«Звезда Полынь»: как падение советского разведывательного спутника «Космос-954» напугало мир

Небесная «Легенда»

Одной из самых серьёзных проблем оптической разведки была и остаётся невозможность прямого наблюдения за наземными объектами в любое время суток и при любой погоде. Поэтому сразу после начала реализации программ создания спутниковых группировок военного назначения в СССР и США приступили к разработке систем орбитальной радиолокации.

Советский проект «всепогодной» разведки, со временем получивший название «Легенда» (17К114), стартовал 23 июня 1960 года и был призван обеспечить наблюдение за акваторией Мирового океана в интересах Военно-морского флота. Головным разработчиком выступило Опытно-конструкторское бюро №52 (ОКБ-52, в будущем — Научно-производственное объединение «Машиностроение») под руководством Владимира Николаевича Челомея. Системой управления занималось Конструкторское бюро №1 (КБ-1, в будущем — Московское конструкторское бюро «Стрела»). К проекту подключились Особое конструкторское бюро №41 (ОКБ-41), Научно-исследовательский институт №17 (НИИ-17), Научно-исследовательский институт №648 (НИИ-648) и Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт (КНИРТИ). От Министерства обороны заказывающим органом было определено Управление ракетно-артиллерийского вооружения ВМФ; сопровождение осуществлял Институт вооружения ВМФ.

Политические пертурбации и реформы в ракетно-космической отрасли привели к тому, что головной организацией в августе 1965 года стало КБ-1, а в 1969 году — Конструкторское бюро «Арсенал» имени М.В. Фрунзе в Ленинграде, которым в то время руководил Евгений Константинович Иванов.

В составе «Легенды» было решено использовать аппараты двух типов: радиолокационной разведки УС-А (Управляемый Спутник Активный, 4Я10, 17Ф16) и радиотехнической разведки УС-П (Управляемый Спутник Пассивный, 4Я14, 17Ф17). На флоте первый прозвали «Тонким» за вытянутую цилиндрическую форму, а второй — «Плоским» за наличие широких панелей солнечных батарей. В окончательном варианте проект системы Морской космической разведки и целеуказания (МКРЦ) предусматривал «беспропускной» обзор Мирового океана группировкой из семи аппаратов: четырёх УС-А и трёх УС-П. Спутники должны были собирать и передавать информацию о перемещениях флотов «вероятного противника» как на наземный пункт, так и непосредственно на боевые корабли и подлодки, несущие дежурство в океане.

Космический аппарат УС-П осуществлял поиск и идентификацию надводных целей без радиолокационного облучения, регистрируя их только по перехваченным сигналам, которые характерны для того или иного типа кораблей. Работа оборудования на УС-П обеспечивалась солнечными энергетическими установками с буферными аккумуляторными батареями.

Первый спутник этой серии отправился на орбиту 24 декабря 1974 года под именем «Космос-699». С тех пор было запущено двадцать три аппарата УС-П; в 1987 году их сменили более совершенные варианты УС-ПМ и УС-ПУ.

Важной особенностью космического аппарата УС-А было то, что для обнаружения флотов противника он использовал радиолокационную станцию одностороннего бокового обзора «Чайка», которая требовала много энергии. Применить панели солнечных батарей в его случае представлялось затруднительным, поскольку радар для более эффективной работы должен был находиться на сравнительно низкой орбите (240-270 км), а там всё ещё ощущается влияние атмосферы — панели тормозили бы спутник, сводя его с орбиты раньше времени. Хуже того, в «тени» Земли радар приходилось бы выключать. Поэтому конструкторы решили снабдить его ядерной энергетической установкой (ЯЭУ) с гомогенным реактором на быстрых нейтронах и термоэлектрическим генератором.

Проведение работ по созданию ядерной установки, позднее получившей обозначение БЭС-5 (Бортовая энергосистема №5) и название «Бук» (Бортовая установка космическая), было определено постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР №258-110 от 16 марта 1961 года, №702-295 от 3 июля 1962 года и №651-244 от 24 августа 1965 года. Ответственным исполнителем было назначено Опытно-конструкторское бюро №670 (ОКБ-670), которое возглавлял Михаил Макарович Бондарюк, при научном руководстве со стороны Физико-энергетического института (ФЭИ). Работа над космической ЯЭУ оказалась намного сложнее, чем думали поначалу, и вскоре над проектом трудился большой коллектив специалистов, который включил в себя Московское конструкторское бюро «Красная Звезда» (в него вошла часть ОКБ-670), Научно-технический центр «Исток», Институт атомной энергии имени И.В. Курчатова и другие предприятия.

Первой установкой с преобразованием тепла ядерного деления в электричество стала «Ромашка», пущенная в виде наземного образца 14 августа 1964 года и выдававшая 0,8 кВт. Она успешно проработала около 15 000 часов. На основе опыта её эксплуатации был создан БР-5А — малогабаритный реактор на быстрых нейтронах, активная зона которого содержала 37 стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), собранных в тонкостенном корпусе размером 140 мм. В качестве топлива выбрали высокообогащённый уран-молибденовый сплав. Загрузка урана-235 составляла около 30 кг. В боковом отражателе размещались продольно сдвигаемые стержни регулирования из бериллия, стянутые стальной лентой. При сходе спутника с орбиты в плотных слоях атмосферы лента должна была перегореть, обеспечивая развал отражателя.

Термоэлектрический генератор (ТЭГ) имел две независимые секции: основную — для питания приборного оборудования космического аппарата и вспомогательную — для электромагнитного насоса, который прокачивал жидкометаллический натрий-калиевый теплоноситель по обоим контурам установки. В ТЭГ использовались двухкаскадные элементы: высокотемпературные — из кремний-германиевого сплава и низкотемпературные — из свинец-теллурового сплава. ТЭГ преобразовывал 100 кВт тепловой мощности в 2,8-3,0 кВт электроэнергии.

Масса спутников УС-А составляла около 4 т, из которых 1250 кг приходилось на ЯЭУ. Они имели цилиндрическую форму диаметром 1,3 м и длиной 10 м. Радиационная безопасность обеспечивалась двумя системами: основной, которая с помощью специальной твердотопливной двигательной установки уводила ЯЭУ на орбиту длительного существования («захоронения») высотой от 750 до 1000 км, и дублирующей — основанной на разрушении реактора из-за аэродинамического нагрева в верхних слоях атмосферы. Согласно расчётам, время существования объектов на орбите «захоронения» составляет как минимум 250 лет.

Лётно-конструкторские испытания УС-А начались запусками упрощённых аппаратов без ядерной установки и радиолокационной станции. Спутники «Космос-102» (28 декабря 1965 года) и «Космос-125» (20 июля 1966 года) были запущены с помощью модифицированной двухступенчатой ракеты-носителя типа «Восток» (11А510), причём довыведение на орбиту осуществлялось с помощью собственной двигательной установки аппарата.

В дальнейшем на ракете Р-36 (8К67) были запущены три спутника с макетами ЯЭУ: «Космос-198» (27 декабря 1967 года) и «Космос-209» (22 марта 1968 года) отработали успешно, а третий, который так и не получил открытого официального названия, погиб при аварии носителя (25 января 1969 года).

Впрочем, по-настоящему серьёзные проблемы начались, когда пришло время запускать вместо габаритно-весового макета настоящую ядерную установку. Первая рабочая ЯЭУ «Бук» (сер. №31) стартовала 3 октября 1970 года в составе аппарата «Космос-367». Она проработала всего 110 минут, после чего «Бук» экстренно увели на орбиту «захоронения» по причине критического повышения температуры первого контура, что вызвало расплавление активной зоны. В ходе расследования аварии было установлено, что причиной стала грубая ошибка монтажника, свернувшего «головку» контрольной термопары реактора.

Следующие три запуска («Космос-402» в апреле и «Космос-469» в декабре 1971 года, «Космос-516» в августе 1972 года) были успешными, что позволило принять разведывательную систему в «ограниченную» эксплуатацию. Первый аппарат был уведён на орбиту «захоронения» после пары витков, два остальных проработали девять и тридцать два дня соответственно. Военные торопили разработчиков, поскольку напряжённость в мире росла, особенно на Ближнем Востоке.

Очередной инцидент произошёл 25 апреля 1973 года — из-за аварии новой ракеты-носителя «Циклон-2» (11К69) на участке выведения аппарат УС-А с ядерной установкой (сер. №51) упал в Тихий океан. Далее последовали ещё пять запусков («Космос-626» в декабре 1973 года, «Космос-651» и «Космос-654» в мае 1974 года, «Космос-723» и «Космос-724» в апреле 1975 года) — их успех позволил принять в 1975 году систему «Легенда» на вооружение. И надо же было такому случиться, что следующий после этого старт опять продемонстрировал её малую надёжность. 12 декабря 1975 года в космос был отправлен аппарат, получивший название «Космос-785». Сразу после выхода на орбиту он начал хаотично вращаться, что грозило неуправляемым падением на Землю. Далее ситуация развивалась так же, как и в эпизоде с «Космосом-367» — реакторный отсек (сер. №57) был отделён от спутника и переведён на орбиту «захоронения».

«Русская рулетка»

18 сентября 1977 года на космодроме Байконур был запущен ракетой-носителем «Циклон-2» очередной УС-А в штатной конфигурации с ЯЭУ «Бук» (сер. №58). Под названием «Космос-954» он начал работу в паре со своим собратом — «Космосом-952», который стартовал на два дня раньше. Однако 28 октября аппарат потерял ориентацию в пространстве и вышел из-под контроля наземных служб. Посланная команда на увод реакторного отсека на орбиту «захоронения» не прошла, и в результате торможения в высших слоях атмосферы началось неконтролируемое снижение спутника. Почему произошла авария, нет ясности до сих пор — вероятнее всего, произошёл сбой в программном обеспечении корректирующей двигательной установки.

Разумеется, Объединённое Командование воздушно-космической обороны Северной Америки (North American Aerospace Defense Command, NORAD) вело наблюдение за «Космосом-954»: в его каталогах спутник фигурировал под номером 10361. В середине декабря специалисты заметили, что орбита аппарата меняется, причём нетипичным образом. Центральное разведывательное управление (Central Intelligence Agency, CIA) и Разведывательное управление Министерства обороны (Defense Intelligence Agency, DIA) по своим каналам получили информацию о том, что советские дипломаты предупредили политиков стран-союзниц СССР об утрате контроля над космическим аппаратом, на борту которого находится ядерная установка типа «Ромашка» (Romashka). После обсуждения ситуации Совет национальной безопасности (National Security Council, NSC) при президенте Джимми Картере сформировал специальный межведомственный комитет по подготовке к ликвидации последствий падения спутника (Ad Hoc Committee on Space Debris), который начал работу 19 декабря.

В то же время советские специалисты надеялись, что «Космос-954» приводнится где-нибудь в океане. Ситуация обострилась 6 января 1978 года, когда произошла разгерметизация космического аппарата, из-за чего его падение ускорилось. Учтя изменения в движении спутника, американцы пришли к заключению, что до конца месяца он войдёт в плотные слои атмосферы. При этом они не могли сказать, куда именно упадут обломки, сравнив в рапорте происходящее с «русской рулеткой».

12 и 17 января Соединённые Штаты по дипломатическим каналам связались с советским правительством, запросив точную информацию о «Космосе-954». Полученные ответы отличались лаконичностью: ядерная установка спутника работает на уране-235, конструкция предусматривает полный распад реактора в плотных слоях атмосферы, загрязнение местности будет минимальным и «потребует осуществления стандартных мер рекультивации».

18 января правительства стран НАТО, а также Австралии, Новой Зеландии, Японии и Канады получили из США сообщение о проблемах «Космоса-954» с рекомендацией соблюдать осторожность при обнаружении фрагментов советского аппарата. При этом американские специалисты по чрезвычайным ситуациям подчёркивали, что считают излишним загодя предупреждать население, учитывая неопределённость относительно места «приземления». Кажется невероятным, но все правительства согласились соблюдать молчание, и до самого падения спутника ни один глава государства ни разу не упомянул о вероятности атомного взрыва, которую политики не исключали, несмотря на успокоительные заверения Советского Союза.

24 января 1978 года, в 6:53 по времени Оттавы (11:53 UTC), в небе над юго-западной Канадой появился раскалённо-красный объект. Через двадцать две минуты после этого президент Джимми Картер проинформировал премьер-министра Канады Пьера Эллиота Трюдо о том, что советский спутник потерпел крушение на севере канадской территории, и предложил помощь в сборе обломков. Позднее стало известно, что те выпали на участке длиной 600 км: от Большого Невольничьего озера до озера Бейкер (общая площадь «загрязнения» составила 124 000 кв. км).

Сведения о происшествии наконец-то поступили в средства массовой информации, что вызвало шумиху: несколько дней подряд они обсуждали случившееся, выдвигая в адрес Соединённых Штатов и Советского Союза самые дикие обвинения. Например, утверждалось, что именно американские средства воздушно-космической обороны сбили «Космос-954», а спутник был не научно-исследовательским или разведывательным, а нёс в себе атомную боеголовку. Паника, которую пытались избежать сокрытием подробностей аварии, постепенно охватывала мир.

Советский Союз должен был как-то отреагировать на происходящее, но высокопоставленные политики отмаливались, и тогда роль комментатора взял на себя… научный журналист Владимир Степанович Губарев. В мемуарах он рассказал следующее:

«Наш военный спутник сошёл с орбиты и уже не принимал команды с Земли. По расчётам он должен был упасть на Канаду. Ничего особенно в этом не было, если бы на борту спутника не находилась энергетическая плутониевая [в действительности — урановая] установка. <…>

Шум в прессе поднялся невообразимый! Мол, плутоний, который есть на борту спутника, способен заразить огромную территорию, чуть ли не всю Канаду. Комментарии учёных соседствовали с требованиями политиканов запретить космические исследования, примерно наказать русских, ввести против СССР санкции и так далее и тому подобное. В общем, Советский Союз обсуждали и осуждали.

Мы с ребятами в коридоре говорили о том, что антисоветская истерия приобретает уж больно широкие масштабы. Я, в частности, заметил, что напрасно так шумят на Западе — раз защиты в установке нет, то она сгорит почти полностью в верхних слоях атмосферы и на поверхность попадёт лишь незначительная её часть. Ну а в космосе уровень радиации намного выше, чем у спутника.

Мимо нас шёл Виктор Григорьевич Афанасьев [главный редактор газеты «Правда»]. Прислушался к нашему разговору. А потом позвал меня. Захожу в кабинет. Просит рассказать о том, что случится, если спутник упадёт в Канаду. Заверяю, что ничего страшного.

«Быстро напиши колонку обозревателя в номер», — распорядился главный редактор.

Я написал, занёс Афанасьеву в кабинет. «С кем надо согласовать?» — спрашивает он.

Отвечаю, что попробую с атомщиками, у меня с ними хорошие отношения.

Звоню министру, рассказываю о материале. «Нет, — слышу в ответ, — это надо согласовать с космическим ведомством — спутник их».

Звоню министру общего машиностроения. «Это дело Министерства иностранных дел, — говорит он мне. — Раз речь идёт о Канаде, то пусть они решают…»

Связываюсь с заместителем министра иностранных дел, и тот категорически советует мне звонить министру среднего машиностроения. Круг замкнулся.

Иду к Афанасьеву. Рассказываю о своих переговорах. «Перестраховщики», — комментирует он и распоряжается комментарий поставить в номер. У главного редактора «Правды» было право публиковать некоторые материалы под собственную ответственность, не согласовывая их ни с кем, и на этот раз Афанасьев воспользовался этим правом.

В частности, я писал:

«На спутнике «Космос-954» была установлена небольшая ядерная установка, которая вырабатывала электроэнергию для питания бортовой аппаратуры… 24 января 1978 года «Космос-954» вошёл в плотные слои атмосферы на севере Канады.

Один из основных законов создателей ядерных установок — полная их безопасность, даже в том случае, когда происходит авария. Именно так проектируются атомные станции и любые устройства, в том числе и работающие в космосе. В 1964 году при входе в атмосферу распалась радиоизотопная установка американского спутника «Транзит», при экстренном возвращении корабля «Аполлон-13» сгорела лунная кабина, содержащая радиоизотопы, — никаких их «следов» в атмосфере (не говоря об опасности для населения) обнаружено не было. Американские и советские конструкторы разрабатывают подобную технику таким образом, чтобы в любых случаях не произошло катастрофы… Реалистический подход к случившемуся проявился в Вашингтоне…»

На следующий день госсекретарь [в действительности — советник по национальной безопасности в администрации президента] США [Збигнев] Бжезинский заявляет, что газета «Правда» выступила очень разумно и правильно: нужно прекратить шумиху вокруг спутника, особого вреда он нанести не может.

Реакция американцев была понятной: они сами запускали немало подобных спутников, и с ними могло произойти нечто подобное…

О реакции в США стало мгновенно известно у нас, и в ЦК партии: на очередном совещании кто-то из секретарей заметил, что надо реагировать на антисоветские выпады быстро и эффективно, как это сделала «Правда» по поводу спутника. Самое любопытное, что представители МИДа, Минсредмаша и Минобщемаша тут же заявили, что они всячески способствовали тому, чтобы такой материал появился в газете».

Операция «Утренний свет»

Есть сведения — правда, на уровне слухов, — что в Главном разведывательном управлении (ГРУ) обсуждалась возможность засылки в Канаду нескольких команд спецназначения, которые должны были тайно собрать и вывезти фрагменты «Космоса-954». Но от этой идеи благоразумно отказались, тем более что в районе падения активно работали американские и канадские специалисты.

24 января началась активная фаза операции, получившей наименование «Утренний свет» (Morning Light). Её штаб базировался на военной базе в пригороде Эдмонтона (провинция Альберта). На первом этапе требовалось очертить зону будущих поисков обломков «Космоса-954». Для этого в воздух была поднята авиация, снабжённая чувствительными гамма-спектрометрами. Самолёт-разведчик U-2 барражировал на больших высотах, пытаясь обнаружить шлейфы урана-235 и продуктов его распада. Исследование показало, что там никаких следов заражения нет, — соответственно, все части реактора, включая самые мелкие, нужно искать на земле.

Для выявления участков с превышением естественного радиоактивного фона были оборудованы четыре военно-транспортных самолёта СС-130 (Hercules), принадлежавшие 435-й эскадрилье Королевских Военно-воздушных сил Канады. С 24 января по 25 марта они совершили 608 вылетов и со средней высоты 300 м обнаружили места падения обломков. Из-за сложности обработки данных часто случались ошибки, и поисковые команды, высаживавшиеся по указаниям специалистов в тундре и на лёд замерзших озёр, возвращались ни с чем. Безрезультатно закончились и попытки найти элементы активной зоны реактора, который, как полагали теоретики, должен был образовать при падении кратер глубиной не меньше метра.

Поиски проходили в тяжёлых условиях арктической зимы. Из-за низких температур гамма-спектрометры и компьютеры, обрабатывающие данные, постоянно выходили из строя. Наземные команды испытывали серьёзную физическую и психологическую нагрузку, которая усугублялась радиофобией.

В конце марта операция «Утренний свет» была приостановлена. Всего было собрано более ста фрагментов излучающих материалов общей массой 65 кг, радиоактивность которых находилась в пределах от нескольких миллирентген/час до 200 рентген/час. Найденные фрагменты активной зоны реактора составили только 0,1% от его массы. В предварительном отчёте, опубликованном в сентябре 1978 года, был сделан вывод, что реактор сгорел в атмосфере, превратившись в частицы диаметром менее миллиметра, которые осели в пустынных арктических районах. В апреле и мае они были унесены талыми водами.

Опираясь на положения Конвенции о международной ответственности за ущерб, причинённый космическими объектами 1972 года (Convention on International Liability for Damage Caused by Space Objects, Space Liability Convention), правительство Канады выставило Советскому Союзу счёт в размере 6 041 174,70 канадских долларов за траты на проведение операции. В списке расходов фигурировали даже такие мелочи, как колбы и крышки для колб. В обоснование претензий указывалось, что Советский Союз не ответил на вопросы, направленные 24 января, 27 января, 8 февраля и 13 апреля 1978 года, касающиеся ядерного реактора и его обломков. Кроме того, канадские юристы подчёркивали, что все найденные фрагменты, кроме двух, оказались радиоактивными, а некоторые из них были смертельно опасны для людей; что на одном из образцов были обнаружены надписи кириллицей; что операции по очистке местности проводились в два этапа (с 24 января по 20 апреля и с 21 апреля по 15 октября) с целью ограничить фактический ущерб и уменьшить риск будущего ущерба, наилучшим образом восстановив районы, затронутые «вторжением спутника».

После долгих переговоров 2 апреля 1981 года в Москве был подписан протокол соглашения о возмещении ущерба на сумму 3 млн канадских долларов «в качестве полного и окончательного урегулирования всех вопросов, связанных с прекращением существования в январе 1978 года советского спутника “Космос-954”». Со стороны Канады его подписал посол Джеффри Пирсон, со стороны Советского Союза — заместитель министра иностранных дел Никита Семёнович Рыжов.

Финал «Легенды»

Падение «Космоса-954» и последовавший международный скандал заставили разработчиков аппаратов УС-А задуматься о дополнительных мерах безопасности. В состав установки «Бук» ввели ещё одну систему, которая в случае отказа при уводе на орбиту «захоронения» должна была отделить активную зону от корпуса реактора и с помощью порохового аккумулятора давления поршневого типа разрушить её, превращая радиоактивные материалы в мельчайшие фрагменты, которые в принципе не могли целыми вернуться на Землю.

Впрочем, всего не предусмотришь, и запуски УС-А, возобновившиеся в апреле 1980 года, привели к новым инцидентам. 28 апреля 1981 года на «Космосе-1266» вышло из строя бортовое оборудование, и возникла угроза неконтролируемого схода с орбиты. К счастью, на этот раз удалось перевести реактор на орбиту «захоронения». В итоге аппарат проработал всего восемь суток.

Аналогичные проблемы проявились и на следующем спутнике — «Космосе-1299», запущенном 24 августа 1981 года; его эксплуатация продолжалась тринадцать дней, что, конечно, было неприемлемо для заказчика.

Два запуска («Космос-1365» в мае и «Космос-1372» в июне 1982 года) оказались удачными, и военные подумывали о развёртывании системы «Легенда» в штатном составе, но тут произошла очередная авария. 28 декабря 1982 года вышел из строя спутник «Космос-1402», стартовавший в конце августа. Попытки перевести реактор ЯЭУ (сер. №70) на орбиту «захоронения» успехом не увенчались, и началось неконтролируемое снижение аппарата. Зато отлично сработала дополнительная система обеспечения радиационной безопасности, уничтожившая активную зону. 7 февраля 1983 года её остатки вошли в атмосферу над островом Вознесения в Атлантическом океане. Американские службы зафиксировали лишь незначительное повышение естественного радиационного фона в том районе.

Хотя никто не пострадал, авария вновь заставила Советский Союз приостановить запуски УС-А — на полтора года. Старты возобновились 29 июня 1984 года («Космос-1579») и регулярно продолжались четыре года, причём в декабре 1987 года на орбиту отправился под названием «Космос-1900» глубоко модернизированный аппарат УС-АМ, который был снабжён новейшей ядерной энергетической установкой «Топаз-1» (ТЭУ-5, «Тополь») с электрической мощностью 5 кВт.

Однако очередной инцидент поставил крест на «Легенде». 16 апреля 1988 года связь с «Космосом-1900» внезапно прервалась. Последующие месяцы аппарат неконтролируемо снижался, и многочисленные попытки передать команду на увод реактора или на отделение активной зоны не увенчались успехом. И всё же усилия конструкторов, стремившихся исключить попадание радиоактивных веществ в атмосферу, не пропали даром: за пять дней до прогнозируемого падения, 30 сентября 1988 года, сработала система автоматического увода реактора, включившаяся после исчерпания запасов топлива в системе ориентации.

Последний запуск УС-А под названием «Космос-1932» состоялся 14 марта 1988 года. Хотя полёт, продолжавшийся шестьдесят восемь суток, завершился нормально, от использования аппаратов с ядерными реакторами было решено отказаться. Одной из причин стало сильное политическое давление со стороны США и международных организаций, требовавших от Советского Союза прекратить «загрязнение космоса». Ещё один немаловажный фактор — низкие технические характеристики реакторов, которые так и не сумели оправдать надежд заказчиков.

Всего в составе аппаратов УС-А в космос отправились тридцать одна ядерная установка «Бук» и одна установка «Топаз-1»; из них один «Бук» не долетел до космоса, два аварийно возвратились на Землю, а остальные до сих пор находятся на высоких орбитах.