР. [40]

Бете оставался противником систем ПРО, и когда он услышал об усилиях Экскалибура, он организовал поездку в LLNL, чтобы допросить их по поводу концепции. В двухдневной серии встреч в феврале 1983 года Хагельштейну удалось убедить Бете, что физика была обоснованной. Бете оставался убежденным, что идея вряд ли сможет остановить советское нападение, особенно если они проектировали свои системы, зная, что такая система существует. [41] Вскоре он стал соавтором отчета Союза обеспокоенных ученых, в котором излагались возражения против концепции, самым простым из которых было то, что Советы могли просто подавить ее. [42]

СОИ

Президент Рональд Рейган произносит речь 23 марта 1983 года, положив начало Стратегической оборонной инициативе.

Рейган долгое время был глубоко критичен к нынешней ядерной доктрине, которую он и его помощники высмеивали как «взаимный самоубийственный пакт». [43] Он был чрезвычайно заинтересован в предложениях группы Heritage. Хотя в то время он не делал никаких открытых шагов, в 1982 году он потратил значительное количество времени на сбор информации из различных источников о том, возможна ли эта система. Отчеты как Министерства обороны , так и Научного совета Белого дома внесли свой вклад в этот процесс. [44]

В начале 1983 года, до того, как многие из этих отчетов были возвращены, Рейган решил объявить о том, что станет СОИ. Мало кто знал об этом решении, и даже Кейворт узнал о нем всего за несколько недель до того, как оно должно было быть объявлено. Когда он показал черновик речи Рейсу, Рейс сказал, что это был « Laetrile », имея в виду шарлатанское лекарство от рака . Он предложил Кейворту потребовать пересмотра Объединенным комитетом начальников штабов или уйти в отставку. [44] Кейворт не сделал ни того, ни другого, что побудило Рейса уйти в отставку вскоре после этого, заняв должность в SAIC . [45]

После года презентаций от The Heritage Foundation и других, 23 марта 1983 года Рейган выступил по телевидению и объявил, что он призывает «научное сообщество, которое дало нам ядерное оружие, обратить свои великие таланты на дело человечества и мира во всем мире: дать нам средства, которые сделают это ядерное оружие бессильным и устаревшим». Многие исторические обзоры возлагают большую часть импульса для этой речи непосредственно на презентации Теллера и Вуда и, таким образом, косвенно на работу Хагельштейна. [46]

В тот же день, когда президент выступал с речью, Министерство обороны представило свой отчет Сенату о ходе текущих исследований DARPA по лучевому оружию. Директор Программы направленной энергии сказал, что, хотя они и были многообещающими, их «относительная незрелость» затрудняла определение того, будут ли они когда-либо использованы, и в любом случае вряд ли будут иметь какой-либо эффект до «1990-х годов или позже». Заместитель министра обороны Ричард ДеЛауэр позже сказал, что это оружие появится не раньше, чем через два десятилетия, и его разработка потребует «ошеломляющих» затрат. [44]

Министр обороны Каспар Вайнбергер сформировал Управление стратегической оборонной инициативы в апреле 1984 года, назначив генерала Джеймса Абрахамсона его главой. По предварительным оценкам, бюджет  на первые пять лет должен был составить 26 миллиардов долларов. [47]

Дальнейшие испытания, проблемы с приборами

Всего через несколько дней после речи Рейгана, 26 марта 1983 года, было проведено второе испытание конструкции Хагельштейна в рамках выстрела Cabra в серии испытаний Operation Phalanx . Инструментарий снова оказался проблемой, и хороших результатов получено не было. Идентичный эксперимент был проведен 16 декабря 1983 года в выстреле Romano следующей серии Operation Fusileer . Этот тест показал усиление и лазерную генерацию. [48]

22 декабря 1983 года Теллер написал письмо на бланке LLNL Киворту, в котором говорилось, что система завершила свою научную фазу и теперь «входит в инженерную фазу». [49] Когда Вудрафф узнал о письме, он ворвался в кабинет Теллера и потребовал опровержения. Теллер отказался, поэтому Вудрафф написал свое собственное, но получил приказ не отправлять его от Роджера Батцеля , директора лаборатории. [50] Батцель отклонил жалобы Вудраффа, заявив, что Теллер встречался с президентом как частное лицо, а не от имени Ливермора. [51]

Вскоре после этого ученый LLNL Джордж Мэнчен распространил меморандум, в котором отмечалось, что прибор, используемый для измерения выходной мощности лазера, подвергался взаимодействию со взрывом. Система работала, измеряя яркость ряда бериллиевых отражателей, когда они освещались лазерами. Мэнчен отметил, что сами отражатели могли испускать собственные сигналы при нагревании бомбой, и если они не были отдельно откалиброваны, не было никакого способа узнать, исходил ли сигнал от лазера или от бомбы. [38] Эта калибровка не была проведена, что сделало результаты всех этих испытаний фактически бесполезными. [52] [53]

К этому времени Лос-Аламос начал разрабатывать собственное ядерное противоракетное оружие, обновленные версии концепций Casaba/Howitzer 1960-х годов . Учитывая постоянный поток новостей об Excalibur, они добавили лазер к одному из своих собственных подземных испытаний, выстрелив Correo , также часть серии Fusileer.  Испытание 2 августа 1984 года использовало различные методы для измерения выходной мощности лазера, и они предполагали, что лазерная генерация была незначительной или вообще отсутствовала. Джордж Миллер получил «едкое» письмо от Пола Робинсона из Лос-Аламоса, в котором говорилось, что они «сомневаются в том, что существование рентгеновского лазера было продемонстрировано, и что менеджеры Ливермора теряют доверие из-за своей неспособности противостоять Теллеру и Вуду». [54]

Обеспокоенные ученые выражают обеспокоенность

Союз обеспокоенных ученых представил критику Экскалибура в 1984 году в рамках крупного доклада по всей концепции СОИ. Они отметили, что ключевой проблемой для всего оружия направленной энергии является то, что оно работает только в космосе, поскольку атмосфера быстро рассеивает лучи. Это означало, что системы должны были перехватывать ракеты, когда они находились выше большей части атмосферы. Кроме того, все системы полагались на использование инфракрасного слежения за ракетами, поскольку радиолокационное слежение можно было легко сделать ненадежным с помощью широкого спектра контрмер. Таким образом, перехват должен был происходить в период, когда двигатель ракеты все еще работал. Это оставляло только короткий период, в течение которого можно было использовать оружие направленной энергии. [55]

В отчете говорилось, что этому можно противостоять, просто увеличив тягу ракеты. Существующие ракеты стреляли в течение примерно трех-четырех минут, [56] причем по крайней мере половина этого времени проходила за пределами атмосферы. [c] Они показали, что можно сократить это время примерно до минуты, рассчитав время так, чтобы двигатель выгорал как раз в тот момент, когда ракета достигала верхних слоев атмосферы. Если бы боеголовки были быстро разделены в этот момент, обороне пришлось бы стрелять по отдельным боеголовкам, таким образом сталкиваясь с теми же плохими коэффициентами затрат и обмена, которые сделали предыдущие системы ПРО фактически бесполезными. А как только ракета прекращала стрелять, отслеживание было бы намного сложнее. [55]

Одним из ключевых утверждений концепции Excalibur было то, что небольшого количества оружия будет достаточно для противостояния большому советскому флоту, тогда как другие космические системы потребуют огромных флотов спутников. В отчете Excalibur был выделен как особенно уязвимый к проблеме быстрострельных ракет, поскольку единственным способом решения этой проблемы было бы создание гораздо большего количества оружия, чтобы больше было доступно в оставшееся короткое время. На тот момент у него больше не было никаких преимуществ перед другими системами, при этом все еще были все технические риски. В отчете сделан вывод, что рентгеновский лазер «не даст никаких перспектив стать полезным компонентом» системы ПРО. [55]

Экскалибур+ и Супер-Эскалибур

Столкнувшись с двойной проблемой изначального эксперимента, который, по-видимому, провалился, и публикацией отчета, показывающего, что его можно было бы легко победить, даже если бы он сработал, Теллер и Вуд ответили объявлением о концепции Excalibur Plus, которая была бы в тысячу раз мощнее оригинального Excalibur. Вскоре после этого они добавили Super-Excalibur, который был еще в тысячу раз мощнее Excalibur Plus, сделав его в триллион раз ярче самой бомбы. [38] [58] [d]

Super-Excalibur будет настолько мощным, что сможет прожечь атмосферу, тем самым развеяв опасения по поводу скорострельных ракет. Дополнительная мощность также означала, что ее можно было бы разделить на большее количество лучей, что делало бы одно оружие способным направлять до сотни тысяч лучей. Вместо десятков орудий Excalibur в выдвижных пусковых установках Теллер предположил, что одно оружие на геостационарной орбите «размером с рабочий стол руководителя, которое применило бы эту технологию, могло бы потенциально сбить все советские наземные ракетные силы, если бы оно было запущено в поле зрения модуля». [38] [59] [e]

На этом этапе не было проведено никакой детальной теоретической работы над концепциями, не говоря уже о каких-либо практических испытаниях. Несмотря на это, Теллер снова использовал бланк LLNL, чтобы написать нескольким политикам о большом прогрессе. На этот раз Теллер скопировал Батцеля, но не Вудраффа. Вудрафф снова попросил отправить контрапунктное письмо, но Батцель отказался позволить ему отправить его. [38]

Тест коттеджа

Супер-Экскалибур был испытан 23 марта 1985 года на выстреле в коттедже в ходе операции «Гренадер» , ровно через два года после речи Рейгана. И снова испытание оказалось успешным, и неназванные исследователи в лаборатории, как сообщается, заявили, что яркость луча увеличилась на шесть порядков (т. е. от одного до десяти миллионов раз), что является огромным достижением, которое проложило путь к оружию. [61] [62]

Теллер немедленно написал еще одно письмо, восхваляющее успех концепции. На этот раз он написал Полу Нитце , главному переговорщику по СНВ, и Роберту Макфарлейну , главе Совета национальной безопасности США . Нитце собирался начать переговоры по ограничению вооружений по СНВ . Теллер сказал, что «Супер-Экскалибур» будет настолько мощным, что США не должны серьезно вести переговоры на какой-либо равной основе, и что переговоры следует отложить, поскольку они включают ограничения или прямые запреты на подземные испытания, что сделает дальнейшую работу над «Супер-Экскалибуром» практически невозможной. [49]

Комментируя результаты, Вуд задал оптимистичный тон, заявив: «Где мы находимся между замыслом и производством, я не могу вам сказать  ... [но] я теперь гораздо более оптимистичен относительно полезности рентгеновских лазеров в стратегической обороне, чем когда мы начинали». Напротив, Джордж Х. Миллер , новый заместитель заместителя директора LLNL, задал гораздо более осторожный тон, заявив, что, хотя лазерное действие было продемонстрировано, «мы не доказали, можно ли сделать рентгеновский лазер, полезный в военном отношении. Это исследовательская программа, в которой многие физические и инженерные вопросы все еще изучаются  ...» [62]

Несколько месяцев спустя физики в Лос-Аламосе пересмотрели результаты Коттеджа и отметили ту же проблему, о которой ранее упоминал Мэнчен. Они добавили такую ​​калибровку к тесту, который они уже проводили, и обнаружили, что результаты были действительно такими плохими, как предположил Мэнчен. Мишени содержали кислород , который светился при нагревании и давал ложные результаты. [38] Вдобавок к этому, ученые из Ливермора, изучавшие результаты, отметили, что взрыв создал звуковые волны в стержне до того, как лазерная генерация была завершена, что нарушило фокусировку лазера. Потребовалась бы новая лазерная среда. [62]

Ливермор приказал провести независимую проверку программы Джозефу Нильсену, который 27 июня 1985 года представил отчет, в котором подтвердил, что система не работает. [53] Учитывая серьезность ситуации, 26 и 27 сентября JASON провели дополнительную проверку и пришли к тому же выводу. Теперь оказалось, что не было никаких убедительных доказательств того, что в ходе испытаний наблюдалось какое-либо лазерное излучение, а если и наблюдалось, то оно было просто недостаточно мощным. [53]

В июле Миллер отправился в Вашингтон, чтобы проинформировать офис SDI (SDIO) о ходе работ. Хотя к тому моменту проблемы с приборами уже неоднократно публично обсуждались, он не упомянул об этих проблемах. Несколько источников отметили это, один из них сказал, что они «были в ярости, потому что Миллер использовал старые графики обзора в эксперименте, которые не учитывали новые тревожные результаты». [53]

Листья ясменника

Вскоре после испытания в Коттедже Теллер снова встретился с Рейганом. Он обратился к президенту с просьбой выделить дополнительные 100  миллионов долларов на проведение дополнительных подземных испытаний в следующем году, что примерно удвоило бы бюджет Экскалибура на 1986 год. Он сказал, что это было необходимо, поскольку Советы активизировали свои собственные исследования. [63] [f]

Позже в том же году Абрахамсон, глава SDIO, созвал  совещание 6 сентября 1985 года для рассмотрения статуса программ. Рой Вудрафф был там, чтобы представить статус LLNL. [49] Теллер прибыл в середине совещания и сказал, что Рейган согласился, что 100  миллионов долларов должны быть переданы Excalibur. [63] Не подвергая это сомнению, Абрахамсон затем выделил  ему 100 миллионов долларов, [49] взяв их из других программ. Как заметил один чиновник: «Вы действительно хотите бросить вызов тому, кто говорит, что разговаривал с президентом? Вы действительно хотите рисковать своим статусом, спрашивая Рейгана, действительно ли он это сказал?» [63]

В этот момент Вудраффу, который пытался обуздать постоянное переоценивание проекта Теллером и Вудом, наконец надоело. Он подал жалобу руководству LLNL, жалуясь, что Теллер и Вуд «подорвали мою ответственность за управление программой рентгеновского лазера» и неоднократно делали «оптимистичные, технически неверные заявления относительно этого исследования высшим политикам страны». [50] [64]

Когда он узнал, что Теллер и Вуд сделали еще одну презентацию Абрахамсону, 19 октября 1985 года он ушел в отставку и попросил перевести его на другую должность. [65] В то время он мало что говорил об этом, хотя в прессе широко ходили слухи о том, почему он покинул программу. Лаборатория отвергла предположения прессы о том, что это было наказание из-за критического обзора во влиятельном журнале Science , который появился в тот же день. Теллер отказался говорить об этом, в то время как Вудрафф просто указал журналистам на заявление, выпущенное лабораторией. [63]

Вудраффа сослали в комнату без окон, которую он назвал «Горький Запад», имея в виду российский город Горький , куда советских диссидентов отправляли во внутреннюю ссылку . Миллер сменил его на посту заместителя директора. [50] Несколько месяцев спустя Вудрафф начал получать соболезнования от других членов лаборатории. Когда он спросил, почему, ему ответили, что Батцель сказал, что ушел в отставку из-за стресса и кризиса среднего возраста . [65]

Вудрафф отправился к Гарольду Уиверу, главе комитета по надзору за лабораториями в Беркли, чтобы рассказать свою версию истории. Он узнал, что группа уже провела расследование, отправив связного на встречу с Батцелем, но не потрудилась поговорить с Вудраффом. Он попытался объяснить свои опасения по поводу перепродажи технологии, но, как позже выразился Уивер, «лаборатория нас одурачила». [65]

Повышенный контроль

Начиная с конца 1985 и до 1986 года, ряд событий настроил общественное мнение против Экскалибура. Одним из многочисленных аргументов, используемых в поддержку Экскалибура и СОИ в целом, было предположение, что Советы работали над теми же идеями. В частности, они заявили, что Советы опубликовали множество статей о рентгеновских лазерах до 1977 года, когда они внезапно прекратили это делать. Они утверждали, что это произошло потому, что они также начали военную программу рентгеновских лазеров и теперь засекречивали свои отчеты. [66] [g]

Вуд использовал эту линию аргументации во время заседаний Конгресса по СОИ в качестве аргумента для продолжения финансирования Экскалибура. Затем его попросили подробнее рассказать о возможности советской версии Экскалибура и о том, каким может быть ответ США. Вуд сказал, что рентгеновские лазеры могут быть использованы против любого объекта в космосе, включая советские Экскалибуры, назвав это использование «контроборонительной» ролью. [64]

Это заявление было быстро обращено против него; если Экскалибур мог уничтожить советскую систему СОИ, то советский Экскалибур мог сделать то же самое с их. Вместо того, чтобы положить конец угрозе ядерного оружия, Экскалибур, казалось, положил конец угрозе СОИ. Что еще более тревожно, когда кто-то рассматривал такие сценарии, казалось, что лучшим использованием такой системы было бы нанести первый удар ; советские Экскалибуры уничтожали бы оборону США, в то время как их МБР атаковали бы американский ракетный флот в их ракетных шахтах , оставшиеся советские Экскалибуры затем смягчили бы ослабленный ответ. [66] Миллер немедленно отправил письмо, опровергающее заявления Вуда, но ущерб был нанесен. [64]

Вскоре после этого Хью ДеВитт написал письмо в The New York Times об Экскалибуре. Он объяснил фактическое состояние программы, сказав, что она «все еще находится в зачаточном состоянии» и что ее полная разработка «может потребовать от 100 до 1200 дополнительных ядерных испытаний и может легко потребовать еще от десяти до двадцати лет». ДеВитт и Рэй Киддер затем написали Эдварду Кеннеди и Эду Марки , чтобы пожаловаться, что возражения LLNL против продолжающихся переговоров о запрете ядерных испытаний основываются исключительно на программе рентгеновских лучей. [71]

Фокусировка неудач

Пока это происходило в прессе, LLNL готовилась к другому тестовому выстрелу, Goldstone , части операции Charioteer, запланированной на декабрь 1985 года. После того, как были отмечены проблемы с предыдущими испытаниями, Лос-Аламос предложил LLNL разработать новый датчик для этого выстрела. LLNL отказалась, заявив, что это задержит испытание примерно на шесть месяцев и будет иметь «неблагоприятные политические последствия для программы». [10] Вместо этого Goldstone использовала новый отражатель, состоящий из газообразного водорода, который решил бы проблемы калибровки. Новые приборы продемонстрировали, что выходная мощность лазеров составляла в лучшем случае десять процентов от того, что требовалось теоретическими предсказаниями, [10] а в худшем случае вообще не дала никакого лазерного выхода. [72] [73]

Фокусировка была основной задачей следующего теста, Labquark , проведенного 20 сентября 1986 года. Он, по-видимому, был успешным, что говорит о том, что основные проблемы с фокусировкой были решены. Последующий фокусирующий тест, Delamar , был проведен 18 апреля 1987 года. Этот тест показал, что фокусировка как в этом тесте, так и в Labquark, по-видимому, была иллюзией; луч не сузился и не был достаточно сфокусирован для дальних перехватов. [38]

Когда новость стала достоянием общественности, Теллер обвинил Вудраффа, заявив, что тот не был «конструктивным членом команды». [38] Теллер продолжал утверждать, что испытания на самом деле прошли успешно, но ему не позволили рассказать настоящую историю из-за государственной тайны. [38]

Отчет APS о направленном энергетическом оружии

В 1984 году Американское физическое общество (APS) обратилось к Кейворту с идеей создания экспертной группы для изучения различных концепций оружия независимо от лабораторий. Кейворт и Абрахамсон согласились с этой идеей, предоставив команде полный доступ к секретным материалам по мере необходимости. Группе APS потребовался почти год, чтобы сформироваться, и ее сопредседателями были Николас Бломберген , который получил Нобелевскую премию по физике 1981 года за свою работу над лазерами, и Кумар Патель , который изобрел лазер на CO2 . Шестнадцать других членов группы были также отмечены. [74]

Отчет был завершен за восемнадцать месяцев, но из-за секретности содержания потребовалось еще около семи месяцев для прохождения цензурой, прежде чем отредактированная версия была опубликована для общественности в июне 1987 года. В отчете «Наука и технология направленного энергетического оружия» [75] говорилось, что рассматриваемые технологии находятся по крайней мере в десятилетии от стадии, когда можно было бы четко сказать, будут ли они вообще работать. [74]

Некоторые из систем, казалось, были теоретически возможны, но требовали дальнейшей разработки. Так было в случае с лазером на свободных электронах , например, когда группа смогла предоставить конкретную информацию о требуемых улучшениях, требуя двух или более порядков величины энергии (в 100 раз). [76] Напротив, раздел отчета об Экскалибуре предполагал, что не было ясно, сможет ли он когда-либо работать даже в теории, и был резюмирован следующим образом:

Рентгеновские лазеры с ядерной взрывной накачкой требуют проверки многих физических концепций, прежде чем можно будет оценить их применение в стратегической обороне. [77]

В отчете также отмечалось, что энергетические требования к оружию направленной энергии, используемому в качестве средства ПРО, были намного выше, чем энергия, необходимая для того же оружия, используемого против этих средств. [78] Это означало, что даже если бы оружие СОИ могло быть успешно разработано, оно могло быть атаковано аналогичным оружием, которое было бы легче разработать. Перемещение космических средств по хорошо известным орбитальным траекториям также делало их намного более легкими для атаки и подвергало их атаке в течение более длительного времени по сравнению с теми же системами, которые использовались для атаки на МБР, чьи начальные позиции были неизвестны и исчезали за считанные минуты. [79]

В отчете отмечено, что это особенно касается всплывающих рентгеновских лазеров. Они отметили, что:

Высокое отношение энергии к весу ядерных взрывных устройств, приводящих в действие оружие направленного энергетического луча, позволяет использовать их в качестве «всплывающих» устройств. По этой причине рентгеновский лазер, если его удастся разработать, будет представлять особенно серьезную угрозу для космических средств ПРО. [79]

Особое беспокойство в этом случае вызывала восприимчивость оптики, и особенно ее оптических покрытий , [80] различных космических вооружений. Даже относительно малоинтенсивный лазерный свет мог повредить эти устройства, ослепив их оптику и сделав оружие неспособным отслеживать свои цели. Учитывая малый вес оружия типа Экскалибур, Советы могли быстро выдвинуть такое устройство непосредственно перед началом атаки и ослепить все активы СОИ в регионе даже с помощью маломощного оружия. [79]

Дело Вудраффа, отчет GAO

Во второй половине 1987 года Вудрафф обнаружил, что ему не поручают никакой работы. Поскольку работы было мало, лаборатория пригрозила урезать ему зарплату. 2  февраля 1987 года Батцель вручил ему служебную записку, в которой говорилось, что все проблемы, которые у него были, были созданы им самим. Его последняя апелляция к президенту университета Дэвиду Гарднеру также была отклонена. [65]

В ответ на это в апреле 1987 года Вудрафф подал две официальные жалобы. Это побудило Джона С. Фостера-младшего и Джорджа Дейси провести частную проверку по настоянию Министерства энергетики. Этот отчет, по-видимому, не имел никакого эффекта. История стала известна в лабораториях, и то, как Батцель отомстил Вудраффу, стало главной причиной беспокойства среди сотрудников. Ряд ученых в лаборатории были настолько расстроены его обращением, что написали об этом письмо Гарднеру в апреле 1987 года. Когда они попросили людей подписать сопроводительное письмо, их «практически затоптали» добровольцы. [81] Это был один из многих признаков растущего беспорядка в лабораториях. [82]

В октябре 1987 года кто-то отправил копию жалобы Вудраффа в Федерацию американских ученых , которая затем передала ее в газеты. Вудрафф находился с визитом в Лос-Аламосе, когда по проводам Associated Press пришли первые истории , что вызвало бурные овации других ученых. [83] Пресса, теперь в основном настроенная против СОИ, сделала это серьезной проблемой, которую они стали называть «Дело Вудраффа». [50]

Статьи в прессе на эту тему, которые, как правило, были более распространены в калифорнийских газетах, [83] привлекли внимание конгрессмена Калифорнии Джорджа Брауна-младшего . Браун инициировал расследование Главного контрольно-ревизионного управления (GAO). [84] [85] Позднее Браун сказал, что версия событий Теллера была «политически мотивированными преувеличениями, направленными на искажение национальной политики и решений о финансировании». [86]

В отчете GAO говорилось, что они обнаружили широкий спектр мнений по проекту рентгеновского лазера, но Теллер и Вуд были «по сути зашкаливающими в плане оптимизма». [83] Они отметили, что попытки Вудраффа исправить эти заявления были заблокированы, и что его жалобы на поведение лаборатории привели к тому, что он стал тем, кого инсайдер лаборатории назвал «не личностью», в результате чего давние коллеги перестали с ним разговаривать. [84] Но отчет также в целом согласился с лабораторией по большинству других пунктов, а затем продолжил обвинять Вудраффа в ложном заявлении о том, что он является членом Phi Beta Kappa . [87]

Позже выяснилось, что письмо, представленное Рэем Киддером для включения в отчет, было удалено. Киддер полностью согласился с версией событий Вудраффа и сказал, что попытка Вудраффа отправить письма «дала откровенное, объективное и сбалансированное описание Программы, какой она существовала в то время». [88]

К этому времени Батцель уже решил уйти в отставку, и его место занял Джон Наколлс . Наколлс дал Вудраффу должность помощника заместителя директора по проверке договоров, должность, имевшая определенное значение, поскольку СОИ начала сворачиваться, а в то же время новые договоры сделали такие проверки важными. [83] Тем не менее, в 1990 году Вудрафф ушел, чтобы занять должность в Лос-Аламосе. [87]

Как и опасался Вудрафф, результатом стало серьезное подрывание репутации LLNL в правительстве. Джон Харви, директор LLNL по передовым стратегическим системам, обнаружил, что когда он посетил Вашингтон, его спросили: «какая следующая ложь выйдет наружу?» [89] Браун позже прокомментировал: «Я не склонен называть это потрясающим отчетом, но то, что произошло, породило много вопросов относительно объективности и надежности лаборатории». [83]

Экскалибур заканчивается

Рейган и Теллер
Эдвард Теллер был постоянным гостем Белого дома . На фото он встречается с президентом Рональдом Рейганом в январе 1989 года.

В 1986 году сообщалось, что SDIO рассматривала Excalibur в первую очередь как противоспутниковое оружие и, возможно, как полезный инструмент для различения боеголовок от ложных целей. [61] Это, наряду с результатами последних испытаний, дало понять, что он больше не считается полезным в качестве оружия ПРО сам по себе. К концу 1980-х годов вся концепция высмеивалась в прессе и другими членами лаборатории; The New York Times цитировала Джорджа Мэнхена, который заявил: «Все эти утверждения полностью ложны. Они лежат в области чистой фантазии». [90] Эти истории побудили Теллера дать интервью в программе 60 Minutes , но когда они начали задавать ему вопросы о Вудраффе, Теллер попытался вырвать микрофон. [38]

Финансирование Excalibur достигло пика в 1987 году в размере 349  миллионов долларов, а затем начало быстро сокращаться. Бюджет от марта 1988 года завершил разработку как системы оружия, и первоначальная группа R была закрыта. [74] В бюджете 1990 года Конгресс исключил ее как отдельную статью. [91] Исследования рентгеновского лазера продолжались в LLNL, но как чисто научный проект, а не как программа создания оружия. [72] Другое испытание, Greenwater , уже было запланировано, но в конечном итоге было отменено. [5] Всего в программе разработки было использовано десять подземных испытаний. [92]

Начинается Brilliant Pebbles

блестящие камешки
«Brilliant Pebbles» заменили «Excalibur» в качестве вклада LLNL в усилия по СОИ и стали центральным элементом программ после СОИ до тех пор, пока большинство первоначальных концепций СОИ не были отменены в 1993 году.

После того, как Экскалибур фактически умер, в 1987 году Теллер и Вуд начали продвигать новую концепцию Вуда, Brilliant Pebbles . [h] Сначала они представили ее Абрахамсону в октябре, а затем в марте 1988 года провели встречу с Рейганом и его помощниками. Новая концепция использовала флот из примерно ста тысяч небольших независимых ракет весом около 5 фунтов (2,3 кг) каждая для уничтожения ракет или боеголовок путем столкновения с ними, взрывчатка не требовалась. Поскольку они были независимыми, для атаки на них потребовалось бы столь же огромное количество перехватчиков. А еще лучше то, что вся система могла быть разработана за несколько лет, и  полный флот обошелся бы в 10 миллиардов долларов. [93]

Brilliant Pebbles по сути была обновленной версией концепций проекта BAMBI, которые Грэм предлагал в 1981 году. В то время Теллер постоянно высмеивал эту идею как «нелепую» и использовал свое влияние, чтобы гарантировать, что концепция не получит серьезного внимания. Игнорируя свои предыдущие опасения по поводу концепции, Теллер продолжал продвигать Brilliant Pebbles, используя аргументы, которые он ранее отвергал, когда их поднимали по поводу Экскалибура; среди них он теперь подчеркивал, что система не размещает и не взрывает ядерное оружие в космосе. Когда критики заявили, что идея стала жертвой вопросов, поднятых Союзом обеспокоенных ученых, Теллер просто проигнорировал их. [93]

Несмотря на все эти тревожные вопросы и многолетние отчеты ВВС и DARPA, предполагавшие, что концепция просто не будет работать, Рейган снова с энтузиазмом принял их последнюю концепцию. К 1989 году вес каждого камешка вырос до 100 фунтов (45 кг), а стоимость небольшого флота из 4600 штук выросла до 55  миллиардов долларов. Он оставался центральным элементом усилий США по ПРО до 1991 года, когда их число было еще больше сокращено до 750-1000. Президент Клинтон косвенно отменил проект 13 мая 1993 года, когда офис СОИ был реорганизован в Организацию по противоракетной обороне (BMDO) [93] и сосредоточил свои усилия на баллистических ракетах театра военных действий . [94]

Теллер, SDI и Рейкьявик

В зависимости от того, чью версию событий вы читаете, практически полное разоружение всех стратегических вооружений могло сорваться из-за желания Рейгана продолжить разработку «Экскалибура».

На протяжении всей истории СОИ журналист Уильям Брод из The New York Times был крайне критичен к программе и роли Теллера в ней. Его работы в целом приписывали всю основу СОИ переоценке Теллером концепции Экскалибура, убеждая Рейгана, что надежная оборонительная система будет всего через несколько лет. По словам Брода, «несмотря на протесты коллег, Теллер ввел в заблуждение высших должностных лиц правительства Соединенных Штатов, заставив их совершить смертельную глупость, известную как Звездные войны [прозвище СОИ]». [95]

В частности, Брод указывает на встречу Теллера и Рейгана в сентябре 1982 года как на ключевой момент в создании СОИ. Спустя годы Брод описал эту встречу следующим образом: «В течение получаса Теллер развернул рентгеновские лазеры по всему Овальному кабинету, превратив сотни приближающихся советских ракет в радиоактивную шелуху, в то время как Рейган, восторженно глядя вверх, увидел кристаллический щит, закрывающий Последнюю Надежду Человечества». [34]

Этот базовый рассказ об истории изложен в других современных источниках; в своей биографии « Эдвард Теллер: гигант Золотого века физики» Блумберг и Панос по сути делают то же самое заявление, [96] как и Роберт Парк в своей «Вудуистской науке» . [21] В статье в Washington Post Патрика Тайлера отмечалось: «Только Рональд Рейган мог бы сказать нам, оказал ли Эдвард Теллер ключевое влияние на его решение бросить вызов американским ученым, чтобы они изобрели новые средства защиты, которые сделали бы ядерное оружие «устаревшим», и до сих пор президент не говорит об этом. Но нет сомнений, что взгляды Теллера были важны, и его коллеги-физики говорят со все большей уверенностью о частных советах, которые, по их мнению, Теллер давал Рейгану о новом поколении супероружия, потенциально столь же значимом, как водородная бомба». [97]

Другие меньше доверяют убедительным способностям Теллера; Рэй Поллок, присутствовавший на встрече, описал в письме 1986 года, что «Я присутствовал на встрече Теллера в Овальном кабинете в середине сентября 1982 года  ... Теллер получил теплый прием, но это все. У меня было ощущение, что он сбил президента с толку». [98] В частности, он отмечает вступительный комментарий Теллера о «Третьем поколении, третьем поколении!» [i] как момент смущения. Позже цитировали Киворта, назвавшего встречу «катастрофой». [100] Другие сообщают, что обход Теллером официальных каналов для организации встречи разозлил Каспара Вайнбергера и других членов Министерства обороны. [101]

Другие спорят о роли Экскалибура в СОИ с самого начала. Парк предполагает, что «кухонный кабинет» Рейгана настаивал на каких-то действиях по ПРО еще до этого периода. [21] Чарльз Таунс предположил, что ключевым стимулом для движения вперед был не Теллер, а презентация Объединенного комитета начальников штабов, сделанная всего за несколько недель до его выступления, в которой предлагалось переключить часть финансирования разработок на оборонительные системы. Рейган упомянул об этом во время речи, представляя СОИ. Найджел Хей указывает на Роберта Макфарлейна и Совет национальной безопасности США в целом. [98] В интервью Хею в 1999 году сам Теллер предположил, что он имел мало отношения к решению президента объявить о СОИ. Он также не хотел говорить о рентгеновском лазере и сказал, что даже не узнал название «Экскалибур». [95]

Ведутся серьезные споры о том, оказал ли Экскалибур прямое влияние на провал Рейкьявикского саммита. Во время встречи в октябре 1986 года Рейган и Михаил Горбачев первоначально рассматривали вопрос дестабилизирующего воздействия ракет средней дальности в Европе. Поскольку оба предлагали различные идеи по их устранению, они быстро начали увеличивать количество и типы рассматриваемого оружия. Горбачев начал с того, что принял «опцию двойного нуля» Рейгана 1981 года для ракет средней дальности, но затем выступил с дополнительным предложением ликвидировать пятьдесят процентов всех ядерных ракет. Затем Рейган выступил с предложением ликвидировать все такие ракеты в течение десяти лет, при условии, что США смогут свободно развертывать оборонительные системы после этого периода. В этот момент Горбачев предложил ликвидировать все ядерное оружие любого вида в течение того же периода времени. [102]

В этот момент в переговоры вступила СОИ. Горбачев рассмотрит такой шаг только в том случае, если США ограничат свои усилия СОИ лабораторией на десять лет. Экскалибур, который в письме Теллера всего за несколько дней до этого снова говорилось, что готов к вводу в эксплуатацию, [25] должен был пройти испытания в космосе до этого момента. [92] Рейган отказался отступить по этому вопросу, как и Горбачев. Рейган попытался в последний раз выйти из тупика, спросив, действительно ли он «откажется от исторической возможности из-за одного слова» («лаборатория»). Горбачев сказал, что это вопрос принципа; если США продолжат испытания в реальном мире, в то время как Советы согласятся демонтировать свое оружие, он вернется в Москву, чтобы его считали дураком. [103]

Физика

Лазеры

Рубиновый лазер
Рубиновый лазер — очень простое устройство, состоящее из рубина (справа), импульсной трубки (слева в центре) и корпуса (сверху). Рентгеновский лазер имеет схожую концепцию, в которой рубин заменен одним или несколькими металлическими стержнями, а импульсная трубка — ядерной бомбой.

Лазеры работают на основе двух физических явлений: вынужденного излучения и инверсии населенности . [104] [105]

Атом состоит из ядра и ряда электронов, вращающихся в оболочках вокруг него. Электроны могут находиться во многих дискретных энергетических состояниях, определяемых квантовой механикой . Уровни энергии зависят от структуры ядра, поэтому они различаются от элемента к элементу. Электроны могут получать или терять энергию, поглощая или испуская фотон с той же энергией, что и разница между двумя допустимыми энергетическими состояниями. Вот почему разные элементы имеют уникальные спектры и дают начало науке спектроскопии . [106]

Электроны естественным образом испускают фотоны, если есть незанятое состояние с более низкой энергией. Изолированный атом обычно находится в основном состоянии , со всеми его электронами в их самом низком возможном состоянии. Но из-за окружающей среды, добавляющей энергию, электроны будут находиться в диапазоне энергий в любой данный момент. Электроны, которые не находятся в самом низком возможном энергетическом состоянии, известны как «возбужденные», как и атомы, которые их содержат. [106]

Вынужденное излучение происходит, когда возбужденный электрон может упасть на то же количество энергии, что и проходящий фотон. Это приводит к испусканию второго фотона, близко соответствующего энергии, импульсу и фазе исходного. Теперь есть два фотона, что удваивает шанс того, что они вызовут ту же реакцию в других атомах. Пока есть большая популяция атомов с электронами в соответствующем энергетическом состоянии, результатом является цепная реакция , которая высвобождает всплеск одночастотного, высококоллимированного света . [104]

Процесс получения и потери энергии обычно случаен, поэтому при типичных условиях большая группа атомов вряд ли будет в подходящем состоянии для этой реакции. Лазеры зависят от некоторой установки, которая приводит к тому, что многие электроны оказываются в желаемых состояниях, состояние, известное как инверсия населенности. Простой для понимания пример — рубиновый лазер , где есть метастабильное состояние , в котором электроны будут оставаться в течение немного более длительного периода, если они сначала возбуждены до еще более высокой энергии. Это достигается посредством оптической накачки , используя белый свет импульсной лампы для увеличения энергии электронов до сине-зеленой или ультрафиолетовой частоты. Затем электроны быстро теряют энергию, пока не достигнут метастабильного уровня энергии в темно-красном цвете. Это приводит к короткому периоду, когда большое количество электронов находится на этом среднем энергетическом уровне, что приводит к инверсии населенности. В этот момент любой из атомов может испустить фотон с этой энергией, начиная цепную реакцию. [107] [105]

Рентгеновские лазеры

Рентгеновский лазер работает в том же общем режиме, что и рубиновый лазер, но на гораздо более высоких уровнях энергии. Основная проблема при производстве такого устройства заключается в том, что вероятность любого заданного перехода между энергетическими состояниями зависит от куба энергии. Сравнивая рубиновый лазер, работающий на 694,3 нм , с гипотетическим мягким рентгеновским лазером, который может работать на 1 нм, это означает, что рентгеновский переход в 694 3 , или чуть более чем в 334 миллиона раз менее вероятен. Чтобы обеспечить ту же общую выходную энергию, нужно аналогичное увеличение входной энергии. [108]   

Другая проблема заключается в том, что возбужденные состояния чрезвычайно кратковременны: для  перехода в 1 нм электрон будет оставаться в состоянии около 10 -14 секунд. Без метастабильного состояния , продлевающего это время, это означает, что есть только это мимолетное время, намного меньшее, чем встряска , для проведения реакции. [108] Подходящее вещество с метастабильным состоянием в рентгеновской области неизвестно в открытой литературе. [j]

Вместо этого рентгеновские лазеры полагаются на скорость различных реакций для создания инверсии населенности. При нагревании выше определенного уровня энергии электроны полностью диссоциируют от своих атомов, образуя газ из ядер и электронов, известный как плазма . Плазма — это газ, и его энергия заставляет его адиабатически расширяться в соответствии с законом идеального газа . По мере того, как это происходит, его температура падает, в конечном итоге достигая точки, в которой электроны могут повторно соединиться с ядрами. Процесс охлаждения приводит к тому, что основная часть плазмы достигает этой температуры примерно в одно и то же время. После повторного соединения с ядрами электроны теряют энергию посредством обычного процесса высвобождения фотонов. Хотя этот процесс высвобождения быстрый, он медленнее, чем процесс повторного соединения. Это приводит к короткому периоду, когда существует большое количество атомов с электронами в высокоэнергетическом только что повторно соединенном состоянии, что вызывает инверсию населенности. [111]

Для создания требуемых условий необходимо чрезвычайно быстро доставить огромное количество энергии. Было продемонстрировано, что для обеспечения энергии, необходимой для создания рентгеновского лазера, требуется что-то порядка 1  Вт на атом . [111] Доставка такого количества энергии в лазерную среду неизменно означает, что она будет испаряться, но вся реакция происходит так быстро, что это не обязательно является проблемой. Это подразумевает, что такие системы будут изначально одноразовыми устройствами. [111]

Наконец, еще одним осложнением является то, что нет эффективного зеркала для рентгеновского частотного света. В обычном лазере лазерная среда обычно помещается между двумя частичными зеркалами , которые отражают часть выходного сигнала обратно в среду. Это значительно увеличивает количество фотонов в среде и увеличивает вероятность того, что любой заданный атом будет стимулирован. Что еще более важно, поскольку зеркала отражают только те фотоны, которые движутся в определенном направлении, а стимулированные фотоны будут выпускаться в том же направлении, это приводит к тому, что выходной сигнал будет высоко сфокусированным. [111]

Не имея ни одного из этих эффектов, рентгеновский лазер должен полностью полагаться на стимуляцию, поскольку фотоны проходят через среду только один раз. Чтобы увеличить вероятность того, что любой данный фотон вызовет стимуляцию, и сфокусировать выход, рентгеновские лазеры спроектированы очень длинными и тонкими. В этой конструкции большинство фотонов, высвобождаемых естественным образом посредством обычных излучений в случайных направлениях, просто выйдут из среды. Только те фотоны, которые случайно высвобождаются, перемещаясь по длинной оси среды, имеют разумный шанс стимулировать другой выброс. [111] Подходящая лазерная среда будет иметь соотношение сторон порядка 10 000. [112] [k]

Экскалибур

Хотя большинство деталей концепции Экскалибура остаются засекреченными, статьи в Nature и Reviews of Modern Physics , а также в журналах, связанных с оптикой, содержат общие очертания основных концепций и намечают возможные пути создания системы Экскалибур. [114] [75]

Базовая концепция потребует один или несколько лазерных стержней, организованных в модуль вместе с камерой слежения. Они будут размещены на каркасе, окружающем ядерное оружие в центре. Описание Nature показывает несколько лазерных стержней, встроенных в пластиковую матрицу, образующую цилиндр вокруг бомбы и устройства слежения, что означает, что каждое устройство сможет атаковать одну цель. Однако сопроводительный текст описывает его как имеющее несколько наводимых модулей, возможно, четыре. [115] Большинство других описаний показывают несколько модулей, организованных вокруг бомбы, которые могут быть направлены отдельно, что более точно соответствует предположениям о наличии нескольких десятков таких лазеров на устройство. [116]

Чтобы повредить планер МБР, необходимо ударить по нему с энергией около 3  кДж/см2 . Лазер по сути является фокусирующим устройством, которое принимает излучение, падающее по длине стержня, и превращает небольшое его количество в луч, выходящий из конца. Можно рассматривать эффект как увеличение яркости рентгеновских лучей, падающих на цель, по сравнению с рентгеновскими лучами, испускаемыми самой бомбой. Увеличение яркости по сравнению с несфокусированным выходом бомбы равно , где — эффективность преобразования рентгеновских лучей бомбы в рентгеновские лучи лазера, а — угол рассеивания . [117]

Если типичная МБР имеет диаметр 1 метр (3 фута 3 дюйма), то на расстоянии 1000 километров (620 миль) представляет собой телесный угол 10−12 стерадиан (ср). Оценки углов рассеивания от лазеров Excalibur составили от 10−12 до 10−9 . Оценки варьируются от примерно 10−5 до 10−2 ; то есть, они имеют лазерное усиление меньше единицы. В худшем случае, с самым широким углом рассеивания и самым низким усилением, накачивающее оружие должно было бы быть примерно 1 Мт, чтобы один лазер мог передать достаточно энергии на ускоритель, чтобы наверняка уничтожить его на этом расстоянии. Используя лучшие сценарии для обоих значений, требуется около 10 кт. [117]  

Точный материал лазерной среды не указан. Единственное прямое заявление одного из исследователей было сделано Чаплином, который описал среду в оригинальном тесте Diablo Hawk как «органический сердцевинный материал» из сорняка, растущего на пустыре в Уолнат-Крик, городе недалеко от Ливермора. [10] Различные источники описывают более поздние тесты с использованием металлов; селен, [118] цинк [115] и алюминий были упомянуты конкретно. [25]

БМД

Ракетные системы

Армия США вела текущую программу ПРО, которая датируется 1940-ми годами. Первоначально она была связана с уничтожением целей, подобных V-2 , но раннее исследование этой темы, проведенное Bell Labs, показало, что их короткое время полета затруднит организацию перехвата. В том же отчете отмечалось, что более длительное время полета ракет большой дальности упростило эту задачу, несмотря на различные технические трудности из-за более высоких скоростей и высот. [119]

Это привело к появлению ряда систем, начиная с Nike Zeus , затем Nike-X , Sentinel и, наконец, Safeguard Program . Эти системы использовали ракеты малой и средней дальности, оснащенные ядерными боеголовками, для атаки приближающихся вражеских боеголовок МБР. Постоянно меняющиеся концепции отражают их создание в период быстрых изменений в силе противника по мере расширения советского флота МБР. Ракеты-перехватчики имели ограниченную дальность, менее 500 миль (800 км), [l], поэтому базы перехватчиков должны были быть разбросаны по всем Соединенным Штатам. Поскольку советские боеголовки могли быть нацелены на любую цель, добавление одной МБР, которые становились все более недорогими в 1960-х годах, (теоретически) потребовало бы еще одного перехватчика на каждой базе для противодействия ей. [121]

Это привело к концепции соотношения стоимости и обмена , суммы денег, которую нужно было потратить на дополнительную оборону, чтобы противостоять доллару новых наступательных возможностей. [121] Ранние оценки в конце 1950-х годов составляли около 20, то есть каждый доллар, потраченный Советами на новые МБР, потребовал бы от США потратить 20 долларов, чтобы противостоять им. Это означало, что Советы могли позволить себе подавить способность США строить больше перехватчиков. [121] С введением РГЧ ИН в 1960-х годах соотношение стоимости и обмена стало настолько односторонним, что не осталось эффективной обороны, которую нельзя было бы подавить небольшими усилиями. [40] Именно это и сделали США, когда Советы установили свою систему противоракетной обороны А-35 вокруг Москвы ; добавив РГЧ ИН к ракетному парку Minuteman , они могли подавить А-35, не добавляя ни одной новой ракеты. [122]

Атаки с использованием рентгеновских лучей

см. заголовок
Исследования ядерных взрывов на большой высоте, такие как этот снимок Kingfish в ходе операции Fishbowl, вдохновили на концепцию рентгеновских атак.

Во время испытаний на большой высоте в конце 1950-х и начале 1960-х годов было замечено, что всплеск рентгеновских лучей от ядерного взрыва мог свободно перемещаться на большие расстояния, в отличие от всплесков на малых высотах, где воздух взаимодействовал с рентгеновскими лучами в пределах нескольких десятков метров. Это привело к новым и неожиданным эффектам. Это также привело к возможности разработки бомбы специально для увеличения высвобождения рентгеновских лучей, которые могли бы быть настолько мощными, что быстрое выделение энергии на металлической поверхности заставляло бы ее взрывообразно испаряться. На расстоянии порядка 10 миль (16 км) это имело бы достаточно энергии, чтобы уничтожить боеголовку. [40]

Эта концепция легла в основу ракеты LIM-49 Spartan и ее боеголовки W71 . Благодаря большому объему, в котором система была эффективна, ее можно было использовать против боеголовок, скрытых среди радиолокационных ложных целей . Когда ложные цели развертываются вместе с боеголовкой, они образуют трубу угрозы шириной около 1 мили (1,6 км) и длиной до десяти миль. Предыдущие ракеты должны были приблизиться на расстояние в несколько сотен ярдов (метров), чтобы быть эффективными, но со Spartan одна или две ракеты могли быть использованы для атаки боеголовки в любом месте внутри этого облака материала. [40] Это также значительно снизило точность, необходимую для системы наведения ракеты; более ранняя Zeus имела максимальную эффективную дальность около 75 миль (121 км) из-за ограничений разрешения радиолокационных систем , за пределами этого она не имела достаточной точности, чтобы оставаться в пределах своего смертельного радиуса. [123]

Использование рентгеновских лучей в системах ПРО более раннего поколения привело к работе по противодействию этим атакам. В США они проводились путем размещения боеголовки (или ее частей) в пещере, соединенной длинным туннелем со второй пещерой, где была размещена активная боеголовка. Перед выстрелом вся площадка была закачана в вакуум. Когда активная боеголовка выстреливала, рентгеновские лучи проходили по туннелю, чтобы поразить целевую боеголовку. Чтобы защитить цель от самого взрыва, огромные металлические двери захлопывались в туннеле в короткое время между прибытием рентгеновских лучей и взрывной волной позади нее. Такие испытания проводились непрерывно с 1970-х годов. [124] [125]

Атаки с усилением фазы

Потенциальным решением проблемы РГЧ является атака МБР на этапе разгона до того, как боеголовки разделятся. Это уничтожает все боеголовки одной атакой, делая РГЧ излишней. Кроме того, атака на этом этапе позволяет перехватчикам отслеживать свои цели с помощью большой тепловой сигнатуры двигателя разгона. Их можно увидеть на расстоянии порядка тысяч миль, хотя они будут ниже горизонта для наземного датчика и, таким образом, требуют размещения датчиков на орбите. [126]

DARPA рассматривало эту концепцию с конца 1950-х годов и к началу 1960-х годов остановилось на концепции перехвата баллистической ракеты с ускорением (Ballistic Missile Boost Intercept), проекте BAMBI. BAMBI использовал небольшие ракеты с тепловым наведением , запускаемые с орбитальных платформ, для атаки советских МБР во время их запуска. Чтобы удерживать достаточное количество перехватчиков BAMBI в пределах досягаемости советских ракет, пока пусковые платформы перехватчиков продолжали двигаться по орбите, потребовалось бы огромное количество платформ и ракет. [126]

Основная концепция продолжала изучаться в течение 1960-х и 1970-х годов. Серьёзной проблемой было то, что ракеты-перехватчики должны были быть очень быстрыми, чтобы достичь МБР до того, как её двигатель перестанет работать, что требовало более мощного двигателя на перехватчике, что означало больший вес для запуска на орбиту. Когда трудности этой проблемы стали очевидны, концепция превратилась в атаку «фазы подъёма», которая использовала более чувствительные головки самонаведения, что позволяло продолжать атаку после того, как двигатель МБР перестанет работать, а боеголовка всё ещё будет подниматься. Во всех этих исследованиях система потребовала бы огромного веса для поднятия на орбиту, как правило, сотен миллионов фунтов, что намного превышает любые разумные прогнозы возможностей США. ВВС США неоднократно изучали эти различные планы и отвергали их все как по сути невозможные. [32]

Перспективы Экскалибура и проблемы развития

см. заголовок
« Трюк с веревкой »: рентгеновские лучи, испускаемые ядерным устройством, нагревают стальные растяжки .

Концепция Excalibur, по-видимому, представляла собой огромный скачок в возможностях ПРО. За счет фокусировки рентгеновских лучей ядерного взрыва дальность и эффективная мощность ПРО были значительно увеличены. Один Excalibur мог атаковать несколько целей на расстоянии сотен или даже тысяч километров. Поскольку система была и небольшой, и относительно легкой, Space Shuttle мог выводить на орбиту несколько Excalibur за один вылет. [22] Super Excalibur, более поздняя разработка, теоретически могла бы сбить весь советский ракетный флот в одиночку. [38]

Когда впервые было предложено, план состоял в том, чтобы разместить достаточное количество Excalibur на орбите, чтобы по крайней мере один находился над Советским Союзом в любое время. Но вскоре было отмечено, что это позволяло напрямую атаковать платформы Excalibur; в этой ситуации Excalibur должен был либо позволить себе поглотить атаку, либо пожертвовать собой, чтобы сбить атакующего. В любом случае платформа Excalibur, скорее всего, была бы уничтожена, что позволило бы беспрепятственно провести последующую и более масштабную атаку. [29]

Это привело Теллера к предложению «всплывающего» режима, при котором Excalibur размещался бы на платформах БРПЛ на подводных лодках, патрулирующих у советского побережья. [29] При обнаружении запуска ракеты запускались бы вверх, а затем срабатывали бы, когда они покидали атмосферу. Этот план также страдал от нескольких проблем. Наиболее заметной была проблема времени; советские ракеты запускались бы всего несколько минут, в течение которых США должны были бы обнаружить запуск, отдать приказ о контрзапуске, а затем ждать, пока ракеты наберут высоту. [127] [128]

По практическим соображениям подводные лодки могли запускать свои ракеты только в течение нескольких минут, что означало, что каждая из них могла запустить только один или два «Экскалибура» до того, как советские ракеты уже были в пути. Кроме того, запуск раскрыл бы местонахождение подводной лодки, сделав ее «легкой мишенью». Эти проблемы привели Управление по оценке технологий к выводу, что «практичность глобальной схемы, включающей выдвижные рентгеновские лазеры такого типа, сомнительна». [129]

Другая проблема была геометрической по своей природе. Для ракет, запущенных близко к подводным лодкам, лазер будет светить только через самые верхние слои атмосферы. Для МБР, запущенных из Казахстана , примерно в 3000 километрах (1900 миль) от Северного Ледовитого океана, кривизна Земли означала, что лазерный луч Экскалибура будет иметь большую длину пути через атмосферу. Чтобы получить более короткую длину пути в атмосфере, Экскалибур должен был бы подняться намного выше, за это время ракета-цель сможет сбросить свои боеголовки. [130]

Была вероятность, что достаточно мощный лазер мог бы проникнуть глубже в атмосферу, возможно, на высоту до 30 километров (19 миль), если бы он был достаточно ярким. [131] В этом случае было бы так много рентгеновских фотонов, что весь воздух между боевой станцией и ракетами-мишенями был бы полностью ионизирован, и все еще оставалось бы достаточно рентгеновских лучей, чтобы уничтожить ракету. Этот процесс, известный как «отбеливание», потребовал бы чрезвычайно яркого лазера, более чем в десять миллиардов раз ярче, чем оригинальная система Excalibur. [132]

Наконец, еще одной проблемой было нацеливание лазерных стержней перед выстрелом. Для максимальной производительности лазерные стержни должны были быть длинными и тонкими, но это сделало бы их менее прочными механически. Перемещение их для наведения на цели приводило к их изгибу, и требовалось бы некоторое время, чтобы эта деформация исчезла. Проблема усложнялась тем, что стержни должны были быть как можно более тонкими, чтобы сфокусировать выходной сигнал, концепция, известная как геометрическое расширение , но это приводило к снижению предела дифракции , что сводило на нет это улучшение. [130] Возможность удовлетворения требований к производительности в рамках этих конкурирующих ограничений так и не была продемонстрирована. [38]

Контрмеры

Экскалибур работал во время фазы разгона и был нацелен на сам ускоритель. Это означало, что методы защиты от рентгеновского излучения, разработанные для боеголовок, не защищали их. Другим видам оружия СОИ, таким как космический лазер, требовалось определенное время задержки , чтобы направить достаточно энергии на цель для ее уничтожения, часто порядка нескольких секунд. Советы могли заставить это время быть намного больше с помощью простых мер, таких как полировка ракеты до зеркальной гладкости или вращение ракеты для рассеивания энергии. Это потребовало бы большего времени задержки, и, таким образом, у оружия было бы меньше времени для стрельбы по другим целям. Нулевое время задержки Экскалибура делало их неэффективными. Таким образом, основной способ победить оружие Экскалибура — использовать атмосферу для блокировки продвижения лучей. Это можно сделать с помощью ракеты, которая сгорает, находясь еще в атмосфере, тем самым лишая Экскалибур информации системы слежения, необходимой для наведения. [55]

Советы задумали широкий спектр ответов в эпоху СОИ. [133] В 1997 году Россия развернула МБР «Тополь-М» , которая использовала двигатель с более высокой тягой после взлета и летела по относительно плоской баллистической траектории, обе характеристики были призваны усложнить обнаружение и перехват космических датчиков. [134] «Тополь» запускает свой двигатель всего на 150 секунд, примерно в два раза быстрее, чем SS-18 , и не имеет шины, боеголовка высвобождается через несколько секунд после остановки двигателя. Это значительно затрудняет атаку. [135]

В 1976 году организация, ныне известная как НПО «Энергия», начала разработку двух космических платформ, мало чем отличающихся от концепций СОИ; «Скиф» был вооружен лазером на CO2, а « Каскад» использовал ракеты. От них отказались, но с объявлением о СОИ их перепрофилировали в противоспутниковое оружие, причем «Скиф» использовался против низкоорбитальных объектов, а «Каскад» — против высотных и геостационарных целей. [136]

Некоторые из этих систем были испытаны в 1987 году на космическом корабле «Полюс» . Что было установлено на этом космическом корабле, остается неясным, но либо прототип «Скиф-ДФ», либо макет были частью системы. Согласно интервью, проведенным несколько лет спустя, установка лазера «Скиф» на «Полюсе» была больше в пропагандистских целях, чем в качестве эффективной оборонной технологии, поскольку фраза «космический лазер» имела политический капитал . [137] Одно из заявлений заключается в том, что «Полюс» станет основой для развертывания ядерных «мин», которые могут быть запущены из-за пределов досягаемости компонентов СОИ и достигнуть Соединенных Штатов в течение шести минут. [137]

В популярной культуре

Похожее лазерное оружие, также называемое Экскалибур, появляется в видеоиграх Ace Combat Zero: The Belkan War и Ace Combat Infinity . В обоих своих появлениях Экскалибур представлен как гигантская наземная лазерная система, которая использует зеркальные спутники для направления своего лазерного луча; устройство изначально было разработано для борьбы с МБР, но было перепрофилировано в зенитное оружие.

Оружие Экскалибур также появляется в фильме 2019 года «Краёй света», где четверо подростков используют Экскалибур, чтобы спасти мир от инопланетного вторжения.

Смотрите также

Пояснительные записки

  1. ^ Более поздняя концепция «Супер Экскалибура» теоретически поддерживала тысячи лазеров.
  2. ^ Газовые лазеры видимого спектра, которые оптически накачивались ядерным оружием, были разработаны и испытаны, и вполне вероятно, что статья Aviation Week путает эти более ранние испытания с рентгеновским испытанием 1978 года. [24]
  3. ^ В справочном отчете Министерства обороны есть диаграмма, показывающая, как такая ракета типа MX стреляет в течение 180 секунд. [57]
  4. ^ В различных источниках существует значительная путаница относительно того, относятся ли Excalibur+ и Super Excalibur к одному дизайну или к двум. Коффи и Стивенс являются примерами этих различных взглядов. [38] [58]
  5. ^ Обзор известных параметров Стивенса ставит это утверждение под сомнение; он подсчитал, что эффективная дальность действия оружия составит порядка 3000 километров (1900 миль), в то время как, работая в обратном направлении, собственные заявления Вуда и Теллера устанавливают верхний предел около 10 000 километров (6200 миль). Ни того, ни другого недостаточно, чтобы сделать его эффективным при запуске со стационарной орбиты на высоте ~36 000 километров (22 000 миль). [60]
  6. Один из официальных представителей SDIO отметил, что утверждения Теллера о советских исследованиях были «на 5  процентов информацией и на 95 процентов догадками». [63]
  7. ^ Эта базовая линия рассуждений, «но Советы делают это», использовалась неоднократно в течение предыдущих десятилетий. Она использовалась, иногда на основе фейковых историй, просочившихся в прессу , для поддержки разработки атомных самолетов , [67] летающих тарелок [68] и была основной причиной сильной поддержки более ранних систем ПРО, таких как Nike-X . [69] Статья в Aviation Week в 1981 году подтолкнула советские разработки рентгеновского лазера, которые продемонстрировали  выходную мощность всего 20 кДж. [70]
  8. Или, как настаивал конгрессмен Чарльз Беннетт , «шарики без шариков» [74], эвфемизм для обозначения безумия.
  9. ^ «Оружие третьего поколения» — термин, который Теллер использовал для описания ядерного оружия, которое фокусировало свою мощность на определенных целях, в отличие от традиционных конструкций, где энергия высвобождалась во всех направлениях. Термин не был широко использован другими специалистами в этой области, хотя он появляется в более поздних работах. [99]
  10. ^ Хотя сообщается, что атомы хлора имеют такое состояние, [109] специальный рентгеновский лазер, использующий эту технику, не появляется в литературе. Хотя атомы с таким состоянием неизвестны, молекулы метастабильного молекулярного состояния внутренней оболочки часто имеют энергетические уровни в рентгеновской области и использовались для высокоэнергетических источников рентгеновского излучения. [110]
  11. ^ Для сравнения, стандартная арматура США № 5 имеет ширину 58 дюйма. Таким образом, стандартная длина 20 футов (6,1 м) [113] имеет соотношение сторон (20 x 12) / (5/8) = 384. Таким образом, требуемое соотношение сторон лазерной среды больше соответствует порядку очень тонкого волокна, чем обычных объектов.
  12. Spartan, самая дальнобойная американская система ПРО, имела максимальную дальность около 450 миль (720 км). [120]

Ссылки

Цитаты

  1. Картер 1984.
  2. ^ Уолдман 1988.
  3. ^ "Reagan-Gorbachev Transcripts". CNN. Архивировано из оригинала 19 января 2008 года . Получено 14 мая 2012 года .
  4. ^ Киршнер, Лорен (20 марта 2011 г.). «60 минут: великие «прогулки»». CBS News . Архивировано из оригинала 2 апреля 2019 г. Получено 1 июня 2019 г.
  5. ^ ab Gordon, Michael (20 июля 1992 г.). "Рентгеновское лазерное оружие из "Звездных войн" умирает, поскольку его финальное испытание отменено". The New York Times . Архивировано из оригинала 22 мая 2015 г. Получено 8 сентября 2017 г.
  6. ^ ab Hecht 1984, стр. 123.
  7. ^ Хехт 1984, стр. 124.
  8. ^ ab Hecht 1984, стр. 125.
  9. ^ Блюм 1988, стр. 7.
  10. ^ abcdefghijkl Хехт 2008.
  11. Брод 1985, стр. 109.
  12. Брод 1985, стр. 111.
  13. Брод 1985, стр. 105.
  14. ^ ab Broad 1985, стр. 101.
  15. Брод 1985, стр. 118.
  16. ^ Хагельштейн, Питер (январь 1981 г.). Физика проектирования коротковолновых лазеров (технический отчет). LLNL. doi :10.2172/6502037. Архивировано из оригинала 2023-02-15 . Получено 2019-07-30 .
  17. ^ Брод 1985, стр. 119.
  18. ^ Балкли и Спинарди 1986, стр. 179.
  19. ^ Каку, Мичио; Аксельрод, Дэниел (1987). Чтобы выиграть ядерную войну: секретные военные планы Пентагона. Black Rose Books. стр. 260. ISBN 978-0-921689-06-5.
  20. ^ ДеВитт, Хью (октябрь 1988 г.). «Подтверждена шумиха вокруг рентгеновского лазера». Bulletin of the Atomic Scientists : 52. doi :10.1080/00963402.1988.11456219. Архивировано из оригинала 15.02.2023 . Получено 28.09.2020 .
  21. ^ abc Park 2002, стр. 185.
  22. ^ abc FitzGerald 2001, стр. 129.
  23. ^ Робинсон, Кларенс (23 февраля 1981 г.). «Advance Made on High-Energy Laser». Aviation Week and Space Technology . стр. 25–27. Архивировано из оригинала 4 апреля 2019 г. . Получено 4 апреля 2019 г. .
  24. ^ Прелас 2015, стр. 9.
  25. ^ abc Park 2002, стр. 186.
  26. ^ Space Weapons Earth Wars (PDF) (Технический отчет). Rand Corporation. стр. 12. Архивировано (PDF) из оригинала 15 марта 2019 г. Получено 26 февраля 2019 г.
  27. ^ abcd Broad 1985, стр. 122.
  28. ^ Херкен 1987, стр. 21.
  29. ^ abcd Фицджеральд 2001, стр. 135.
  30. ^ abcd Herken 1987, стр. 22.
  31. ^ Лакофф и Йорк 1989, стр. 14.
  32. ^ Фицджеральд 2001, стр. 142.
  33. Эй, 2006, стр. 80.
  34. ^ ab Hey 2006, стр. 81.
  35. ^ abcd Фицджеральд 2001, стр. 141.
  36. Парк 2002, стр. 184.
  37. ^ abcd Фицджеральд 2001, стр. 144.
  38. ^ abcdefghijklm Коффи 2013, стр. 158.
  39. Ирвин, Дон (30 ноября 1985 г.). «Советник Рейгана по науке Кейворт уходит: сторонник «Звездных войн» формирует компанию промышленной разведки». Los Angeles Times . Архивировано из оригинала 2018-11-06 . Получено 2017-06-03 .
  40. ^ abcd Гарвин и Бете 1968.
  41. Брод 1985, стр. 124.
  42. Брод 1985, стр. 125.
  43. ^ Герстензанг, Джеймс (10 октября 1985 г.). «Вайнбергер видит конец «пакта о взаимном самоубийстве». Los Angeles Times . Архивировано из оригинала 23-07-2019 . Получено 23-07-2019 .
  44. ^ abc Lakoff & York 1989, стр. 15.
  45. ^ Фубини, Дэвид (2009). Позвольте мне объяснить: жизнь Юджина Г. Фубини в защиту Америки. Sunstone Press. стр. 278. ISBN 978-0-86534-561-4. Архивировано из оригинала 2023-02-15 . Получено 2018-11-20 .
  46. ^ Прелас 2015, стр. 14.
  47. ^ Розенблюм, Саймон (1985). Неправильно управляемые ракеты: Канада, круиз и Звездные войны. Джеймс Лоример. стр. 162–163. ISBN 978-0-88862-698-1.
  48. ^ Коффи 2013, стр. 157.
  49. ^ abcd Foerstel 2010, стр. 41.
  50. ^ abcd Рейсс 1992, стр. 79.
  51. ^ Хеппенхаймер 1989.
  52. ^ Балкли и Спинарди 1986, стр. 97.
  53. ^ abcd Шеер 1985.
  54. Эй, 2006, стр. 145.
  55. ^ abcd Мор 1984.
  56. ^ Прелас 2015, стр. 115.
  57. ^ Противоракетная оборона направленной энергии в космосе (Технический отчет). DIANE. 1984. стр. 7. ISBN 978-1-4289-2366-9. Архивировано из оригинала 2023-02-15 . Получено 2020-10-07 .
  58. ^ Стивенс 1988, стр. 19.
  59. ^ "Письма-обличители Теллера". Бюллетень ученых-атомщиков : 4. Ноябрь 1988.
  60. Стивенс 1988, стр. 23.
  61. ^ ab Балкли и Спинарди 1986, стр. 98.
  62. ^ abc Smith 1985, стр. 647.
  63. ^ abcde Смит 1985b, стр. 923.
  64. ^ abc Foerstel 2010, стр. 42.
  65. ^ abcd Блюм 1988, стр. 12.
  66. ^ ab Broad, William (15 ноября 1983 г.). "Рентгеновское лазерное оружие набирает популярность". The New York Times . Архивировано из оригинала 6 сентября 2017 г. Получено 8 сентября 2017 г.
  67. ^ "Soviets Flight Testing Nuclear Bomber" (PDF) . Aviation Week . 1 декабря 1958 г. стр. 27. Архивировано из оригинала (PDF) 16 декабря 2017 г. Получено 18 июля 2019 г.
  68. ^ "Это настоящая летающая тарелка?". Смотреть . 14 июня 1955 г. Архивировано из оригинала 2 декабря 2006 г. Получено 12 июля 2017 г.
  69. ^ Паттерсон, Дэвид, ред. (2002). Международные отношения Соединенных Штатов: 1964–1968: Политика национальной безопасности. Правительственная типография. С. 487–489. ISBN 978-0-16-051033-5.
  70. ^ Нильсон, Джозеф (26 июня 2020 г.). Воспоминания о ранних годах рентгеновского лазера (PDF) . 8-я Международная конференция по рентгеновским лазерам. Архивировано (PDF) из оригинала 21 декабря 2016 г. . Получено 4 апреля 2019 г. .
  71. ^ Foerstel 2010, стр. 42. (Foerstel ошибочно называет имя конгрессмена Марки «Джозеф»).
  72. ^ ab Spinardi 2016, стр. 260.
  73. Парк 2002, стр. 187.
  74. ^ abcd Park 2002, стр. 188.
  75. ^ ab APS 1987.
  76. APS 1987, стр. S10–S12.
  77. ^ APS 1987, стр. S11.
  78. ^ АПС 1987, стр. 12.
  79. ^ abc APS 1987, стр. S16.
  80. ^ APS 1987, стр. S15.
  81. ^ Блюм 1988, стр. 9.
  82. ^ Брод 1992.
  83. ^ abcde Blum 1988, стр. 13.
  84. ^ ab Blum 1988, стр. 8.
  85. ^ Программа стратегической оборонной инициативы: точность заявлений относительно исследовательской программы рентгеновского лазера Министерства энергетики (Технический отчет). Главное контрольно-финансовое управление США. 1988.
  86. Эй, 2006, стр. 158.
  87. ^ ab Howes, Ruth (17–18 июля 1993 г.). «Физика и секретное сообщество» (PDF) . В Thomsen, Marshall (ред.). Этические вопросы физики: материалы семинара . Ypsilanti, Michigan: Eastern Michigan University, Physics Department. Архивировано из оригинала (PDF) 27-10-2020 . Получено 06-11-2020 .
  88. ^ «Что GAO не позволило вам прочитать». Бюллетень ученых-атомщиков : 5. Ноябрь 1988 г.
  89. ^ Фёрстел 2010, стр. 43.
  90. ^ Беннетт, Чарльз (17 июня 1989 г.). «„Brilliant Pebbles“? Нет, Loose Marbles». The New York Times . Архивировано из оригинала 30 июля 2019 г. Получено 30 июля 2019 г.
  91. ^ Рейсс 1992, стр. 80.
  92. ^ аб Шварц 2011, стр. 81–82.
  93. ^ abc Coffey 2013, стр. 268.
  94. Сиринсионе, Джозеф (1 февраля 2000 г.). Краткая история противоракетной обороны (технический отчет). Фонд Карнеги за международный мир.
  95. ^ ab Hey 2006, стр. 102.
  96. ^ Блумберг, Стэнли; Панос, Луис (1990). Эдвард Теллер: Гигант Золотого века физики. Нью-Йорк: Macmillan Publishing Company. ISBN 978-0-684-19042-6.
  97. Тайлер, Патрик (2 апреля 1983 г.). «Как Эдвард Теллер полюбил рентгеновский лазер с ядерной накачкой». Washington Post .
  98. ^ ab Hey 2006, стр. 103.
  99. ^ Смит 1985, стр. 646.
  100. Гудчайлд 2004, стр. 343.
  101. ^ Хехт 1984, стр. 132.
  102. Мэтлок 2004, стр. 229–232.
  103. ^ Мэтлок 2004, стр. 235.
  104. ^ ab "How Lasers Work". LLNL . Архивировано из оригинала 21 марта 2019 года . Получено 1 июня 2019 года .
  105. ^ ab "LASERs". Квантовая физика 130. Архивировано из оригинала 18 февраля 2017 года . Получено 1 июня 2019 года .
  106. ^ ab "Атомы и энергия света". Представьте себе Вселенную, NASA . Архивировано из оригинала 2016-10-31 . Получено 2017-06-20 .
  107. ^ "Первый рубиновый лазер". Laserfest . Архивировано из оригинала 6 июня 2019 . Получено 1 июня 2019 .
  108. ^ ab Hecht 1984, стр. 117.
  109. ^ Cocke, CL; Curnutte, Basil; Macdonald, JR (8 мая 1972 г.). «Метастабильные рентгеновские излучатели, полученные при возбуждении пучком фольги быстрых пучков хлора». Physical Review Letters . 28 (19): 1233. Bibcode : 1972PhRvL..28.1233C. doi : 10.1103/physrevlett.28.1233.
  110. ^ YK Bae; et al. (1996). «Обнаружение ускоренных больших водных кластерных ионов и электрораспыленных биомолекул с помощью пассивированных твердотельных детекторов». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях, раздел B. 114 ( 1): 185–190. Bibcode :1996NIMPB.114..185B. doi :10.1016/0168-583x(96)00043-2. ​​Архивировано из оригинала 21.07.2020 . Получено 21.07.2020 .
  111. ^ abcde Hecht 1984, стр. 118.
  112. ^ Хехт 1984, стр. 119.
  113. ^ «Выбор различных размеров арматуры для вашего проекта». 4 декабря 2017 г. Архивировано из оригинала 8 июня 2020 г. Получено 8 июня 2020 г.
  114. ^ Ритсон 1987.
  115. ^ ab Ritson 1987, стр. 487.
  116. ^ Хехт 1984, стр. 127.
  117. ^ ab APS 1987, стр. S63.
  118. ^ APS 1987, стр. S62.
  119. Джейн 1969, стр. 29.
  120. ^ "Spartan ABM". astronautix.com . Архивировано из оригинала 27 августа 2016 года . Получено 1 июня 2019 года .
  121. ^ abc Kent 2008, стр. 49.
  122. ^ "История системы противоракетной обороны (ПРО) России". Союз обеспокоенных ученых . 27 октября 2002 г. Архивировано из оригинала 4 августа 2019 г. Получено 1 июня 2019 г.
  123. Bell Labs 1975, стр. 1.1.
  124. ^ Историческая оценка туннеля U12t, испытательный полигон в Неваде, округ Най, Невада, том 6 из 6. OSTI  1010606
  125. ^ Лэрд, Мелвин (2011). «Поправки к оборонным бюджетам на финансовый год-70» (PDF) . В Беннетте, М. Тодде (ред.). Национальная политика безопасности, 1969–1972 . стр. 41, 54. Архивировано (PDF) из оригинала 18.11.2021 . Получено 27.10.2014 .
  126. ^ ab Broad 1986.
  127. ^ Хафемейстер 2016, стр. 131.
  128. ^ ОТА 1985, стр. 152.
  129. ^ ОТА 1985, стр. 153.
  130. ^ ab Hafemeister 2016, с. 132.
  131. Стивенс 1988, стр. 20.
  132. ^ Смит 1985, стр. 648.
  133. Подвиг, Павел (март 2013 г.). «Помогли ли «Звездные войны» положить конец холодной войне? Советский ответ на программу СОИ». Российские силы . Архивировано из оригинала 2016-06-05 . Получено 2017-07-02 .
  134. ^ "Россия одобряет Тополь-М; предупреждает, что ракета может победить оборону США". Armscontrol.org. Июнь 2000 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2011 г. Получено 23 мая 2011 г.
  135. ^ Канаван, Грегори (2003). Противоракетная оборона для 21-го века (PDF) . Фонд наследия. стр. 39–40. ISBN 978-0-89195-261-9. Архивировано (PDF) из оригинала 2018-05-08 . Получено 2017-12-10 .
  136. ^ Хендрикс, Барт; Вис, Берт (2007). Энергия-Буран: советский космический корабль. Спрингер. п. 282. Бибкод : 2007ebss.book.....H. ISBN 978-0-387-73984-7.
  137. ^ ab Hey 2006, стр. 144.

Библиография

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки