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

___________________

Для астрофизика «мякина» представляет интерес, так как ее маскирующий эффект основан на альбедо – отражающей способности, необходимой характеристике небесных тел в широком диапазоне длин электромагнитных волн. В отличие от астрофизиков, биологи, геологи, химики и физики, как правило, не посвящают себя целиком решению задач регистрации света. А вот у военных тоже наблюдается растущий интерес к альбедо. Его минимизация – первоочередная задача для обеспечения невидимости, хотя военные специалисты по радиолокации чаще оперируют понятием эффективной поверхности рассеяния. В этой области для целей национальной безопасности требуются новаторские решения.

Альбедо объекта – это средний процент света, который отражается от его поверхности, взятый от общего количества падающего на него света. Что не отражается, то поглощается. Чем ниже альбедо, тем труднее зарегистрировать объект. Луна, спутник Земли, – объект шокирующе темный, ее альбедо всего 0,12 – примерно, как у автомобильной шины. Это значит, что в общем итоге, учитывая, что на ней есть более светлые и более темные области, Луна отражает 12 % падающего на нее света и поглощает все остальное. Затянутая облаками Венера, наша ближайшая соседка среди планет, имеет альбедо 0,75 – потому-то она и сияет так ярко на сумеречном небе, где ее частенько принимают за висящий в высоте НЛО. Спутник Сатурна Энцелад, почти сплошь покрытый свежеобразованным девственным водяным льдом, обладает фантастически высоким альбедо: 0,99. Получается, что объект, который ваши приемники регистрируют как яркий, совсем не обязательно расположен близко. Он может быть далеким, но с поверхностью, имеющей высокую отражающую способность, а может быть и близким, но имеющим меньшее альбедо. Так что само по себе альбедо, хоть и дает вам исключительно важную информацию, все же только частично характеризует вашу цель.

Вся индустрия невидимости работает на то, чтобы сделать альбедо вашего объекта столь близким к нулю, сколь это возможно. Вы хотите, чтобы у вашего самолета была эффективная поверхность рассеяния, как у шмеля, – тогда он исчезнет с экрана вражеского радара и не образует заметного когерентного радиоэха. Если вы добьетесь этого, противник не будет знать, был ли сигнал его радара поглощен или просто беспрепятственно улетел в пространство. Или можно установить на самолете радиоприемники, которые покажут вам, что вас запеленговали: тогда вы можете начать маневрировать, чтобы избежать удара ракеты класса «земля – воздух».

Но есть еще один, лучший выход: можно покрыть всю поверхность фюзеляжа вашего самолета мелкими гранями, расположенными по отношению друг к другу под различными, но определенным образом рассчитанными углами. Тогда луч радара отразится от каждой из таких площадок в разных направлениях, ни одно из которых не будет указывать на вас. Это сделает ваш самолет почти невидимым для радиоволн и, как говорят в ВВС, «внесет элемент неожиданности». Поздравляем – вы изобрели «стелс-истребитель» F-117A, «малозаметный» одноместный самолет треугольной формы, для еще большей невидимости покрытый черной субстанцией, поглощающей радиоволны. Он одновременно напоминает гигантского журавлика-оригами и воздушно-десантный танк. С точки зрения аэродинамики он не особенно хорош, но зато по крайней мере на некоторое время – ведь со всякой неожиданностью в конце концов можно справиться – позволяет ВВС вновь овладеть инициативой в смысле выбора времени и места атаки.

Разработанный в 1970-х и начале 1980-х на овеянной легендами, когда-то совершенно секретной военной базе «Зона-51» на берегу высохшего соленого озера в Неваде истребитель F-117A провел сотни атак на ближней дистанции и бомбовых вылетов в Ираке в ходе операции «Буря в пустыне» в 1990–1991 годах и операции «Свобода Ирака» в 2003-м. Научной базой его создания была монография, написанная в 1962 году одним советским инженером и физиком-теоретиком [291]. Этот труд подвел прочный математический фундамент под вычисление «дифракции электромагнитных волн на металлических телах сложной формы» – или, более конкретно, «на отражающих телах со скачкообразными разрывами поверхности или острыми ребрами (полоска, диск, конечный цилиндр или конус и т. п.)». В 1971 году монография была переведена для ВВС США и вскоре после этого внимательно изучена одним специалистом по радарам, работавшим в занимавшемся секретными перспективными исследованиями подразделении «Сканкуоркс» компании Lockheed Aircraft – именно этот отдел ранее спроектировал знаменитый самолет-разведчик У-2 [292].