Зачем армия США хотела бросать вольфрамовые столбы из космоса?

Veritasium 15,7 млн 24 мин 7 мин 21.12.2022
Главное

В конце 1950-х годов, на фоне обострения холодной войны и запуска Советским Союзом первого искусственного спутника Земли, американские военные аналитики столкнулись с необходимостью создания принципиально нового оружия стратегического сдерживания. В ответ на эту угрозу родилась амбициозная и пугающая концепция орбитальной бомбардировки под кодовым названием Проект «Тор», предполагавшая использование гигантских вольфрамовых стрел для нанесения ударов из космоса. Популяризатор науки Дерек Маллер на своем канале Veritasium провел масштабный и дорогостоящий эксперимент в пустыне, чтобы проверить, насколько жизнеспособна концепция, которую в массовой культуре окрестили «Стрелами Бога», и почему самый грозный проект Пентагона оказался колоссальной ошибкой.

🚀 Проект «Тор»: оружие возмездия из космоса 0:33

В октябре 1957 года Советский Союз вывел на орбиту «Спутник-1», а чуть ранее успешно опробовал первую межконтинентальную баллистическую ракету (ИБР), способную доставить термоядерный заряд до Восточного побережья США всего за 30 минут. Оказавшись в уязвимом положении, оборонный сектор США начал искать асимметричные ответы. Исследователь из компании Boeing Джерри Пурнелл предложил революционную по тем временам идею: разместить на околоземной орбите тяжелые тугоплавкие стержни, способные поразить любую точку планеты всего за 15 минут.

Суть концепции заключалась в следующем:

По заявлениям разработчиков, разрушительная сила такого удара была сопоставима со взрывом крупнейшей американской неядерной авиабомбы MOAB, несущей 11 тонн тротила. При этом орбитальный стержень вообще не содержал взрывчатых веществ. Вся его разрушительная сила основывалась на чистой кинетической энергии, высвобождаемой при резком торможении тяжелого и сверхбыстрого тела о земную поверхность.

В 1980-х годах администрация Рональда Рейгана всерьез рассматривала аналогичную концепцию кинетического перехвата в рамках программы «Звездные войны» под кодовым именем Brilliant Pebbles. Проект был заморожен, но в 2003 году ВВС США вновь реанимировали его в своем стратегическом плане трансформации под названием «Высокоскоростные стержневые пучки» (hyper velocity Rod bundles), более известные в прессе как «Стрелы Бога» (rods from God).

💥 Разрушительная сила чистой кинетики 3:42

Физический принцип, лежащий в основе проекта «Тор», прост: кинетическая энергия объекта прямо пропорциональна его массе и квадрату скорости. Это означает, что увеличение скорости влияет на разрушительный потенциал гораздо сильнее, чем увеличение веса снаряда. Для демонстрации этого правила Дерек Маллер приводит пример орбитальных столкновений: 15-граммовый кусочек пластика, летящий со скоростью 6 километров в секунду, при ударе превращает массивный алюминиевый блок в рваное месиво. На орбите даже микроскопическая песчинка или отслоившийся кусок краски представляют смертельную угрозу для космонавтов. Подобный космический мусор уже оставлял глубокие сколы на иллюминаторах МКС и пробивал элементы роботизированного манипулятора станции.

По мнению сторонников проекта «Тор», кинетическое оружие обладает рядом неоспоримых преимуществ перед классическими ракетами:

🛸 Эксперимент в пустыне: от теории к жесткой посадке 5:00

Чтобы проверить, насколько разрушительны и точны подобные снаряды, команда Veritasium отправилась в пустыню. Для этого был нанят вертолет и приглашена команда профессиональных строителей, семикратных чемпионов США по возведению песчаных замков, которые построили из плотного песка миниатюрную копию города с детализированным зданием Капитолия и небоскребами.

Главной проблемой, по признанию самого Дерека Маллера, изначально выступал вопрос наведения снарядов. Для проверки точности команда решила сначала сбросить стальную болванку массой 100 кг с высоты 500 метров в надувной бассейн, используя GPS-координаты.

Первая попытка обернулась неудачей. Сброшенный снаряд начал неконтролируемо вращаться и ушел далеко в сторону от мишени. Снаряд ускорялся в течение 10 секунд и, несмотря на сопротивление воздуха, врезался в землю на скорости около 350 километров в час, уйдя глубоко под дерн и высвободив около 500 тысяч джоулей энергии.

Главной ошибкой Дерек Маллер назвал отсутствие у снаряда стабилизаторов (плавников). Позже, основываясь на советах известного разрушителя мифов Адама Сэвиджа, ведущий отметил, что любые длинные цилиндрические объекты без хвостового оперения при падении неизбежно стремятся развернуться плашмя, что полностью лишает их точности и аэродинамической эффективности.

Последующие тесты проводились с меньшей высоты и с использованием квадратных металлических блоков:

🏰 Штурм песчаного Капитолия и физика вольфрама 15:30

В оригинальной концепции Вооруженных сил США снаряды должны изготавливаться исключительно из вольфрама. Дерек Маллер выделяет две ключевые причины такого выбора:

  1. Плотность материала: кубический метр вольфрама весит 19 тонн, что более чем в два раза превышает плотность стали. Это позволяет делать стрелы максимально тонкими и компактными, существенно снижая сопротивление атмосферы при падении.
  2. Экстремальная тугоплавкость: вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов — почти 3500 градусов Цельсия. При падении из космоса вокруг снаряда образуется плотное облако раскаленной плазмы, и вольфрамовый сердечник гарантирует, что оружие не испарится до того, как достигнет поверхности.

Команда Veritasium предприняла попытку нанести удар по песчаному мегаполису со 100-метровой высоты. Первые два сброса ушли мимо цели из-за шквалистого ветра в пустыне. И лишь с третьей попытки тяжелая болванка обрушилась прямо на одно из песчаных зданий.

Результат удивил исследователей: вопреки мифам об «эффекте ядерного взрыва», снаряд просто прошил постройку насквозь, разрушив лишь ту секцию, в которую попал, и оставив глубокие трещины на оставшейся части стены. По мнению Маллера, данный тип вооружения категорически непригоден для нанесения массового урона, а является узкоспециализированным инструментом для точечной ликвидации одиночных укрепленных объектов. Ведущий резюмировал, что с учетом огромных финансовых затрат и проваленных планов по высотным сбросам, этот эксперимент стал его крупнейшей личной неудачей.

🛠️ Почему «Стрелы Бога» обречены остаться в фантастике 19:47

Как показала практика, Пентагон отказался от идеи орбитальных стрел по тем же самым причинам: концепция столкнулась с непреодолимыми законами физики, астродинамики и экономики.

Во-первых, управление объектом, несущимся на гиперзвуковой скорости, представляет колоссальную техническую проблему. Из-за образующегося вокруг стержня кокона из перегретой плазмы любая радиосвязь, передача телеметрии или корректирующих команд с орбиты или Земли становится невозможной. Снаряд оказывается полностью «слепым» в самый ответственный момент полета.

Во-вторых, разрушились иллюзии о «15-минутной готовности к удару». Размещение спутников на геостационарной орбите (более 35 000 км от Земли) бессмысленно, так как из-за огромного расстояния снаряд будет падать несколько часов. Если же развернуть систему на низкой околоземной орбите (около 350 км), то спутники будут непрерывно двигаться относительно поверхности, совершая полный оборот за 90 минут. Таким образом, время ожидания, пока нужный спутник окажется над целью, может составить до полутора часов.

Чтобы гарантировать оперативный удар в течение получаса по условной цели, США потребовалось бы держать на орбитах сотни массивных спутников. Стоимость вывода такого количества тяжелого вольфрама в космос исчисляется миллиардами долларов, не говоря уже о постоянных тратах на поддержание орбиты и замену выходящих из строя систем.

По расчетам военных экспертов, даже ограниченная система ПРО, предназначенная исключительно для перехвата северокорейских ИБР на старте, потребовала бы размещения не менее 400 вольфрамовых стрел, распределенных по 8 различным орбитам. Общая стоимость создания подобного щита превысила бы 300 миллиардов долларов, что составляет почти половину годового оборонного бюджета США. При этом эффективность системы оставалась бы сомнительной: потенциальный противник может легко преодолеть такую защиту, осуществив одновременный залп нескольких ракет, тогда как одиночный орбитальный спутник способен перехватить лишь одну из них.

Джерри Пурнелл, осознав бесперспективность своей идеи для реальной армии, впоследствии ушел из Boeing и стал успешным писателем-фантастом. Свою задумку он детально описал в романе «Footfall» (1985), ставшем бестселлером New York Times, где концепцию кинетической бомбардировки для захвата Земли используют инопланетные захватчики. По мнению Дерека Маллера, человечеству очень повезло, что этот проект оказался жизнеспособным исключительно на страницах научно-фантастических произведений.

💬 Цитаты

«Снаряды не являются бомбами, они не содержат взрывчатки, но количество несомой ими кинетической энергии сопоставимо с крупнейшими конвенциональными бомбами.»

Дерек Маллер 02:47

«Учитывая количество времени и денег, потраченных на это видео, я бы назвал его своим величайшим провалом всех времен.»

Дерек Маллер 19:34
👥 Спикер
📚 Упомянутые книги
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
Кинетическое оружие
Тип вооружения, поражающий цель исключительно за счет высокой скорости и массы снаряда, без использования взрывчатых веществ.
Вольфрам
Тугоплавкий металл с чрезвычайно высокой плотностью, используемый в экстремальных температурных условиях.
Геостационарная орбита
Орбита вокруг Земли, на которой искусственный спутник обращается с периодом, равным периоду вращения планеты, оставаясь неподвижным относительно земной поверхности.
Число Маха
Мера скорости, определяемая как отношение скорости движения тела в среде к скорости звука в этой же среде.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. Август 1957 Советский Союз успешно проводит первые испытания межконтинентальной баллистической ракеты.
  2. 4 октября 1957 СССР запускает первый искусственный спутник Земли «Спутник-1», положив начало космической гонке.
  3. 1980-е Администрация Рональда Рейгана рассматривает концепцию кинетического перехвата в рамках программы «Звездные войны» под кодовым названием Brilliant Pebbles.
  4. 1985 Выходит научно-фантастический роман Footfall Джерри Пурнелла, ставший бестселлером New York Times.
  5. 2003 План трансформации ВВС США воскрешает проект под названием высокоскоростных стержневых пучков (hyper velocity Rod bundles).
⚖️ Другая сторона
Инженерия Derek Muller Вооруженные силы США Project Thor Veritasium