Проект «Вестфорд»: как американские военные делали Земле кольца
Середина ХХ века была богата на невероятные проекты. Сумрачные гении всех ведущих стран изобретали вундерваффе разной степени безумия — и лишь небольшая часть из них дошла до практического воплощения хотя бы в форме эксперимента. Интересно и то, что далеко не все, воплотившиеся в реальности, известны широкой публике.
Кольца из пыли и льда у планет — явление красивое, достаточно взглянуть на изображения Сатурна. И достаточно распространённое в космосе: в Солнечной системе кольца имеют все газовые гиганты, и даже некоторые астероиды.
Как известно, у Земли колец в настоящее время нет. Как и у других планет земной группы. Точнее, некие пылевые «недокольца» наша планета имеет —, но они с большим трудом фиксируются даже специальной аппаратурой.
Видимые в оптическом диапазоне кольца Земли были бы весьма красивым зрелищем
Есть предположения, что в глубокой древности Земля периодически могла приобретать кольца после взаимодействия с другими космическими объектами. И что именно их затенением поверхности могли вызываться похолодания климата — к примеру, на рубеже эоцена и олигоцена 34 миллиона лет тому назад, что вызвало обледенение Антарктики и превращение влажной планеты тропических лесов в мир обширных степей и саванн. Но пока что это — лишь теории.
Реальностью же является то, что в 1960-е годы американские военные соорудили Земле искусственные кольца. И это не теория заговора, а существовавший в реальности проект под названием «Вестфорд».
В 1950-е годы Холодная война находилась на первом своём пике. Американские военные были уверены, что СССР спит и видит, как бы поскорее бросить танковые армады на завоевание Европы и Азии — и окружали СССР целой системой баз на союзных им территориях от Гренландии до Японии и Аляски. По океанам носились подлодки и авианосные соединения, в небесах 24/7 дежурили стратегические бомбардировщики с ядерным оружием на борту.
Вся эта глобальная военная система была почти бессмысленна без надёжной глобальной же связи. В атмосфере паранойи, прекрасно описанной Кубриком в «Докторе Стрейнджлаве», очень важным было иметь возможность отдать немедленные приказы на корабли и самолёты в любой точке планеты.
Сейчас это обеспечивают сотни спутников связи, которыми буквально забито околоземное пространство. А вот в 1950-е с этим были большие сложности. Напомню: самый первый искусственный спутник Земли в истории человечества СССР запустил в октябре 1957 года.
Американским военным для связи с дальними базами, самолётами и эскадрами приходилось либо использовать подводные кабели и передачу информации через целую цепочку передатчиков — либо задействовать не особенно надёжную и весьма капризную ионосферную радиосвязь, зависящую от солнечной активности и других факторов.
Хуже того, в Пентагоне опасались, что секретные советские подлодки с батискафами могут в критический момент попросту перекусить глубоководные коммуникационные кабели, оставив войска на переднем крае будущей войны без надёжной связи с командованием.
С этим требовалось что-то сделать. Идея родилась в 1958 году у Уолтера Э. Морроу, сотрудника лаборатории Линкольна в знаменитом MIT, Массачусетском технологическом институте. Созданная в 1951 году лаборатория — которая даже располагалась не в зданиях MIT, а невдалеке на авиабазе Хэнском под Бостоном — работала на военное ведомство, и в числе прочего занималась вопросами радиолокации и радиосвязи — так что проблема была им хорошо известна.
Морроу предложил: раз подводные кабели можно перерезать, связь через ионосферу ненадёжна, а искусственные спутники Земли делают лишь первые шаги в космос — нужен новый план, даже если он звучит слегка безумно. Мы уже научились выводить в космос простые объекты? Отлично! Мы выведем в космос гигантское облако дипольных отражателей! Оно будет надёжнее, чем ионосфера —, а собрать миллионы иголок в открытом космосе не сумеют даже советские коммунисты.
Explorer-I, первый американский искусственный спутник Земли, отправившийся на орбиту 1 февраля 1958 года
В общем-то идея была не нова. Ещё в 1945 году Артур Кларк, будущий великий фантаст, а тогда — лейтенант королевских ВВС, работавший по тематике авиационных РЛС, предложил использовать трофейные немецкие «Фау-2» для массового запуска на геостационарную орбиту Земли и обеспечения устойчивой глобальной радиосвязи. Но тогда до воплощения дело не дошло —, а вот в конце 1950-х американские военные дали проекту «добро».
Времена были суровые, на оборону денег не жалели — да и при всей своей фантасмагоричности технически проект, названный в честь соседнего с лабораторией городка Вестфорд, стоил по меркам Пентагона копейки. На изготовление первых 480 миллионов медных игл длиной 1,78 мм (половина длины волны частотой 8 ГГц) и толщиной 25,4 микрометра ушло всего лишь около 20 килограммов меди. Эти иглы должны были быть рассеяны из специальных диспенсеров по околоземной орбите, сформировать искусственное кольцо Земли и обеспечить вооружённым силам США надёжную радиосвязь почти в любой точке планеты.
Длина иглы проекта «Вестфорд» (реальная игла была бы почти невидима из-за толщины в 25,4 микрометра)
Однако далеко не все американские учёные, работавшие на военных и на космическую программу, восприняли идею позитивно. Многие ещё на стадии разработки выразили обеспокоенность. Пусть микроиглы из-за крохотной массы даже при космических скоростях вряд ли представляли сколько-то существенную угрозу для орбитальных полётов –, но они стали одними из первых облаков космического мусора в околоземном пространстве, они могли вызвать сложности для работы научных радиотелескопов и хуже того, мешать связи с космическими аппаратами при полётах за пределы орбиты Земли.
Военные очень хотели заполучить надёжную глобальную связь, закинув на орбиту тучу иголок —, но возмущения и опасения учёных дошли до президента Кеннеди. Он и предложил компромиссное решение: сначала запустим не очень много на не очень высокую орбиту, 3500–3800 километров от земной поверхности — чтобы иголки сами под действием гравитации за ближайшие годы упали обратно на Землю — и посмотрим, что из этого получится. А потом будем решать дальше.
Диспенсер и контейнер для иголок проекта «Вестфорд» в филиале Национального музея воздухоплавания и астронавтики
Первый аппарат Westford-1 с иголками, включавший контейнер и диспенсер, отправился на околоземную орбиту 21 октября 1961 года. Для экономии его включили в пуск, главной целью которого был вывод на орбиту спутника системы раннего оповещения о ракетном нападении MIDAS-4. Правда, старт вышел неудачным, и на нужную орбиту не вышли ни спутник, ни контейнер с иголками.
Проект не был секретным: о нём вполне открыто сообщали в СМИ как о достижении американской науки и техники, тем паче, что дела в космической гонке тогда у Вашингтона шли не очень. В СССР проектом «Вестфорд» немедленно и громко возмутились в ТАСС от имени «всей прогрессивной научной общественности», обвинили «ястребов Пентагона» в захламлении космического пространства, а в репертуаре популярных тогда эстрадных юмористов Рудакова и Нечаева появилась частушка:
Пентагоновские волки
В космос бросили иголки,
Мы ведь можем полететь
И в иголки нитку вдеть!
В возмущении советской стороны, помимо критики соперника по Холодной войне и космической гонке, был резон — и не случайно протест выражали учёные и самих США, и союзной США Великобритании. В ООН американцам пришлось оправдываться перед представителями многих других стран, обеспокоенных сомнительными действиями в космосе, и посол Стивенсон даже был вынужден обещать в Генеральной Ассамблее консультироваться с другими странами перед подобной смелость экспериментами. Тем не менее, проект продолжался: военным была нужна их связь, а лаборатории Линкольна и Уолтеру Э. Морроу, её будущему директору — результаты эксперимента.
9 апреля 1962 года на орбиту вместе со спутником MIDAS-5 ушёл ещё один контейнер с иголками, Westford-Drag —, но и с ним не очень получилось. Лишь 9 мая 1963 года американцам удалость вывести на заданную орбиту и MIDAS-7, и Westford-2. Первый стал первым в истории космическим аппаратом, зафиксировавшим из космоса ракетный пуск на Земле. Второй же наконец-то высыпал иголки проекта «Вестфорд» на высоте между 3500 и 3800 километрах над поверхностью Земли.
Диспенсер и иголки проекта «Вестфорд»
После формирования вокруг Земли кольца из дипольных отражателей, а точнее — бублика из игл в 15 км шириной и 30 км толщиной — что интересно, оно было ориентировано не по экватору, а проходило над Северным и Южным полюсами — 14 мая учёные из лаборатории Линкольна провели посредством него успешный сеанс голосовой радиосвязи с коллегами из Калифорнии на частотах от 7,75 до 8,35 ГГц. Скорость передачи данных составила около 20 килобит в секунду
Система работала, но продолжалось это недолго. Иглы не только продолжали рассеиваться в пространстве, уменьшая эффективность «работы» кольца-облака: орбита была слишком низкой, и иглы снижались под действием гравитации. Уже ко 2 июля 1963 года связь через разредившееся космическое кольцо стала почти невозможной, и эксперимент прекратили.
Ещё в конце того же мая учёные из британского Кэмбриджа вновь выразили американцам категорическое возмущение и осуждение, которое разделяли многие. Это наложилось на проведённые в 1962 году американцами ядерные испытания в космосе. Смелые, но сомнительные космические эксперименты Пентагона и НАСА всё больше возмущали не только СССР, но и их собственных сограждан и союзников.
Впрочем, на это в условиях пика Холодной войны, возможно, и закрыли бы глаза: только что отгремел Карибский кризис, едва не спровоцировавший мировую ядерную войну, вопросы военной безопасности были в приоритете. Проект «Вестфорд» прекратили не столько протесты учёных и дипломатов, которые искренне возмущали Уолтеру Э. Морроу и других сотрудников лаборатории Линкольна, сколько стремительное развитие более совершенных технологий.
Ещё в 1962 году на орбиту успешно вышел первый американский спутник связи Telstar, «дедушка» всех современных систем спутниковой связи. Частный космический аппарат, разработанный в осознавшей коммерческие перспективы космоса коммуникационной компании AT&T, передал через Атлантику не голосовую радиосвязь, а полноценный качественный телевизионный сигнал. Он показал, что связь через космос лучше делать по совсем другой модели, нежели запуск на орбиту Земли огромных колец дипольных отражателей.
или
Telstar, пращур современных спутников связи и «убийца» проекта «Вестфорд»
Проект «Вестфорд» закрыли, и больше искусственных колец Земле делать не пытались. Зато споры вокруг него стали одной из причин создания и подписания международного Договора о космосе 1967, который по сей день является основой «космического законодательства Земли».
Большая часть медных игл «Вестфорда» уже в первые годы после запусков осыпались на Землю. Особенно много их упало в Гренландии — там нашли до пяти игл на квадратный километр территории. Впрочем, упали далеко не все. По современным оценкам, как минимум 36 облаков игл, оставшихся после первых неудачных пусков, до сих пор висят на околоземной орбите.
Впрочем, на фоне летающих там же гор разнообразного и куда более тяжёлого космического мусора они практически незаметны и не представляют опасности для космических аппаратов — оставаясь своего рода памятником причудливых экспериментов начала космической эры человечества.
