Спутник раннего предупреждения — это спутник, предназначенный для быстрого обнаружения запусков баллистических ракет и, таким образом, для обеспечения оборонительных военных действий. Этот тип спутника был разработан во время Холодной войны и позже стал компонентом систем противоракетной обороны .
У США, России и Китая имеется группировка спутников раннего предупреждения.
Спутники раннего предупреждения в основном работают посредством обнаружения инфракрасного излучения. [1] Для обнаружения МБР это возможно только на начальных этапах после запуска. Ракета испускает большое облако горячих выхлопных газов, поднимаясь на нужную высоту. После этой стадии обнаружение ракеты затруднено. Двигатели выключаются, и ракета отделяется от предыдущих ступеней, теперь несомая к своей цели только за счет импульса.
Ракета — теперь без горячего выхлопа позади нее — становится невидимой для спутника раннего предупреждения, что делает относительно короткие первые фазы МБР критически важным моментом для обнаружения. Поскольку окно для обнаружения невелико, для полного покрытия Земли необходимо несколько спутников. [2]
На орбите спутники способны обнаружить запуск МБР через фоновое инфракрасное излучение Земли из-за особых свойств того, как водяной пар поглощает инфракрасное излучение. После того, как ракета прошла через богатые водой нижние слои атмосферы, определенный инфракрасный спектр, испускаемый выхлопными газами, контрастирует с инфракрасным излучением, испускаемым поверхностью Земли, которое должно быть отфильтровано через водяной пар в атмосфере. После фокусировки света на сотни инфракрасных детекторов спутник отправляет местоположение запуска ракеты обратно на Землю, предупреждая о потенциальной ракетной атаке. [3]
Соединенные Штаты были первой страной, которая попыталась создать космическую систему раннего предупреждения. Целью было обнаружить запуски советских баллистических ракет и уведомить за 20–33 минуты о прибытии ракеты (против 10–25 минут для наземной радиолокационной сети BMEWS ).
Спутники MIDAS были запущены между 1960 и 1966 годами, и хотя они так и не вошли в фазу действительной эксплуатации, они позволили разработать этот тип спутников. Спутники DSP на геостационарной орбите пришли на смену в начале 1970-х годов. Несколько поколений все более эффективных спутников DSP следовали друг за другом до 2007 года.
С 2011 года цифровые сигнальные системы были заменены системой SBIRS , которая включает в себя специализированные спутники на геостационарной орбите (SBIRS-GEO) и на низкой околоземной орбите (SBIRS-LEO), а также датчики на борту спутников Trumpet для смешанного использования (прослушивание телефонных разговоров/предупреждение), расположенных на орбите «Молния» .
Спутники УС-К и УС-КС , разработанные в рамках программы «Око» , были первым поколением советских спутников раннего предупреждения. 86 спутников УС-К были выведены на орбиту «Молния» в период с 1972 по 2010 год, а 7 спутников УС-КС, очень похожей конструкции, были выведены на геостационарную орбиту в период с 1975 по 1997 год; система была введена в эксплуатацию в 1980 году.
В 1983 году ошибка в программном обеспечении на борту спутников US-KS привела к так называемому инциденту осеннего равноденствия , который состоял в ложном предупреждении о запуске ядерного оружия после путаницы между теплом, вызванным отражением солнечного излучения в облаках, и теплом, выделяемым при запуске ядерной ракеты. [4]
В отличие от своих американских аналогов, US-K и US-KS обнаруживают только запуски баллистических ракет класса «земля-земля» из-за менее сложной электроники. Позже US-KS были заменены на US-KMO , способные обнаруживать также запуски баллистических ракет класса «море-земля». Первая из них была выведена на геостационарную орбиту в 1991 году.
В начале 1990-х годов, примерно после десяти лет эксплуатации, покрытие, обеспечиваемое этими спутниками, было лишь частичным из-за сокращения частоты запусков.
В 2014 году последние 3 находящихся в эксплуатации спутника американского типа прекратили свою деятельность. [5] Начиная с 2015 года их заменило новое поколение спутников: EKS , ранее известное как Tundra . [6] [7] [8]
Во Франции Генеральное управление вооружений провело предварительные испытания для разработки спутника раннего предупреждения. Инфракрасные датчики были испытаны на двух небольших экспериментальных спутниках SPIRALE, запущенных в 2009 году. Однако запуск рабочего спутника не ожидался до конца 2020 года. [9]
Китай эксплуатирует спутники серии Huoyan-1 в рамках программы Tongxin Jishu Shiyan (TJS). [10]