Введение

Серия разведывательных спутников для Соединенных Штатов

Программа SAMOS (неверно интерпретируемая как Система наблюдения за спутниками и ракетами) или SAMOS E представляла собой относительно недолговечную серию разведывательных спутников для Соединенных Штатов в начале 1960-х годов, которая также использовалась в качестве прикрытия для начальной разработки системы KH-7 GAMBIT. Разведка осуществлялась с помощью фотокамер и телевизионного наблюдения с полярных низких околоземных орбит с возвратом киноканистр и передачей данных на территорию Соединенных Штатов. Первый запуск SAMOS состоялся в 1960 году с авиабазы Ванденберг. SAMOS также был известен под несекретными названиями "Программа 101" и "Программа 201".

WS-117L и затраты

SAMOS начал свою деятельность в рамках программы спутниковой разведки и защиты WS 117L ВВС США в 1956 году. В мае 1958 года Министерство обороны распорядилось передать программу WS 117L в ARPA. Значительными компонентами программы разработки SAMOS были SAMOS E (оптическая разведка) и SAMOS F (радиоэлектронная разведка Ferret). В 1958 финансовом году ВВС США выделили на WS 117L 108,2 млн долларов США (с учетом инфляции – миллиард долларов США). На SAMOS, ВВС США и ARPA совокупно было потрачено 82,9 млн долларов США в 1959 финансовом году (с учетом инфляции – миллиард долларов США) и 163,9 млн долларов США в 1960 финансовом году (с учетом инфляции – миллиард долларов США).

CORONA и SAMOS

В этот период началась работа конкурирующей программы CORONA, которая впервые была запущена в феврале 1959 года. SAMOS стал более продвинутым спутником с дополнительными возможностями, которые из-за его большей массы должны были быть запущены на ракете-носителе Atlas Agena вместо Thor Agena. В то время как CORONA делал фотографии и возвращал их на Землю в капсуле, SAMOS вместо этого электронно сканировал плёнку и передавал изображения по радиосвязи. Хотя CORONA начал функционировать в 1959 году, надёжность программы в течение первых трёх лет была крайне низкой, и требовалась резервная разведывательная программа. Более того, страх перед "ракетным разрывом" с Советским Союзом был очень велик, а космические успехи и заявления советских политиков, казалось, намекали на то, что СССР не только располагал крупным арсеналом ядерных ракет, но и был готов их использовать. Арсенал баллистических ракет США в 1960 году состоял из нескольких МБР Atlas, которые были уязвимы для советского удара, требовали длительной подготовки к запуску, и результаты их испытательных полётов не внушали доверия. РПСН "Тор" и "Юпитер", размещённые в Великобритании, Италии и Турции, не были существенным улучшением, а их базы также могли быть атакованы советскими бомбардировщиками. Разведка советской ракетной деятельности считалась жизненно важной, но единственный жизнеспособный вариант – разведывательные полёты U-2 – был прекращён после сбитого в мае 1960 года самолёта Гэри Пауэрса. Неизвестно Пентагону, советские ракеты были развёрнуты в гораздо меньшем количестве, чем предполагалось, и их надёжность не превосходила надёжность американских ракет. Первоначальные спутники SAMOS, известные как Программа 101, были лишь тестовой моделью, предназначенной для проверки работоспособности фотооптической системы камер.

Имя и секретность

"Самос" – это название греческого острова, и оно было выбрано из убеждения, что никто не свяжет его с разведывательной деятельностью. Однако позже возник ошибочный слух о том, что название является акронимом от "Система спутникового и ракетного наблюдения". Президент Эйзенхауэр настойчиво стремился создать образ, что космическая программа США преследует исключительно мирные цели. Военно-воздушным силам некоторое время удавалось поддерживать фикцию о том, что Discoverer – это серия научных спутников, но истинное назначение SAMOS было известно с самого начала, и предпринимались усилия, чтобы не ассоциировать его с Discoverer. Хотя существование и цель миссии SAMOS были публично признаны до осени 1961 года, ВВС не публиковали подробную информацию о спутниках и о том, чем они занимались во время своих миссий.

SAMOS 1

Запуск SAMOS 1 состоялся с площадки PALC 1 1 (комплекс запуска Point Arguello, позднее вошедший в состав главного центра запуска на авиабазе Ванденберг) в 20:34 по Гринвичу 11 октября 1960 года с использованием ракеты-носителя Atlas 57D и разгонного блока Agena 2101. Atlas поднялся плавно и направился по траектории, поскольку погода была ясной, без облаков, видимость – отличной, и ракету-носитель можно было наблюдать до отделения секции ускорителя. Первоначальная радость от успешного запуска сменилась разочарованием, когда данные телеметрии в реальном времени показали, что запас газа азота для реактивных двигателей системы управления ориентацией Agena A исчерпан. Без него эта ступень не могла быть стабилизирована для запуска, и после отделения от Atlas Agena A осталась без управления ориентацией. Телеметрия зафиксировала неустойчивую угловую скорость и аномальное отклонение двигателя Bell XLR 81. Работа двигателя Agena A продолжалась 123 секунды, немного дольше номинального времени, но станции слежения в VAFB, на острове Кодиак и на Гавайях не обнаружили признаков выхода на орбиту. Было сделано заключение, что аппарат вошел в атмосферу и разрушился над неизвестной точкой в Тихом океане. Послеполетный анализ также показал, что система наведения Atlas вышла из строя в полете из-за отказа маяка скорости или волноводной антенны, однако данные системы наведения не передавались по телеметрии, поэтому точную причину установить не удалось. Система наведения не могла выдавать команды рулевого управления или запрограммированного отключения двигателя, но резервные сигналы от программиста ракеты обеспечили правильную траекторию полета и своевременное отключение двигателя. Причина неисправности Agena A была установлена: техник неправильно установил тросик отсоединения пуповины, в результате чего при взлете была оторвана линия быстрого заполнения азотом Agena A. На кино- и фотосъемках запуска отчетливо видно, как газ вырывается наружу. При запуске двигателя Agena A производительность также была ниже нормы, что указывает на повреждение пневматической системы. Основной целью миссии SAMOS 1 было определение технической возможности получения возможности наземного наблюдения с орбитального спутника. Запуск был осуществлен 11 октября 1960 года в 20:34 по Гринвичу с ракетного полигона Тихого океана в Пойнт-Аргуэлло, Калифорния. Первая ступень отделилась через 249,9 секунды после взлета. Вторая ступень Agena A запустилась через 506,7 секунды и выключилась через 629,3 секунды, как и планировалось, но потеря давления азота нарушила работу систем наведения и управления через 123 секунды, что привело к неверной траектории и неудачному выводу полезной нагрузки на орбиту. Телеметрическая связь была потеряна до запуска двигателя Agena A, поэтому точная траектория осталась неизвестной. SAMOS 1 был первым спутником серии SAMOS, запущенным ВВС США с авиабазы Ванденберг на ракете Atlas Agena A. Это был спутник фоторазведки первого поколения, предназначенный для передачи изображений на Землю посредством радиосвязи, но потеря давления азота привела к сбою в системе наведения и управления, вызвав отказ второй ступени. Данные не были получены. Полезная нагрузка состояла из фотооборудования и сопутствующего испытательного оборудования, телеметрии, приборов для измерения радиации, отслеживания и управления. Полезная нагрузка размещалась во второй ступени Agena. Вся ступень была спроектирована для выхода на орбиту. Масса ступени, включая полезную нагрузку и обшивку, должна была составить 1845 кг. Это был цилиндр высотой 6,7 метра и диаметром 1,5 метра. Первая ступень представляла собой модифицированную МБР Atlas. Полная высота ракеты составляла 30,2 метра, диаметр основания – 3,05 метра, а взлетная масса – около 124 000 кг.

SAMOS 2

SAMOS 2 был запущен 31 января 1961 года ракетой-носителем Atlas 70D и блоком Agena 2102. В отличие от запуска SAMOS 1, погода была туманной и пасмурной, и стартовая площадка даже не была видна из командного пункта. На этот раз все прошло безупречно, и SAMOS 2 вышел на орбиту. Первыми были испытаны системы обнаружения F 1, затем электрооптические камеры E 1, которые передавали изображения с разрешением около 30,5 м. На 21-й орбите наземные операторы отправили команду на отделение антенны F 1, частично загораживавшей камеру, в надежде получить изображения еще более высокого качества. Однако произошла катастрофическая неисправность, когда прекратилась передача всех телеметрических данных с SAMOS 2. Предполагалось, что механизм отделения антенны F 1 вызвал частичное или полное разрушение космического аппарата. SAMOS 2 оставался на орбите до момента схода с орбиты в атмосфере 21 октября 1971 года. Запуск SAMOS 2 был осуществлен с ракетного полигона Тихого океана в 20:24:00 GMT на почти круговую полярную орбиту с параметрами 474 x 557 км, период обращения 94,97 минуты и наклонение 97,4°, для определения возможности наблюдения за космосом, атмосферой и природными особенностями земной поверхности со спутников. Космический аппарат массой 1860 кг представлял собой цилиндр длиной 6,7 м и диаметром 1,5 м, и состоял из второй ступени Agena A в целом. В состав оборудования входили фототехническое и сопутствующее испытательное оборудование, акустический прибор (Microphone Density Gauge) для обнаружения микрометеоритов, плазменный зонд и измеритель электрического поля. Бортовой компьютер был цифро-аналоговым. Телеметрическое, следящее и командное оборудование завершали полезную нагрузку. Детали о передатчике спутника не разглашались. Конический обтекатель отделился от корпуса спутника и остался на орбите. Ожидаемый срок службы спутника составлял 15 лет, а обтекателя – 12 лет. Следующая попытка была отложена на семь месяцев из-за перехода на более мощную вторую ступень Agena B, которую можно было перезапускать на орбите, и оперативных спутников программы 101A, оснащенных более совершенной камерой с более высоким разрешением и широким полем зрения. Спутники SAMOS после SAMOS 2 также оснащались большим обтекателем носовой части в форме "грибной шляпки", поскольку первоначальные планы предусматривали запуск пилотируемой капсулы, аналогичной проекту Mercury.

SAMOS 3

Запуск SAMOS 3 был полной катастрофой. SAMOS 3 стартовал с PALC 11 9 сентября 1961 года в 00:00:00 по Гринвичу и являлся фоторазведывательным спутником первого поколения ВВС США с 7 приборами на борту. Однако двигатели ракеты-носителя Atlas остановились после того, как ракета поднялась примерно на 29 см, и она рухнула обратно на стартовую площадку в огромном огненном шаре. Послеполётное расследование показало, что пуповины на PALC 11 не разъединились вовремя, что привело к переключению ракетного ускорителя с внутреннего на внешний источник питания. Но поскольку силовые пуповины на стартовой площадке уже были отсоединены, это привело к полной потере электроэнергии для всех систем Atlas. Этот инцидент потребовал улучшения процедур установки страховочных тросов пуповин и модификации пусковой системы, чтобы предотвратить освобождение удерживающих механизмов до полного отсоединения всех пуповин. После неудачи с SAMOS 3 было решено полностью отказаться от спутников программ 101/101A и перейти к более традиционной капсуле для возврата плёнки, поскольку единственная успешная миссия не доказала жизнеспособность системы электрооптических камер. В то время как спутники 101/101A отделялись от Agena B на орбите, 101B оставался пристыкованным и использовал её для орбитальных манёвров, а также для сведения капсулы с плёнкой с орбиты в конце миссии. Несколько спутников 101/101A были либо завершены, либо находились в состоянии частичной готовности, когда программа была свернута, но вопрос об их утилизации так и не был удовлетворительно решён. Большинство из них были законсервированы на складах или утилизированы. Обсуждалась возможность передачи систем камер НАСА для программы планетарных зондов, но их ценность для фотографирования Луны была сомнительной. Ступени Agena, которые не могли быть использованы в других программах, были утилизированы. Спутники 101B изначально планировалось оснастить зашифрованной системой связи из-за опасений, что Советы смогут не только перехватывать передачи, но и перепрограммировать спутник для посадки на их территории. В отличие от CORONA, спутники 101B должны были приземляться с полной системой камер, а не только с капсулой для плёнки, и Пентагон и Госдепартамент опасались последствий посадки на советской территории. В конечном итоге требование к шифрованию связи было отменено в октябре 1961 года, всего за месяц до запуска первого спутника 101B. Как оказалось, PALC 11 не получил серьёзных повреждений при взрыве ракетного ускорителя SAMOS 3, и ремонтные работы включали в себя только сантехнические и электромонтажные работы, замену пускового механизма, очистку и перекраску. К 29 октября стартовая площадка была полностью восстановлена и приведена в рабочее состояние.

SAMOS 4

22 ноября 1961 года в 00:00:00 по Гринвичу состоялся запуск SAMOS 4, первого спутника программы 101B – разведывательного спутника первого поколения, разработанного ВВС США. Для обеспечения успеха миссии были предприняты значительные усилия, включая рентгеновский контроль транзисторов на предмет дефектов и использование сверхчистых топливных баков. К сожалению, запуск завершился неудачей, хотя и менее драматичной, чем запуск SAMOS 3. На 245-й секунде полета у ракеты-носителя «Атлас» произошла неисправность в системе наведения, что привело к потере управления по углу тангажа, а также к подаче некорректных сигналов на отключение разгонного блока и основного двигателя. Отделение разгонного блока произошло на несколько секунд раньше положенного, в то время как основной двигатель работал до полного расхода топлива. Разгонный блок отклонился примерно на 160° в момент SECO, что привело к неправильной ориентации ступени «Агена» для выхода на орбиту. В результате, при включении двигателя, SAMOS 4 был направлен в Тихий океан вместо запланированной орбиты. Предполагалось, что причиной некорректных сигналов управления на ракете-носителе SAMOS 4 стало случайное отделение теплового щита, защищавшего ретроракеты на блоках оборудования «Атлас». Это могло привести к аэродинамическому нагреву гироскопа, и эта неисправность была очень похожа на инцидент, произошедший во время запуска MIDAS 4 за месяц до этого, что повлекло за собой перепроектирование тепловых щитов над ретроракетами. Также в полете вышла из строя система слежения, передающая сигналы маяка, что привело к отсутствию запрограммированных команд BECO/SECO. SAMOS 4 стал первой полностью засекреченной космической миссией Министерства обороны, поскольку президент Кеннеди издал указ о строгой секретности всех космических программ Министерства обороны. В официальном заявлении ВВС было указано лишь то, что 22 ноября с площадки PALC 11 был запущен спутник с помощью ракеты-носителя «Атлас-Агена B». О неудаче SAMOS 4 выйти на орбиту объявлено не было, однако, поскольку ВВС не подтвердили достижение орбиты, наблюдатели космических программ быстро пришли к выводу о неудачном запуске. Следующие два спутника программы 101B были оснащены рядом технических усовершенствований, таких как более сложные системы телеметрии, управления и связи, а также улучшенные камеры.

SAMOS 5

SAMOS 5 был запущен 22 декабря 1961 года в 19:12:00 по Гринвичу и являлся фоторазведывательным космическим аппаратом первого поколения с низким разрешением. Вновь запуск сопровождался лишь кратким заявлением ВВС о старте ракеты-носителя Atlas Agena B с площадки PALC 11. Наблюдатели космических программ отметили, что на этот раз в заявлении ВВС сообщалось о выходе спутника на орбиту. Это действительно произошло, однако ракета "Атлас" снова дала сбой. На этот раз двигатель длительного действия не отключился по расписанию и продолжал работать до полного расхода жидкого кислорода, что вывело спутник на высокую орбиту и привело к неудаче маневра схода с орбиты (хотя, учитывая, что район повторного входа в атмосферу проходил над густонаселенной Новой Англией, это не обязательно было плохо). Команда на возвращение активировала все системы спутника, что привело к быстрой разрядке батарей. Из-за потери электропитания парашюты не могли быть раскрыты при повторном входе в атмосферу, а поскольку тормозные двигатели были израсходованы при неудачной попытке схода с орбиты, SAMOS 5 должен был покинуть орбиту только естественным путем. Без парашютов и тормозных двигателей скорость спуска капсулы была бы слишком высокой для воздушного захвата, но капсула все равно могла успешно перенести повторный вход в атмосферу и приземлиться практически в любом месте. Отработанная ступень Agena B вошла в атмосферу над Индонезией 31 декабря, а расчетное время повторного входа самого спутника – 6 января 1962 года. Когда 6 января 1962 года наступило, все указывало на то, что SAMOS 5 упал где-то на северо-западе Канады. Поисковая группа ВВС США попыталась получить разрешение от канадских властей на поиск в предполагаемом районе падения, но не смогла четко объяснить, что именно они ищут. Канадские власти заподозрили, что самолет B-52 случайно потерял ядерную боеголовку, и поскольку этот вопрос было сложно урегулировать, поиски были прекращены. Позже, два самолета-разведчика U-2 прочесали предполагаемый район, но не обнаружили обломков спутника.

SAMOS 6

SAMOS 6 был запущен 7 марта 1962 года в 19:12:00 по Гринвичу и, наконец, не столкнулся с проблемами с разгонным блоком, отчасти благодаря модификациям, внесенным в Agena B на основе опыта, полученного в ходе предыдущих миссий. Однако серия ошибочных команд с Земли привела к истощению запаса газа управления ориентацией спутника. Когда ступень Agena выполнила маневр сведения с орбиты, SAMOS 6 был выведен на высокую орбиту. В июле 1963 года, спустя пятнадцать месяцев, спутник оказался на грани схода с орбиты. Электрическая система не работала уже несколько месяцев, и шансов на воздушное спасение капсулы снова не было, но она все еще могла пережить вход в атмосферу. Однако было рассчитано, что падение произойдет в Аравийском море, и, скорее всего, холодная вода треснет теплозащитный экран и приведет к затоплению. Попыток спасти SAMOS 6, который, по всей видимости, упал в Аравийском море, предпринято не было. На этом этапе от идеи возвращаемой капсулы отказались, а электрооптическую систему вновь ввели в эксплуатацию. Она не оказалась более успешной, чем раньше, и после еще пяти запусков SAMOS программа была закрыта. К концу 1962 года, когда был запущен последний спутник SAMOS, только программе CORONA удалось получить полезные разведывательные снимки. Фотографии, полученные SAMOS 2 в начале 1961 года, считались не более чем курьезом из-за их недостаточного разрешения для разведки. К этому времени программа Lanyard стала преемницей SAMOS, а к 1962 году CORONA наконец-то достигла оперативной готовности. Кроме того, в этот период действовала параллельная программа (Программа 102), которая запускала модифицированный SAMOS на Thor Agena B без каких-либо камер, а вместо этого – электронное оборудование для обнаружения запусков советских ракет, то есть, по сути, ранний спутник РЭБ. Четыре таких спутника были запущены с 1962 по 1963 год, один из них потерпел неудачу из-за того, что Agena B первого спутника не смогла перезапуститься на орбите. Стандартный SAMOS, по-видимому, также нес на борту подспутники РЭБ, которые оставались прикрепленными к ступени Agena B. Как и большинство ранних космических программ, SAMOS ставил цели, превышающие возможности тогдашних технологий, а ракеты-носители, используемые для вывода его на орбиту, были почти так же ненадежны, как и сам спутник. Цифровая фотография была успешно применена только с запуском спутников KH 11 в конце 1970-х годов.