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

Повторяя то, чего во время войны пыталась достичь Германия, Соединенные Штаты добивались от астрофизиков и специалистов по физике ионосферы разработки научных инструментов, которые ракеты могли бы нести. Первая серия из двадцати пяти собранных в США ракет V-2 должна была пройти испытания в 1946 году на полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико[289]. В экспертную комиссию, на которую возложили эту задачу, входили представители Научно-исследовательской лаборатории ВМФ, Службы связи сухопутных войск, Лаборатории прикладной физики, Национального консультативного комитета по авиации (NACA, предшественник NASA), корпорации General Electric, Принстона, Гарварда и Мичиганского университета. Среди предложенных в качестве полезной нагрузки инструментов были спектрографы, экранированный счетчик Гейгера, новый тип фотографической эмульсии, температурные датчики, телеметрические системы и микроволновой радиопередатчик, который мог передавать сигналы сквозь реактивную струю ракеты. Вначале на первых совещаниях комитета экспертов военные наблюдатели стремились объяснить ученым, какие именно данные им хотелось бы получить, но вскоре убедились в почти полном соответствии между тем, чего им хотелось бы и что уже придумали ученые. Планы обеих сторон совпали.

Появившаяся осенью 1946 года редакционная статья в «Журнале артиллерийско-технической службы» изображает дерзкий проект в оптимистических тонах, как стремление к новым знаниям: «Чтобы выполнить поставленные научно-исследовательские задачи, “боевая головка” V-2 лишилась своей смертоносной начинки, превратившись в “мирную головку”, наполненную научным оборудованием для исследования верхней атмосферы и для измерений параметров полета самой ракеты». Но куда бы Министерство обороны ни вкладывало средства, приглядитесь, и вы увидите, как военные цели умело маскируются под научные.

Но вернемся к невидимым радиоволнам и к неизбывной мечте военных о неуловимости.

Земля – один из самых «громких» радиоисточников в космосе. Мы объявляем о своем присутствии во весь голос, не оставляя никаких сомнений в нашем существовании. Для инопланетян, которые, возможно, прослушивают космос в нашем направлении при помощи радиотелескопа, мы представляем собой антитезис незаметности. Небольшие каменистые планеты, примером которых является Земля, в естественном состоянии не излучают заметного потока радиоволн. Но только подумайте обо всех видах человеческой деятельности, при которых они излучаются: ваш мобильный телефон, ваше дистанционное устройство для открывания автомобильной дверцы, радар полицейского, который делает вас кандидатом на получение штрафной квитанции за превышение скорости, телевышка, вайфай в вашей квартире и в квартирах всех ваших соседей, сеть дальней космической связи, при помощи которой мы передаем команды аппаратуре космических зондов, и, конечно, собственно радиостанции. Наша планета просто лучится радиоволнами – для «пришельцев» это лучшее свидетельство уровня нашего технического развития.

Если говорить о потенциальной возможности слежки за нами поближе к дому, земляне ведут себя более осмотрительно. Мы заботимся о своей безопасности и защите. Как только появляется новая угроза шпионажа, мы стараемся тут же придумать против нее новые контрмеры. Король радаров Роберт Уотсон-Уотт описал эту непрерывную гонку как «бесконечный ряд контр-контр-контрмер в вечном соревновании между снарядом и броней».

Одной из эффективных противорадарных контрмер, разработанных во время Второй мировой войны, было то, что американцы называли «мякиной», британцы – «дипольными отражателями», а немцы – просто лентами из фольги. Морской министр США описал это как «уникальный метод укладки полосок алюминиевой фольги разной длины в пакеты, которые, когда атакующий самолет выбрасывает их в большом количестве в воздух, производят то же действие на вражеские устройства радарного наведения, что и дымовая завеса на устройства оптической наводки».

«Мякина» была – и остается – просто-напросто ложной целью. Для самолета или управляемой ракеты она выглядит целью. В 1940-х ее главным достоинством была способность отражать луч радара в обратном направлении, создавая ложный эхосигнал – именно такое эхо мог бы создать попавший в поле действия радара настоящий самолет. Требования к этому средству маскировки были несложными: «мякина» должна обладать высокой отражающей способностью, не сбиваться в комки и иметь длину, соответствующую длине волны радара. Если разбросать по небу эти летающие ленты, вражеский радар захлебнется в сигналах и не сможет различить настоящую цель среди множества ложных. Если вам точно неизвестна длина волны радарных систем наведения противника, вы можете нарезать ленты разной длины и рассчитывать на то, что какая-то из них сработает, а если длина волны известна – используйте только ее, добиваясь усиления отраженного сигнала и максимизируя тем самым шансы «притвориться» целью, особенно если луч у радара широкий и в него может попасть больше «мякины».

В странах, воевавших против Гитлера, первым, кто официально предложил использовать «мякину» как действенное средство защиты от радаров, была женщина-физик из Уэльса Джоан Каррэн – единственная женщина-ученый в Британском научно-исследовательском центре телекоммуникаций. В Германии версия этого средства уже прошла испытания на фирме Telefunken двумя годами ранее, в 1940-м. Оглядываясь назад, можно сказать, что сама по себе концепция «ложного эха» выглядит довольно-таки очевидной. Тем не менее, как и в случае с магнетроном с резонансной полостью, директивные органы поначалу отказывались «давать добро» на реализацию этой идеи из страха, что она в конечном счете повысит уязвимость их собственной стороны: как только эти ленты начнут применяться, они тут же попадут в руки противника, который разгадает их предназначение и начнет сам применять это средство. В конце концов, однако, в 1943 году оно было принято на вооружение, и к концу войны три четверти производимой в США алюминиевой фольги шло на изготовление «мякины»[290].

И это было далеко не единственное противорадарное средство, изобретенное в ходе Второй мировой войны. Были и другие попытки справиться с радарами: глушение, «ослепление» вражеского радара мощным электромагнитным импульсом, радиозапутывание (обфускация), достигаемое, например, путем изменения частоты импульсов собственной радионавигационной системы, генерирование помех, обтягивание воздухозаборных труб (шноркелей) подводной лодки резиной, спуфинг – использование активных радиолокационных ловушек, например таких, которые непропорционально усиливали радиоэхо, заставляя оператора радара думать, что он «видит» не один самолет, а целую эскадрилью. В общем, в этих условиях о простой «честной» радиолокации можно было только мечтать: оставалось надеяться только либо на появление какого-то еще более мощного средства преодоления помех, либо на то, что противник по каким-то причинам вдруг забудет обо всех этих технических ухищрениях, возможно, именно потому, что о них все слишком хорошо знают. Был и еще один электронный инструмент под названием «поисковый радиоприемник» – он, будучи оснащенным пеленгаторной антенной, мог установить местонахождение вражеской радарной станции на большем расстоянии и с большей эффективностью, чем это были способны сделать сами радары.

На каждую контрмеру находилась и контр-контрмера. Немцы, например, научились измерять различия в движении бомбардировщика и облака «мякины». От летящих с большой скоростью самолетов радиоволны вследствие эффекта Допплера отражались со смещением длины волны, чего не происходило при их отражении от почти невесомых лент фольги, которые дрейфовали в воздухе со скоростью ветра. В результате германские зенитки, по крайней мере иногда, били по самолетам, а не по облакам алюминиевых хлопьев.