محطات الليزر القتالية الفضائية

  • بادئ الموضوع Snt
  • تاريخ البدء

Snt

التحالف بيتنا
طاقم الإدارة
عضو مجلس الادارة
إنضم
16/4/19
المشاركات
416
التفاعلات
2,798

محطات الليزر القتالية الفضائية



الحديث عن محطات حرب الفضاء اليوم يبدو وكأنه خيال مستوحى من افلام الخيال العلمي. ومع ذلك ، خلال الحرب الباردة ، لم تفكر القوتان العظميان-الولايات المتحدة و الاتحاد السوفياتي- في استخدامه بجدية فحسب ، بل أطلقت أيضًا محطات ليزر نموذجية في الفضاء.

كان الغرض من هذه الأقمار الصناعية هو تدمير أسطول العدو في حالة نشوب حرب نووية ، ومن هنا جاءت أهمية هذه المشاريع. إذا كانت الصعوبات التكنولوجية - ولا تزال - تشكل حجر عثرة امام هذه المشاريع ، فإن احتمالية الحصول على ميزة استراتيجية على الخصم تبرر إلى حد كبير المبالغ الهائلة من الأموال المستثمرة في تحقيقها. ومع ذلك ، اقتربت الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي من بناء هذه المجمعات الفضائية بطرق مختلفة للغاية.



محطة الليزر القتالية في أمريكا الشمالية زينيث ستار (لوكهيد مارتن).

الولايات المتحدة

في الولايات المتحدة ، تعود المفاهيم الأولى لأسلحة الليزر في الفضاء المعدة لإسقاط الصواريخ العابرة للقارات (ICBM) إلى الستينيات ، وكانت فكرة جذابة للغاية بالنسبة للجيش. كان من المفترض أن تقوم الأقمار الصناعية المجهزة بأشعة الليزر بتدمير الصواريخ خلال المرحلة الأولية من الرحلة قبل إطلاق الرأس المدمر الموجه (MIRV). كان الغلاف المعدني الرقيق للصواريخ هدفًا مثاليًا لسلاح الطاقة الموجهة بمجرد ثقب جسم الصاروخ ستكون السرعات العالية والسحب الديناميكي الهوائي للصاروخ كافيين لتفكيكه ، أو على الأقل انحرافه عن مساره. لم يكن تدمير MIRV باستخدام الليزر أمرًا ممكنًا بسبب الدروع السميكة والقوية التي أحاطت بالرؤوس الحربية.

كان كل شيء بسيطًا من الناحية النظرية ، لكنه كان مستحيلًا من الناحية العملية. بادئ ذي بدء ، يجب أن يكون شعاه الليزر قويًا للغاية ويجب على العلماءأيضًا الأخذ في الاعتبار السرعة النسبية بين الصاروخ والقمر الصناعي حتى يتمكن شعاع الليزر من التركيز باستمرار على الصاروخ ، وهي مهمة ليست سهلة.

على اعتبار أن محطة الليزر تنتقل بسرعة 8 كم / ثانية فان هذه السرعة غير كافية كما يجب أن تكون المحطة قادرة على تركيز الحزمة وفقًا للمسافة المتغيرة للهدف ، بالإضافة إلى مراعاة تأثيرات تشتت وامتصاص الغلاف الجوي للأرض.

في السبعينيات من القرن الماضي ، فكر الجيش في فكرة الليزر في الفضاء مرة أخرى بفضل إدخال مفهوم جديد: ليزر الأشعة السينية. على عكس الليزر الكيميائي ، سيكون لليزر الأشعة السينية قوة مدمرة للغاية. تكون قادرة على تبخير ليس فقط مراحل الصواريخ بأكملها ، ولكن حتى الرؤوس الحربية النووية. الجانب السلبي الوحيد هو أن هناك حاجة إلى انفجار نووي صغير لتوليد الطاقة المطلوبة ، لذلك من الواضح أن الجهاز يجب أن يستخدم مرة واحدة. تم تنفيذ المبادرة الأكثر لفتا للنظر في هذا المجال من قبل مختبر لورانس ليفرمور ، المسؤول عن تصميم الأسلحة النووية في أمريكا الشمالية. سيعرف المشروع باسم Excalibur وسيكون الغرض منه التحقق من جدوى مفهوم ليزر الأشعة السينية. لا يزال Excalibur مصنفًا ، لكن يُعتقد أنه يتكون من جهاز نووي حراري منخفض الطاقة متصل بحوالي عشرين ليزرًا قادرة على توليد حزم مستقلة قبل أن تتبخر في الانفجار. تلاعب البنتاغون بفكرة إطلاق مركبات مدارية من محطات Excalibur التي يمكن أن تقضي على الصواريخ السوفيتية البالستية العابرة للقارات خلال المرحلة الأولى من الإطلاق.

يتم إلغاء المشروع من قبل إدارة كارتر ، لكن ريغان اعاد إحيائه من أجل SDI (مبادرة الدفاع الاستراتيجي) الشهيرة ، والمعروفة باسم "حرب النجوم".



تصاميم عامة لمحطات الليزر SDI.

ولدت SDI رسميًا في 23 مارس 1983 وسرعان ما أصبحت واحدة من أكثر البرامج العسكرية طموحًا وتكلفة في التاريخ. لحماية الولايات المتحدة من آلاف الرؤوس الحربية السوفيتية ، وهي مهمة غير مستحيلة ، خططت مبادرة الدفاع الاستراتيجي لنشر الآلاف من الصواريخ الاعتراضية في الغلاف الجوي والمداري ، بالإضافة إلى أسلحة الطاقة الموجهة الموجودة على الأرض وفي الفضاء. يتكون الجزء المداري لنظام SDI من محطات اعتراضات حركية ومحطات طاقة موجهة ، بما في ذلك الليزر. تمت دراسة التكوينات المختلفة لمحطات الليزر المدارية ، على الرغم من أن المفهوم الذي بدا أكثر قابلية للتطبيق كان استخدام أشعة ليزر كيميائية كبيرة تعمل بالأشعة تحت الحمراء مدعومة بمرايا مدارية لزيادة نطاق عملها. محطات الليزر الأرضية وعلى متن الطائرات (Boeing YAL-1) ستكمل هذه الشبكة.



ومع ذلك ، أعادت إدارة ريغان إحياء مشروع Excalibur وأجريت العديد من التجارب النووية تحت الأرض خلال الثمانينيات المتعلقة بتطوير أشعة الليزر.كان إدوارد تيلر ، والد القنبلة الاندماجية الأمريكية ، أحد المؤيدين الرئيسيين للمشروع غير انه واجه بانتقادات عدة من معظم المجتمع العلمي في أمريكا الشمالية ، الذين اعتبروا مشروع الليزر بالأشعة السينية ضربمن الخيال ومكلفًا للغاية ، فضلاً عن أنه يشكل خطرًا على السلام العالمي.


عناصر برنامج SDI .

في ضوء الصعوبات التكنولوجية المرتبطة بليزر الأشعة السينية ، اختاربرنامج SDI الليزر الكيميائي التقليدي. في عام 1985 ، قامت Strategic Defense Initiative Organization (SDIO) بتمويل بناء ليزر فلوريد الديوتيريوم بالأشعة تحت الحمراء بسعة ميغاواط واحد يسمى MIRACL (الليزر الكيميائي المتقدم بالأشعة تحت الحمراء). كان MIRACL وحشًا مثيرًا للإعجاب ، في 6 سبتمبر 1985 ، دمر حتى المرحلة الثانية من صاروخ تيتان 1 في منشأة وايت ساندز.

على أي حال ، وعلى الرغم من الموارد المالية الهائلة المخصصة لـ SDI ، فإن الحقيقة هي أنه سرعان ما أصبح واضحًا أن أسلحة الليزر الفضائية كانت خارج حدود التكنولوجيا في ذلك الوقت. بحلول عام 1988 ، كان من المتوقع أن تدخل أولى محطات الليزر المدارية العاملة الخدمة في عام 2005 ، على الرغم من أن التقديرات تشير إلى أن الأمر سيستغرق قرنًا (!) لإنشاء درع ليزر غير قابل للاختراق تقريبًا.

كان المشروع الأصلي يتألف من إطلاق جزأين من Zenith Star في مهمات Titan IV في أوائل التسعينيات. سيتم إرساء الأجزاء في المدار وسيتم إجراء جميع أنواع اختبارات النظام لمدة عام ، بما في ذلك إطلاق النار على صواريخ حقيقية. . سيكون Zenith Star بمثابة الأساس لكوكبة من عدة عشرات من محطات الليزر العاملة ، على الرغم من أن النقاد لم يتوقفوا عن الإصرار على أن هذه الأقمار الصناعية ستكون عديمة الفائدة تمامًا ضد هجوم نووي سوفيتي واسع النطاق.

على الرغم من كل شيء ، تلقى البرنامج موارد هائلة وحتى ريغان نفسه عقد مؤتمرًا صحفيًا أمام نموذج Zenith Star ، في ذلك الوقت الناجي الوحيد من العديد من مشاريع محطات الليزر الفضائية الخاصة بـ SDI بسبب اعلان الناجم عن البيريسترويكا اوهيكلة النظام الاقتصادي، والسياسي، والاجتماعي للاتحاد السوفياتي من قبل غورباتشوف.



تفاصيل نظام الليزر Zenith Star.

تتطلب كوكبة محطات Zenith Star ، وكذلك الجزء المداري من المعترضات الحركية (Brilliant Pebbles) معدل إطلاق فضائي لم يسبق له مثيل من قبل. درس البنتاغون إمكانية تطوير صاروخ جديد لهذه المهمة ، أو مشاركة التمويل مع وكالة ناسا لنسخة نقل من مكوك الفضاء (Shuttle-C).

مثل برنامج SDI يتم إلغاء Zenith Star بعد وقت قصير من سقوط الاتحاد السوفيتي.

في الجزء التالي من الموضوع سنتطرق الى تجارب الاتحاد السوفياتي في هذا المجال.
 

Snt

التحالف بيتنا
طاقم الإدارة
عضو مجلس الادارة
إنضم
16/4/19
المشاركات
416
التفاعلات
2,798
الاتحاد السوفيتي

كان اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية مهتمًا بنفس القدر باستخدام أسلحة الليزر في الفضاء ، لكن الصعوبات التكنولوجية المرتبطة بها ردعت الجيش السوفيتي. ومع ذلك ، فإن المشاريع الأمريكية في هذه المجال خلال السبعينيات نبهت القيادة العسكرية السوفيتية إلى حد كبير. خلص العلماء النوويون السوفييت إلى أن ليزر تيلر بالأشعة السينية كان مجرد خيال ، غير ان الكرملين كان له راي اخر انتهى الامر إنشاء مبادرة الدفاع الاستراتيجي في عام 1983 بإطلاق جميع الإنذارات بين الجيش السوفيتي وسرعان ما شرعت الدولة في مشروع لمواجهة مبادرة أمريكا الشمالية.

بعد تحليل احتمالات رد الاتحاد السوفيتي ، قرر المجمع الصناعي العسكري السوفيتي أنه يمكن إلغاء تهديد ريغان و برنامج SDI بسهولة عن طريق نشر المزيد من الصواريخ المجهزة بمزيد من الMIRV ، بالإضافة إلى إضافة أنظمة مناورة مدارية وفخية متقدمة. من ناحية أخرى ، كانت بنية الصواريخ السوفيتية البالستية العابرة للقارات مغطاة بمواد اجتثاث قادرة على التقليل من تأثير أشعة الليزر الفضائية.

كان تطوير مباردة الدفاع الاستراتيجي IDS السوفياتي خارج الموارد التكنولوجية والاقتصادية للبلد ، ولهذا السبب تم اختيار قرار أكثر ذكاءً. بدلاً من إطلاق مئات المحطات الفضائية لتدمير الآلاف من صواريخ العدو ، كان الاتحاد السوفياتي يبني بضع عشرات من الأقمار الصناعية لمهاجمة محطات الفضاء الأمريكية SDI. في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، سيتكون نظام الفضاء "المضاد للـ SDI" من نوعين من محطات القتال. من ناحية أخرى ، ستكون هناك محطات 17F111 Kaskad المزودة بالعديد من المعترضات الحركية ، والتي يجب أن تضاف إليها محطات الليزر 17F19 Skif.



محطات Kaskad مع عشرة صواريخ اعتراضية حركية
تعتمد على محطات DOS (RKK Energía)



المعترض الحركي Kaskad (RKK Energy).

كان مشروع Skif أقل طموحًا من نظيره في أمريكا الشمالية ، حيث كان هدفه تدمير أو تعطيل الأقمار الصناعية للعدو ضمن برنامج SDI ، وليس الصواريخ العابرة للقارات. تعتبر الأقمار الصناعية من حيث المبدأ أكثر هشاشة من الصواريخ ، بالإضافة إلى اتباعها مدارات محددة جيدًا. سمح ذلك بتطور أسرع للمشروع ، على الرغم من أن التحديات التكنولوجية كانت صعبة أيضًا.
لهذا السبب ، قبل تطوير محطة Skif التشغيلية ، تقرر إطلاق محطة Skif-D أولاً لاختبار التقنيات المرتبطة. سيتم تجهيز Skif-D بليزر كيميائي ثاني أكسيد الكربون بقدرة 1 ميغاواط طورته شركة تابعة لمعهد كورتشاتوف (المكافئ السوفيتي لورانس ليفرمور). تم اختيار ليزر ثاني أكسيد الكربون لبساطته النسبية ، على الرغم من دراسة استخدام ليزر الإكسيمر المعتمد على هاليدات الغازات النبيلة (الزينون والكريبتون بشكل أساسي).
اعتمد الليزرعلى نفس الليزر المستخدم في طائرة Ilyushin Il-76MD (المعروف أيضًا باسم Il-76LL) ويضم مولدين توربينيين من نوع AI-24VT.


ايل 76MD.

تمت الموافقة على مشروع Skif في 27 أغسطس 1984 من قبل Oleg Baklanov ، وزير MOM (وزارة الهندسة العامة ، الاسم الغلاف لـ "وزارة الفضاء"). في 27 يناير 1986 ، أعطى المرسوم N135-45 لمجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية الضوء الأخضر لتنفيذ البرنامج.
من حيث المبدأ ، كان من المخطط أن تستخدم الأقمار الصناعية Skif منصة محطات الفضاء Salyut من نوع DOS والتي يبلغ وزنها عشرين طنًا ، والتي يتم إطلاقها بواسطة صاروخ بروتون. ومع ذلك ، تجاوز حجم الليزر قدرات DOS. لحسن الحظ بالنسبة للجيش ، تم وضع اللمسات الأخيرة على صاروخ Energía العملاق (11K25) ، القادر على وضع حوالي مائة طن في مدار منخفض. مع Energía ، لن يكون لمحطات Skif أي قيود من ناحية الوزن وأصبح وزنها 95 طنًا. في عام 1983 ، تقرر إطلاق Skif بواسطة Energía وسيتم تنفيذ إنشاء المحطات من قبل مكتب KB Salyut (حاليًا Khrúnichev).


تمثيل فني لمحطات Skif-D.

كان تصميم Skif مزيجًا غريبًا من العناصر ، بأبعاد 37 × 4.1 متر وبكتلة 95 طنًا. في أحد طرفيه كانت هناك وحدة وظيفية تبلغ عشرين طنًا تسمى FSB (Функционально-Служебный Блок).

كان FSB نوعًا مختلفًا من وحدة FGB لسفن الفضاء من طراز 77K (11F77) و TKS ، التي تم تطويرها في الأصل لمحطة الفضاء العسكرية السوفيتية ألمظ. سيكون FSB مسؤولاً عن مناورة المحطة الفضائية بفضل 20 محركًا للإمالة والاستقرار ، مدعومًا بـ 16 محرك ضبط دقيق آخر. سيتم استخدام أربعة محركات رئيسية لأداء أهم المناورات المدارية. ستمنح هذه المحركات المجمع الدفع النهائي البالغ 60 م / ث اللازم للوصول إلى المدار ، نظرًا لأن Energía - المصمم لإطلاق مكوكات برنامج Burán - كان قادرًا فقط على وضع الحمولة على مسار شبه مداري. كما احتوى FSB على إلكترونيات الطيران ولوحين شمسيين.

يمكن الاطلاع على برنامج المكوك السوفياتي بوران من هنا






محطة الفضاء العسكرية السوفيتية ألمظ

كان الجزء التالي من Skif هو وحدة المهمة الهائلة أو TsM (Целевой Модуль) ، والتي تم تقسيمها بدورها إلى ثلاثة أقسام: ORT (Отсек Рабочих Тел ، مع خزانات ثاني أكسيد الكربون لليزر) ، OE (Энергетичекий Отсек Рабочих Тел) المولدات التوربينية 1.2 ميغاواط لكل منهما) و OSA (Отсек Специальной Аппаратуры ، أي الليزر نفسه مع بصرياته). بجانب OSA ، قام ملحقان يشبهان محركات المناورة بتخزين جميع أنواع الأهداف القابلة للنشر لاختبار تشغيل الليزر.

سيكون الكمبيوتر الخاص بSkif-D هو Argon 16 ، وهو نفس الكمبيوتر المستخدم في محطة الفضاء Mir.





أجزاء من محطة الليزر Skif-D.


نموذج Skif-D.

عانى تطوير ليزر ثاني أكسيد الكربون من تأخيرات لا حصر لها في محاولة تكييفه للاستخدام في الفراغ. كانت المولدات التوربينية مصدرًا آخر للمشاكل ووقعت عدة انفجارات أثناء الاختبارات الأرضية. وبالمثل ، كان من الضروري إنشاء عادم للغازات حتى لا تاثر استقرار المحطة. تم تطوير هذا النظام ، المسمى SBV ، بواسطة NPO Lávochkin. في ضوء هذه الصعوبات ، تقرر في عام 1985 تقسيم مهمة Skif D إلى قسمين. سينطلق Skif D1 (N18101) في يونيو 1987 بدون الليزر ، ولكن مع جميع الأنظمة الأخرى ، وفي النهاية ، في عام 1988 ، سيتم إطلاق Skif D2 (N18301) ، وهو نموذج أولي لمحطة ليزر كاملة.

في نفس الوقت الذي تم فيه تطوير مشروع Skif ، تمت الموافقة أيضًا على نظام Skif-Stilet (17F19S) ، وهي محطة مزودة بليزر الأشعة تحت الحمراء متوسط الطاقة (1.06 نانومتر) استنادًا إلى أشعة الليزر السطحية المستخدمة لتتبع الأقمار الصناعية. سيكون الليزر داخل وحدة 1K11 BSK (Бортовой Специальный Комплекс) ، التي بناها Astrofizika ، والتي تضمنت تلسكوبًا. لم يكن هدف Skif-Stilet تدمير الأقمار الصناعية ، ولكن تعمية أجهزة الاستشعار الخاصة بهم وجعلها عديمة الفائدة. على وجه التحديد ، سيكون Skif-Stilet قادرًا على مهاجمة أقمار الإنذار المبكر الثابتة بالنسبة إلى الأرض في أمريكا الشمالية. تمت الموافقة على تطوير Skif-Stilet في 15 ديسمبر 1985 بموجب المرسوم N515 الصادر عن وزارة الهندسة العامة. في سبتمبر 1986 أنهت Astrofizika النموذج الأول من BSK وتم إرسالها إلى مقر KB Salyut. إلى جانب مهام Skif-D ، خطط KB Salyut لتطوير محطة الليزر القتالية Skif-U (17F19U ) ، المجهزة بأشعة ليزر قوية لتدمير محطات SDI وأخرى أقل قوة لتعمية الأقمار الصناعية.

تم قلب خطط Skif رأسًا على عقب في عام 1985. بحلول ذلك الوقت كان من المقرر أن تتم أول رحلة لEnergy مع Burán في عام 1987 ، لكن المكوك السوفيتي لم يكن جاهزًا بعد. ثم تقرر اغتنام الفرصة وإطلاق محطة Skif-D1 بدلاً من ذلك. ومع ذلك ، لم يكن هذا جاهزًا أيضًا. أخيرًا ، اختارت KB Salyut بناء نموذج بالحجم الطبيعي لمحطة Skif-D1 تسمى Skif-DM (17F19DM ) بدون مولدات توربينية أو ليزر. لن يتم تجهيز Skif-DM إلا بخزانات الغاز لنظام الليزر. اعتقد الجيش السوفيتي أنه إذا ملأوا الخزانات بثاني أكسيد الكربون ، فإن المخابرات الأمريكية ستستنتج بسهولة أنها كانت نموذجًا لمحطة قتالية مدارية بالليزر ، لذلك قرروا ملئها بالكريبتون والزينون. لإخفاء الطبيعة الحقيقية لـ Skif-DM ، تقرر إنشاء غطاء مدني للمهمة بهذه الطريقة ، ستُعرف المركبة الفضائية Skif-DM علنًا باسم بوليوس ("القطب") وسيكون هدفها المدني المفترض إجراء تجارب جيوفيزيائية لديناميكيات الغاز في الغلاف الجوي العلوي. بالطبع ، لم يساعد استخدام الزينون والكريبتون ، وهما غازان نبيلان يستخدمان في مشروعات الليزر العسكرية ، في تضليل أجهزة المخابرات الأمريكية.


Skif-DM قبل أن يتم طلاؤه باللون الأسود ، مع وجود وحدة FSB في الأسفل


نموذج محطة الليزر Skif-DM / Polyus قبل الاطلاق.

في سبتمبر 1986 ، كان Skif-DM جاهزًا. كانت كتلته النهائية تبلغ 77 طنًا ، جنبًا إلى جنب مع Skylab ، أكبر قمر صناعي تم بناؤه على الإطلاق. تقرر طلاء السطح الخارجي باللون الأسود - لونه الاصلي أبيض -. تمت إضافة اسم "Mir-2" في الخارج أيضًا من أجل زيادة إرباك اجهزة المخابرات الغربية. ستقلع المنظومة على متن صاروخ Energia رقم 6L في 15 مايو 1987 ، وهو أول إطلاق للصاروخ السوفيتي العملاق الجديد.
بعد دقائق قليلة من الإقلاع ، انفصل Skif-DM إلى الانفصال عن Energía وعمل دوران معقد بزاوية 180 درجة لوضع وحدة الدفع FSB خلف المجمع وبالتالي تنفيذ الإدراج المداري.



مهمة Skif-DM المخطط لها.

كنت أيام مشروع Skif معدودة. زار جورباتشوف محطة بايكونور قبل الإطلاق مباشرة وكان معجبًا بالمشروع لكن الأزمة الاقتصادية وسياسة الانفراج مع الولايات المتحدة أدت إلى توقف المشروع. لم يكن جورباتشوف على دراية بمستوى التقدم الذي تم إحرازه في Skif ويقال إنه يأسف لعدم معرفته بتفاصيل المشروع حتى يتمكن من استخدامها كورقة مساومة ضد ريغان في قمة ريكيافيك عام 1986.

ومن المفارقات ، أن الاهتمام بمحطات الليزر لن ينتهي مع الحرب الباردة وسيظهر مرة أخرى في الولايات المتحدة في منتصف التسعينيات. حتى مع خروج الاتحاد السوفيتي من اللعبة ، فإن أسطول الصواريخ الصغير للدول المعادية للولايات المتحدة - باستثناء روسيا بالطبع - يمكن محوها بسهولة أكبر بهذه التكنولوجيا.

من يدري ، من الممكن أن ينطلق أحد أحفاد Zenith Star - أو Skif - يومًا ما ، إذا لم يفعلوا ذلك بالفعل.
 
أعلى