Система оповещения о ракетной обороне , или MIDAS , была системой командования ПВО ВВС США из 12 спутников раннего предупреждения , которые предоставляли ограниченное уведомление о запусках советских межконтинентальных баллистических ракет в период с 1960 по 1966 год. Первоначально предполагалось, что она будет служить полной системой раннего предупреждения, работающей совместно с Системой раннего предупреждения о баллистических ракетах , но проблемы стоимости и надежности ограничили проект ролью исследований и разработок. Три из 12 запусков системы закончились неудачей, а оставшиеся девять спутников обеспечивали грубое инфракрасное покрытие раннего предупреждения Советского Союза, пока проект не был заменен Программой поддержки обороны . MiDAS представлял собой один из элементов первого поколения разведывательных спутников Соединенных Штатов , которое также включало серии Corona и SAMOS . Хотя MIDAS не справился со своей основной ролью в качестве системы инфракрасных спутников раннего предупреждения, он стал пионером технологий, необходимых для последующих систем.
4 октября 1957 года с полигона Тюратам в Казахской ССР Советский Союз запустил Спутник-1 , первый в мире искусственный спутник. Это событие, хотя и стало научным триумфом, также означало, что Советский Союз теперь имеет возможность атаковать Соединенные Штаты с помощью межконтинентальной баллистической ракеты (МБР). Р-7 , ракета-носитель , которая запустила Спутник-1 и Спутник-2 , могла быть загружена водородной бомбой , что создало угрозу внезапного ядерного нападения в стиле Перл-Харбора на Соединенные Штаты и Канаду . Чтобы обеспечить раннее предупреждение о любой советской скрытой атаке МБР, правительства Соединенных Штатов, Канады и Дании (с властью над Гренландией , где на авиабазе Туле была построена главная радиолокационная станция ) договорились о создании Системы раннего предупреждения о баллистических ракетах (BMEWS). Эта система будет использовать радар для обнаружения приближающихся боеголовок МБР и давать предупреждение о нападении МБР примерно за 20 минут.
Однако эта система была затруднена присущими ограничениями радиолокационных систем и кривизной Земли . Из-за расположения Советского Союза по другую сторону Северного полушария потенциальные советские места размещения МБР находились в тысячах миль за горизонтом от радиолокационных станций BMEWS, которые строились на авиабазе Туле и Клир , Аляска (и позже в Англии ), и станции BMEWS, какими бы огромными они ни были, не могли обнаружить боеголовки МБР сразу после их запуска. Только когда боеголовки поднимались над горизонтом, их могли обнаружить и передать предупреждения ВВС США .
Точные расчеты уже показали, что система BMEWS даст всего от десяти до 25 минут предупреждения в случае атаки МБР. Система MIDAS, как и планировалось, продлит это время предупреждения примерно до 30 минут, что даст дополнительное время, необходимое для взлета всех ядерных тяжелых бомбардировщиков Стратегического авиационного командования со своих авиабаз , и, таким образом, докажет советскому правительству, что оно не сможет уничтожить эти бомбардировщики в ходе внезапной атаки. Следовательно, Советы будут удержаны от начала такой атаки реальной угрозой ядерного возмездия . [1] Кроме того, система MIDAS должна была быть в состоянии подтвердить радиолокационные обнаружения от BMEWS термоядерной атаки, тем самым уменьшая вероятность случайной ядерной ложной тревоги от радиолокационной системы. [1]
16 марта 1955 года ВВС США приказали разработать усовершенствованный разведывательный спутник для обеспечения непрерывного наблюдения за «заранее выбранными областями Земли» с целью «определения статуса военного потенциала потенциального противника». [2] Результатом этого приказа стало создание тогда секретной программы ВВС США, известной как WS-117L , которая контролировала разработку первого поколения американских разведывательных спутников . К ним относились спутники наблюдения серии Corona и спутник SAMOS . Компания, которая должна была стать корпорацией Lockheed-Martin , нанятая для проектирования, разработки и производства двух серий спутников, предложила несколько других спутниковых программ для выполнения вспомогательных ролей, включая спутник, который будет использовать инфракрасные датчики и телескоп для обнаружения тепла, выделяемого тяжелыми бомбардировщиками и МБР. [3] В ответ на запуск Советским Союзом спутника и появление угрозы МБР, Подсистема G была добавлена к WS-117L до конца 1957 года. [4] С созданием Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA) Подсистема G была передана этой организации и получила кодовое название MiDAS в ноябре 1958 года. [3]
В феврале 1959 года ARPA представило ВВС первоначальный план разработки проекта. Как было определено в первоначальном предложении, MIDAS будет использовать инфракрасные датчики с большой высоты над Советским Союзом для обнаружения запусков МБР и раннего предупреждения о термоядерной атаке. [5] План предусматривал программу исследований и разработок 10 спутников в период с ноября 1959 года по май 1961 года. После этого времени будет развернута полномасштабная оперативная система. [6]
Поскольку информация, собранная спутниками MIDAS, была чрезвычайно чувствительна ко времени, проектировщики системы не могли использовать систему сбрасывания кассет с пленкой , которая была впервые применена на разведывательных спутниках серии Discoverer/Corona/SAMOS . В этой системе камеры на борту спутников использовали фотопленочные капсулы, которые физически возвращались в атмосферу, прежде чем их извлекал в воздухе военный самолет . Вместо этого спутники MIDAS должны были передавать свои предупреждающие сигналы на землю с помощью радиоволн . Фактические инфракрасные изображения не передавались из-за ограниченной пропускной способности радиочастотного канала , которая была доступна в то время. Вместо этого спутник просто отправлял радиосообщения о том, что он обнаружил предполагаемый запуск ракеты, а также о времени и месте запуска.
Несколько спутников MIDAS были бы необходимы для обеспечения круглосуточного покрытия огромной суши Советского Союза. Ракета-носитель, способная отправить спутник на геостационарную орбиту, еще не была разработана, и один или несколько из них не смогли бы покрыть все возможные места запуска МБР в России, особенно на Крайнем Севере вблизи Полярного круга . Спутники на полярных орбитах были бы необходимы для обнаружения запусков со всего Советского Союза, но из-за характера полярной орбиты каждый из них имел бы только короткий период времени над Советским Союзом. Поскольку запланированные возможности спутника менялись в процессе проектирования, также менялись и планы по их развертыванию. План, завершенный в январе 1959 года, рекомендовал созвездие из двадцати спутников MIDAS, вращающихся на высоте 1000 миль, в то время как пересмотренный план, разработанный позже в том же году, предусматривал созвездие из двенадцати космических аппаратов на высоте 2000 миль. [7]
Реализация полной системы, оцененная в 1959 году, оценивалась в сумму от 200 до 600 миллионов долларов [8] (что эквивалентно 1,6 и 4,8 миллиардам долларов в 2023 году). [9] Из-за этой огромной стоимости и того факта, что оставалось несколько «неотвеченных вопросов», научный консультативный совет, отвечающий за консультирование президента Дуайта Д. Эйзенхауэра по системам раннего оповещения, рекомендовал провести программу исследований, но отложить окончательное решение о реализации полной системы как минимум на год. [8]
В 1959 финансовом году ARPA потратило 22,8 млн долларов США (что эквивалентно 182 млн долларов США в 2023 году) [9] на MIDAS, а в 1960 финансовом году ARPA и ВВС потратили в общей сложности 94,9 млн долларов США (что эквивалентно 749 млн долларов США в 2023 году). [10] [9]
Программа MIDAS началась 26 февраля 1960 года, когда MIDAS 1 стартовал на ускорителе Atlas-Agena A с LC-14 на мысе Канаверал. Atlas успешно завершил работу, но во время фазы движения по инерции перед разделением на ступени давление в баке Atlas LOX внезапно упало до нуля, после чего ракета начала кувыркаться, а вся телеметрия Agena прекратилась. Послеполетное расследование предложило несколько причин, но наиболее вероятной из них была непреднамеренная активация зарядов системы непреднамеренного разделения Agena (ISDS). Система ISDS была переработана после этого инцидента, и ускоритель MIDAS 2 не оснащался ISDS, пока вносились изменения. [11]
24 мая MIDAS 2 был успешно выведен на орбиту, но система управления ориентацией вышла из строя. Некоторые данные были возвращены инфракрасным датчиком, прежде чем система телеметрии также вышла из строя. Несколько запланированных экспериментов, таких как обнаружение вспышек на земле и испытание ракеты Titan I, были отменены. Он оставался на орбите до распада в 1974 году. Следующий запуск в серии не состоялся более года, и теперь программа переместилась на Западное побережье, а SLC-3 1-2 в Пойнт-Аргуэльо стал ее операционной базой. В течение этого интервала два спутника CORONA также несли и испытывали датчики MIDAS.
MIDAS 3, первая рабочая модель, была запущена 24 июля 1961 года с использованием новой, перезапускаемой ступени Agena B. Программатор Atlas перезагрузился из-за неисправности во время сброса ускорителя, но спутник успешно достиг орбиты. Однако одна солнечная панель не раскрылась, из-за чего MIDAS 3 лишился электроэнергии и вышел из строя после нескольких витков. MIDAS 4 (21 октября) вызвал еще большее разочарование, когда Atlas потерял управление креном в T+186 секунд. Спутник был выведен на неправильную траекторию, в результате чего Agena B исчерпал свой газ управления ориентацией, пытаясь компенсировать это во время двух своих включений. К тому времени, когда MIDAS 4 достиг предполагаемой переходной орбиты, газа управления ориентацией не осталось, и спутник не удалось стабилизировать. Ему удалось обнаружить запуск Titan I с мыса Канаверал, прежде чем одна солнечная панель вышла из строя. Через неделю после начала миссии MIDAS 4 вышел из строя из-за разрядки батарей. Месяц спустя аналогичная проблема с управлением на SAMOS 4 привела к тому, что спутник не смог выйти на орбиту. Расследование двух сбоев показало, что тепловые экраны пакета ретро-ракет на обоих Atlas сломались во время запуска, подвергнув пакет гироскопа аэродинамическому нагреву. Также предполагалось, что неисправен транзистор, используемый в выходном канале крена. Его заменили другим типом транзистора, а тепловые экраны ретро-ракет были перепроектированы.
Программа MIDAS была временно приостановлена в этот момент, когда комитет во главе с директором ARPA Джеком Руиной рекомендовал не предпринимать никаких попыток создания оперативной системы раннего предупреждения о ракетном нападении до тех пор, пока ВВС не продемонстрируют, что это вообще осуществимая концепция; кроме того, датчики Midas были разработаны для обнаружения выхлопов жидкотопливных ракет, а не твердотопливных, которые теперь широко рассматривались как будущее баллистических ракет (как бы там ни было, Советский Союз сильно отставал от Соединенных Штатов в разработке твердотопливных ракет). Комитет обнаружил, что управление программой MIDAS было «ужасным», и при нынешних темпах успеха «потребуется десять лет, чтобы разработать оперативную систему». В ноябре 1961 года Министерство обороны издало директиву, помещающую все космические программы Министерства обороны под строгую секретность, и поэтому MIDAS получила кодовое название «Программа 461». Время разработки программы также было продлено, чтобы дать больше времени для решения проблем с оборудованием.
Несмотря на эти изменения, сбои продолжались. После шестимесячного перерыва MIDAS 5 вышел на орбиту 9 апреля 1962 года. Автопилот Atlas сгенерировал недостаточную программу тангажа и крена, что привело к чрезмерной высоте и недостаточной скорости. Это помешало отправке обычных команд отключения системы наведения, поэтому SECO был вызван истощением топлива, в то время как резервная команда от программиста выполнила разделение VECO и Agena. MIDAS 5 достиг орбиты, но не той, которая была запланирована. Спутник проработал до орбиты 7, когда отказ батареи привел к недостаточной мощности для продолжения работы спутниковых систем. Обширное расследование неисправности автопилота Atlas показало, что гироскопы передавали низкий коэффициент усиления сигнала по всем трем осям, но не смогло определить конкретную причину. В результате было внесено несколько изменений в предполетные процедуры и улучшено тестирование пакетов гироскопов. [12] Восемь месяцев спустя MIDAS 6 стартовал (17 декабря), но так и не вышел на орбиту. Полет, по-видимому, был нормальным до потери управления полетом, начавшейся в T+77 секунд. Atlas развалился в T+80 секунд, Agena продолжала передавать сигналы до удара об океан примерно через 4,7 минуты после запуска. Расследование причины неисправности было затруднено ограниченными полетными данными — антенна телеметрического передатчика Atlas вышла из строя во время предстартового обратного отсчета. Пленка слежения показала клубы дыма в хвостовой части Atlas в T+64 секунды, и ракета начала кувыркаться по всем трем осям в T+77 секунд, прежде чем развалиться в переднем конце бака с жидким кислородом. Agena T/M также зарегистрировала потерю управления. Причина отказа не была подтверждена, пока изучение пленки о взлете не показало, что тепловой экран, предназначенный для защиты гидравлического разъединителя подъема ускорителя, разрушился при запуске. Из-за отсутствия тепловой защиты от выхлопа двигателя разъединитель подъема разорвался в T+64 секунды и позволил гидравлической жидкости для двигателей ускорителя вытечь. Через 13 секунд в гидравлической системе закончилась жидкость, и управление подвесом ускорителя было потеряно. Другая, не связанная с этим неисправность произошла, когда отказал маяк слежения для системы наведения Mod II-A. Если бы полет продолжался до фазы маршевого двигателя, было бы невозможно передать команды наведения на ускоритель, что, вероятно, привело бы к неправильной орбите и провалу миссии. [13]
MIDAS 7 был успешно выведен на орбиту 9 мая 1963 года и обнаружил десять различных испытаний МБР США в своей шестинедельной миссии, что стало первым успешным обнаружением запуска ракеты из космоса. Затем MIDAS 8 (12 июня) повторил ту же неудачу, что и MIDAS 6. И снова теплозащитный экран взлета вышел из строя при старте, гидравлическая жидкость двигателя ускорителя Atlas вытекла, и ракета-носитель стала нестабильной и самоуничтожилась в T+93 секунды. Неисправность взлета также привела к неудаче испытательного полета МБР Atlas D в марте 1963 года, и после трех случаев этого режима отказа в течение шести месяцев теплозащитный экран взлета был переработан. В рамках усилий по перепроектированию GD/A также добавила обратные клапаны в гидравлическую систему на космических пусковых установках Atlas, хотя и не на ракетах. [14] Через месяц после MIDAS 8 была успешно запущена последняя в оригинальной серии MIDAS, MIDAS 9. Midas 10-12 запускались в течение пяти месяцев в середине 1966 года, после чего программа была официально закрыта и уступила место своей преемнице — Программе поддержки обороны.
MIDAS и его последователи были рассекречены в 1998 году.
MIDAS в лучшем случае был ограниченным успехом, поскольку, как и многие ранние космические программы, он был чрезмерно амбициозен и имел цели, выходящие за рамки возможностей современных технологий. Проблемы включали ошибочное принятие солнечного света , отраженного от облаков , за запуск вражеской ракеты. Инфракрасный датчик W-17 оказался неспособным обнаружить начальный тепловой шлейф ракеты через атмосферу Земли, и только с введением датчика W-37 запуск был обнаружен с орбиты. Даже с этим успехом система MiDAS была затруднена неудачными запусками, которые уничтожали спутники и убивали любую надежду на круглосуточное покрытие Советского Союза. Кроме того, отсутствие постоянного источника питания, такого как ядерный реактор или солнечные батареи, означало, что батареи спутников разряжались после нескольких коротких недель на орбите.
Хотя сама программа MIDAS не оправдала ожиданий, она проложила путь к последующему внедрению системы спутников Программы поддержки обороны , которые впервые были запущены в 1970-х годах и сегодня обеспечивают раннее предупреждение о запусках ракет.