На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии - Тайсон Нил Деграсс

Остающаяся первой GPS больше не единственная в мире глобальная позиционная система. У нее появляются новые имена: два последних ее акронима PNT (позиция – навигация – тайминг) и GNSS (глобальные навигационные спутниковые системы). Китай почти закончил работу над созданием собственной системы «Бейду»; в Евросоюзе полным ходом идут работы над завершением системы «Галилей». Самым важным примером, однако, уже несколько лет является российская система ГЛОНАСС. Как и GPS, в полной комплектации она задействует 24 спутника. После ввода в эксплуатацию в 1995 году, в один год с GPS, она несколько лет функционировала с перебоями: некоторые ее спутники вышли из строя и не заменялись, пока президент Путин не объявил ее реконструкцию приоритетной задачей первого десятилетия XXI века. До 2007 года система ГЛОНАСС была доступна только для оборонных целей, но теперь ею более или менее совместно пользуются как Министерство обороны, так и космическое агентство «Роскосмос». В то время как у GPS по состоянию на весну 2017 года был 21 спутник и шесть плоскостей орбит для них, для ГЛОНАССа между 2006 и 2014 годами было запущено 27 спутников, распределенных по трем орбитальным плоскостям. По сравнению с GPS спутники ГЛОНАСС расположены немного ближе к поверхности Земли и наклонены к экватору под другим углом – такое расположение делает ГЛОНАСС более эффективным, чем GPS, на высоких широтах, под которыми расположена большая часть территории России. Москва, к примеру, находится гораздо севернее, чем самая северная точка основной территории Соединенных Штатов[472].

Сегодня многие международные смартфоны для более широкого покрытия используют как GPS, так и ГЛОНАСС. Фактически Россия санкционировала использование обеих систем всеми своими государственными приложениями и системой безопасности, хотя эта практика может быть прекращена в случае ухудшения политического климата. Но, как сказал глава ГЛОНАСС в 2014 году, способность принимать и обрабатывать сигналы от обеих систем увеличивает не только скорость определения координат, но и их надежность: с 60–70 % до «практически 100 %» в обычных городских условиях. Указывая, что зависимость только от одной системы делает пользователей уязвимыми для отказов или перебоев в связи, он настаивал, что ни одна отдельная страна не должна в одностороннем порядке контролировать инфраструктуру, критически важную для всех стран и экономик:

Оператор навигационной системы <…> всегда имеет в своем распоряжении возможность либо отключить гражданский сигнал для той или иной территории, либо искусственно понизить чувствительность к нему <…> Это важно даже не только в случае военного конфликта: угроза отключения навигации сама по себе может использоваться как рычаг для достижения тех или иных политических или экономических целей. Таким образом, лишь один небольшой шаг отделяет технологическую зависимость в узком поле спутниковой навигации от полной экономической, политической и военной зависимости[473].

Другими словами, сдерживающая сила угрозы должна быть преодолена силой независимости. Это важный резон для глобального распространения индивидуальных глобальных позиционных систем – хотя их взаимозависимость сама по себе является фактором сдерживания.

Агентство перспективных исследовательских разработок Министерства обороны DARPA (прозванное его хроникером Энни Джейкобсен «мозгом Пентагона») делает большой шаг в сторону независимости позиционных систем. Уже профинансировав работы по миниатюризации приемников GPS, DARPA недавно выделило средства на проектирование работающих на батарейках однокристальных атомных часов, которые функционируют даже в отсутствие связи со спутником. Физик Роберт Лэтвак, руководитель программы ACES («Атомные часы повышенной стабильности»), отмечает, что точное определение времени важно не только для Министерства обороны, но и для ежедневных гражданских структур первой необходимости, таких как банковские службы и система распределения электроэнергии. Снижение зависимости от сигналов связанных со спутниками навигационных систем – ключевой фактор улучшения жизнестойкости таких структур.

Есть проект ACES и у Европейского космического агентства, только на этот раз акроним расшифровывается иначе: Atomic Clock Ensemble in Space, то есть «Система атомных часов в космосе». И ее материальное воплощение – не маленький гаджет, который поместится в кармане, а солидного размера чувствительная к толчкам установка на борту Международной космической станции. Ее основное назначение – исследование фундаментальных физических законов, а вовсе не обслуживание планирования боевых действий или банковских операций. Но основной элемент обеих версий ACES – атомные часы, механизм, отслеживающий течение времени при помощи регистрации частоты света, излучаемого при определенном квантовом скачке – переходе – электронов в атомах некоторого элемента. Сейчас секунда определяется как время, необходимое при таком переходе для излучения ровно 9 192 631 770 световых волн атомами цезия-133. Этот процесс в случае необходимости легко воспроизводится в лабораториях, и ученые всего мира могут быть уверены в том, что измеренная ими секунда в точности соответствует секунде, которую измерил кто-то другой.

Пока, однако же, мир продолжает зависеть от привязанных к спутникам глобальных систем позиционирования, и они уже изменили способ, которым миллиарды людей и аппаратов двигаются по назначенным им или выбранным ими путям. Хорошо это или плохо, но GPS и ее аналоги уже позволили сделать бесчисленное множество изобретений – от американских боевых дронов Predator и Reaper до воздушных беспилотных такси для одного пассажира в Дубае и до ухода за посевами с помощью компьютерных методов «точного земледелия»[474]. Поэтому, если только вы не предполагаете воспроизвести тысячелетней давности гипотетическое путешествие полинезийцев в Перу, вам никогда больше не потребуется карта или компас, не говоря уж об астролябии или камале[475]. В Москве или на острове Манхэттен, в раджастанской глуши или в центре Шанхая, глобальное позиционирование приведет вас в пункт вашего назначения – если, конечно, вы не возражаете против того, чтобы за каждым вашим шагом следили с неба.

Простота прокладывания курса сквозь пески и облака была лишь одним из преимуществ, которые космические силы Войны в заливе подарили западным воинам. Другим была быстрая связь – как дальняя, так и в пределах театра военных действий.

Генерал Колин Пауэлл, председатель Объединенного комитета начальников штабов во время Войны в заливе, а впоследствии государственный секретарь при Джордже У Буше, утверждал, что спутники были самым важным фактором в построении командной, управленческой и коммуникационной сетей операции «Щит пустыни». А британские военные говорят, что спутники «помогли Главнокомандующему войсками коалиции поддерживать прямую телефонную связь с Белым домом, Даунинг-стрит и Елисейским дворцом».

Не каждый канал на каждом спутнике связи, задействованном в военной операции, можно было сделать доступным коалиционным силам. Поэтому для максимизации загрузки использовались спутники связи многих уже существовавших сетей: системы стратегической связи Министерства обороны США, системы связи ВМФ США, системы спутниковых данных ВВС США, НАТО, Британской спутниковой системы правительственной связи Skynet. Заодно прихватили несколько уникальных военных и экспериментальных американских спутников и арендовали подобные им у компаний AT&T, Bell, Sprint и особенно у Международной организации спутниковой связи Intelsat и Международной организации морской спутниковой связи Inmarsat. Не обошли вниманием и новейшую сеть спутников-радиотрансляторов для слежения и связи TDRSS, управляемую NASA и предназначенную для поддержки связи с космическими кораблями на орбите. Все эти спутники не были, конечно, настроены на одну и ту же частоту. Получившаяся сеть оказалась сложной и громоздкой. По мере того как наземные силы продвигались вперед, с ними перемещались и сотни наземных спутниковых терминалов. Из-за разнообразия аппаратуры и многочисленности управляющих ею организаций отдельные части этой разношерстной структуры не всегда соединялись в единое целое. Когда надо было передавать не просто слова, а изображения, для чего требуются широкие полосы частот, система могла и захлебнуться.