На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии - Нил Деграсс Тайсон
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В полностью укомплектованном варианте GPS состоит из трех компонент: 1) не менее 21 орбитального спутника плюс как минимум три запасных; все они постоянно посылают сигналы, в которых закодировано их непрерывно изменяющееся положение и время, измеренное в этом положении по атомному стандарту частоты; 2) индивидуальные приемники, которые автоматически вычисляют собственное положение на основании полученных ими сигналов от нескольких спутников с разными координатами, и 3) наземная управляющая сеть станций слежения и антенн, которые контролируют и корректируют орбиты спутников и ход атомных часов. Спутники вращаются вокруг Земли в шести различных орбитальных плоскостях на высоте примерно 20 000 километров. Сигналы посылаются в радиодиапазоне и, как и в случае с радарами, могут искажаться электрически заряженной ионосферой, через которую они проходят на пути к земной поверхности. Чтобы определить свои координаты по долготе, широте, высоте над уровнем моря и времени, приемник должен регистрировать сигналы по крайней мере от четырех спутников. Если исключить определение высоты, можно обойтись тремя. В настоящее время покрытие неба системой спутников GPS всегда позволяет приемникам получать достаточное количество сигналов для любых коммерческих и военных нужд.
Не будет несправедливостью назвать систему GPS эпохи Войны в заливе винтажной. Шесть из шестнадцати первых спутников представляли собой старые экспериментальные образцы, наскоро переделанные для военных целей; у одного из спутников за два месяца до операции случился сбой функций. При передаче на Землю сигналы GPS оказались чувствительны к помехам[463]. Были проблемы и с приемниками: прежде всего, их не хватало. В начале войны их практически вообще не было. В 1989 году у GPS существовал криптографически закодированный военный канал связи, обеспечивавший точность примерно в 15 метров, и незакодированный гражданский канал с точностью вшестеро хуже. Но приемников, способных работать на военном канале, было очень мало, и поэтому не только Пентагон, но и родственники солдат стали тысячами заказывать для сыновей родины портативные коммерческие приемники на открытом рынке. Это, в свою очередь, заставило Пентагон отключить криптографическое шифрование, и прежде секретный военный канал стал общедоступным. К концу войны в войсках США официально действовало примерно 4500 коммерческих и 850 военных приемников плюс множество неофициально присланных солдатам друзьями и родственниками – и все же этого было слишком мало, чтобы удовлетворить потребности сотен военных кораблей, 1600 боевых самолетов, 40 000 танков, бронемашин, тяжелой артиллерии и полумиллиона американских военных. Дефицит приемников имел серьезные последствия; как говорится в недавно вышедшем новостном сюжете о ВВС, «чтобы уменьшить потери от “дружественного огня”, который во время операции “Буря в пустыне” стал основным источником потерь среди личного состава и чаще всего открывался, именно когда командиры бронетанковых частей теряли ориентировку среди безликой пустыни, после Войны в заливе командование американской армии решило установить GPS-приемники на всех без исключения бронемашинах».
У производителей GPS-приемников начался настоящий бум. Эти устройства в самом конце 1988 года только успели выйти из стадии эксперимента, а их продажи для гражданского применения тут же стали ежегодно удваиваться: о новом приборе прослышали туристы, путешественники, летчики, геодезисты… Поначалу продажи GPS-приемников военным давали их производителям всего пятую часть общей прибыли. Но как только Ирак вторгся в Кувейт, Министерство обороны заказало только у одной компании около 8000 портативных приемников – более чем на 40 миллионов долларов, что превысило всю выручку этой компании за 1989 год. Чтобы удовлетворить такой спрос, заводу пришлось перейти на работу в три смены.
Несмотря на все свои ограничения, система GPS эпохи Войны в заливе быстро изменила освященные временем традиционные способы навигации, представлявшиеся до этого каким-то полумистическим архаическим искусством, доступным лишь немногим. Методы планирования и ведения войны навсегда стали другими. Тогдашние комментаторы и аналитики были потрясены масштабом этих изменений. В 1988 году, на заре эры GPS, научный и военный журналист Малькольм Браун рассказал об огромном значении рукотворных спутниковых созвездий в опубликованном в «Нью-Йорк Таймс» очерке «Новые космические маяки заменяют компас»:
Карманное устройство, связанное с искусственными маяками в небе, которое может безошибочно привести путешественника в любую точку на Земле, могло бы показаться капитану клиппера столь же далеким от реальности, как, скажем, крылатый конь. Но в будущем году любой, у кого найдется несколько тысяч долларов, сможет приобрести именно такого волшебного проводника. <…>
Для Министерства обороны введение в строй Глобальной позиционной системы станет поистине поворотным пунктом. Как уверяют в Пентагоне, ракета, ориентируемая этой системой, может поразить цель размером в несколько десятков футов, расположенную в другом полушарии Земли. Эта система способна безошибочно вывести штурмовой отряд – сквозь джунгли прямо к вражескому укреплению, бомбардировщик – к зданию, где скрывается враг, судно – к проходу сквозь опасные мели. <…>
Без километровых столбов, секстантов, звездных атласов, измерительных циркулей и других принадлежностей традиционной навигации владелец портативного GPS-приемника может легко считать с экрана направление своего движения и точное расстояние до любого из 50 пунктов назначения, хранящихся в памяти устройства. Один взгляд на жидкокристаллический дисплей прибора – и путешественник знает свою широту и долготу с точностью до 100 футов, свою скорость и курс и, наконец, вероятное время прибытия к цели[464].
Восторженное повествование Брауна напоминает о тех, кто с таким же восхищением говорил когда-то о первом судовом компасе, первой подзорной трубе, первом морском хронометре.
Впереди были еще более важные и удивительные достижения: основанные на принципе GPS высокоточные системы наведения позже удалось не только сделать частью навигационных систем бомбардировщиков, но и соединить с самонаводящимися – так называемыми умными – бомбами. Но в середине 1990-х, когда управляемое лазером оружие эпохи Войны в заливе еще было последним словом в области высокоточного наведения, а чудеса техники на основе GPS, такие как JDAM (комплект, преобразующий свободно падающие «тупые» бомбы во всепогодные и корректируемые «умные») и JSOW (крылатая управляемая авиабомба), еще не были распространены, военный теоретик Колин Грей счел необходимым отметить очевидное:
Системы, собирающие и передающие информацию, сами по себе не уничтожают врага. С помощью «Ультра»-криптоанализа времен Второй мировой войны[465], огромное значение которого
