Jaderné antirakety

Ender
Příspěvky: 78
Registrován: pon 21. zář 2015 18:43:21

Jaderné antirakety

Příspěvek od Ender »

Hlavice pro antirakety                                                                (srpen 2008)
 
Průběžně se objevuje celá řada studií, které zpochybňují funkčnost a účinnost amerického systému protiraketové obrany, zejména „velkých“ antiraket GBI (Ground Based Interceptor). Hlavním terčem kritiky je paradoxně právě to, co bylo původně vydáváno za hlavní výhodu a důkaz technologického pokroku, totiž ničení útočících balistických raket (popř. jejich hlavic) kinetickou energií vzniklou při přímém kontaktním zásahu obranného tělesa, zatímco všechny antirakety vyvinuté za studené války měly jaderné hlavice. Platí to pro americké protiraketové střely Nike-Zeus, Spartan a Sprint podobně jako pro sovětské obranné komplety A-35 Aldan a A-135 Baton; druhý jmenovaný je dosud funkční a chrání Moskvu.
Současná podoba amerického protiraketového deštníku zahrnuje čtyři typy řízených střel, a sice typy GBI a RIM-161 Standard SM-3 určené pro zasažení balistické rakety či její hlavice ve střední fázi letu a střely THAAD a Patriot PAC-3 pro napadení v závěrečném (sestupném) úseku. Střela PAC-3 je naváděna na cíl radiolokátorem, a ačkoli se primárně počítá s přímým kontaktním zásahem, střela má i výbušnou nálož, aby mohla účinně napadat i aerodynamické vzdušné cíle. Zbývající tři typy (THAAD, GBI a SM-3) mají kombinované navádění; samotná střela směřuje k cíli na základě radiolokačního navádění, ale ve finální fázi uvolní samostatně manévrující těleso (KV, Kinetic, popř. Kill Vehicle), jež využívá infračervené navádění a má ničit balistické rakety nebo hlavice přímým zásahem. Předpokládá se, že jen samotná energie tohoto nárazu v obrovské rychlosti (řádově tisíce metrů za sekundu) způsobí, že se balistická raketa nebo její hlavice prostě vypaří. Tolik teorie.
Jak známo, největším nepřítelem teorie je praxe. Popsaný koncept kinetického zásahu bývá přirovnáván k „zásahu kulky kulkou“ a jistě velice dobře vypadá, ale s jeho reálným použitím už je to poněkud horší. Za skutečně přesnou antiraketu se dá nyní považovat jen SM-3, což je poněkud paradoxní vzhledem k faktu, že se s ní od počátku počítalo jako s doplňkem, jenž má fungovat jako „záloha“ či podpora typů THAAD a GBI, na něž se spoléhalo nejvíce. Účinnost těchto dvou systémů je ovšem sporná; vývoj zbraně THAAD se kvůli řadě neúspěšných testů  zpozdil o více než pět let a výsledky zkoušek střel GBI nejsou právě uspokojivé. Samozřejmě lze připomenout, že GBI mají dosáhnout plné operační způsobilosti až po roce 2015 (dnes se hovoří dokonce o roce 2017), takže do té doby se může jejich spolehlivost ještě značně zvýšit, ale samotný princip kinetického zásahu zůstává problematický.
První příčinou je požadavek na prakticky absolutní přesnost. Pokud manévrující těleso KV mine cíl o pouhých deset centimetrů, je v bojové situaci výsledek naprosto stejný, jako kdyby minulo o deset kilometrů. Žádná tolerance není přípustná. Všechno, nebo nic. Ve skutečnosti je přímý zásah jako prostředek ničení rychle letícího cíle výjimečnou metodou; až na několik specifických výjimek jsou moderní protivzdušné rakety vybaveny bezkontaktními roznětkami a tříštivými hlavicemi, jejichž střepinový účinek dokáže zničit cíl na vzdálenost třeba i desítek metrů. Měly by tedy antirakety nést tříštivé hlavice?


Je to skutečně jedna z možností. PAC-3 takovou hlavici má, stejně tak systém Arrow, který je produktem izraelsko-americké spolupráce a brání území židovského státu. Samozřejmě také špičkové ruské komplety řady S-300 nesou tříštivé hlavice; nejnovější varianta S-400 Triumf je schopna ničit všechny typy balistických raket s výjimkou mezikontinentálních. Zdálo by se, že není třeba spoléhat na kinetický zásah a že lze zkrátka vybavit antirakety vysoce účinnými tříštivými náložemi, které útočící raketu či její hlavici zničí. Ani toto řešení však bohužel není zdaleka samospasitelné, protože sice řeší otázku zasažení cíle, ovšem naráží na další obrovský problém, neboť zasažení a zničení jsou dvě diametrálně odlišné věci.
Pokud jde o ničení kinetickou energií, zkoušky prokázaly, že teplo vzniklé při nárazu není vždy dostatečné k vypaření rakety či hlavice a že může vzniknout velké množství úlomků, jež budou dost velké na to, aby neshořely v atmosféře a dopadly na zem. Použití výbušné tříštivé nálože má podobný výsledek. Stačí vzpomenout na nasazení raket Patriot za války v Perském zálivu v roce 1991; Patrioty sice byly schopné zasahovat irácké rakety Scud, ale kousky raket (často i celé bojové hlavice) pokračovaly v letu po balistické dráze a při dopadu způsobovaly ztráty a škody. Pokud při kinetickém zásahu nebo použití tříštivé hlavice zbudou úlomky, pak musejí někam spadnout. Fyzikální zákony obcházet nelze. To ovšem stále není vše. Vzhledem k vysoké rychlosti letu raket a hlavic ve střední a finální fázi letu by je střepiny z explodující antirakety prostě vůbec nemusely „dostihnout“. A konečně tu nelze opomenout skutečnost, že hlavice moderních balistických raket jsou kvůli návratu atmosférou dosti odolné a střepiny na ně ve výsledku nemusejí mít požadovaný efekt. Tříštivé náplně jsou možná (byť diskutabilně) použitelné pro ničení raket krátkého dosahu, avšak proti raketám mezikontinentálním je nelze pokládat za dostačující a spolehlivý prostředek.
Pokud navíc počítáme s tím, že cíli antiraket budou balistické rakety nesoucí náplně zbraní hromadného ničení, je třeba kinetický zásah i tříštivé nálože jednoznačně odmítnout. Dokonce i kdyby byla hlavice zničena, její části stále představují velké nebezpečí. Součásti „rozbitých“ nukleárních hlavic, radioaktivní izotopy ze „špinavých“ radiologických náplní, bakterie a viry coby biologické zbraně či úlomky nádrží obsahujících chemické zbraně, to všechno by mohlo (přes úspěšný zásah hlavice) dopadnout na zem a způsobit děsivé ztráty. Dokud se operovalo jen s konvenčními zbraněmi, mohlo se uvažovat tak, že při sestřelení řekněme 50 % útočících bombardérů či raket budou ztráty zhruba poloviční. Naopak v době balistických raket a zbraní hromadného ničení je tato úvaha nesmyslná. Nestačí zničit 50 % nebo 90 % útočících střel se ZHN. Je třeba zlikvidovat všechny, a to bez nějakých kousků.
A toho lze docílit jen jediným způsobem. Následující věta je napsána s naprostou vážností: Jestliže chceme efektivní protiraketovou obranu, je nezbytné antirakety vybavit malými jadernými hlavicemi. Alespoň ty, které mají napadat balistické rakety ve střední fázi letu (tj. GBI a SM-3), a nejspíše i THAAD. Nukleární exploze mimo atmosféru ve vakuu kosmického prostoru se projeví pouze intenzivním zářením, které zvládne balistickou raketu či její hlavici bezezbytku zničit (doslova odpařit) na vzdálenost desítek či stovek metrů.


Není třeba hrůzyplně lomit rukama. Ona totiž není jaderná hlavice jako jaderná hlavice. Ve starých antiraketách byly velké nálože se silou kilotun až megatun, protože tehdejší naváděcí systémy nemohly zaručit potřebnou přesnost, a tak se muselo spoléhat na velký rádius ničení. Dnes je ovšem situace jiná, protože současné naváděcí systémy zajišťují navedení s přesností na řádově metry. Naprosto tedy postačí malé taktické jaderné hlavice s ekvivalentem desítek, nejvýše stovek tun TNT. Jak už bylo uvedeno, kinetický zásah vyžaduje (prakticky nereálnou) absolutní přesnost; pokud ovšem zkombinujeme dnes dostupné navádění s malými jadernými náložemi, výsledkem by mohl být skutečně vysoce spolehlivý a účinný systém. Infračervené navádění dostane těleso do dostatečné blízkosti útočící rakety či hlavice, aby pak malá jaderná exploze zajistila, že se cíl zaručeně totálně vypaří. Nezůstanou po něm tedy žádné nebezpečné kousky, které by případně mohly někomu spadnout na hlavu.
Jistě budou následovat dotazy na jiné účinky jaderného výbuchu: Co radioaktivní zamoření a spad? Co elektromagnetický impuls? Pokud jde o zamoření, je to velmi prosté. Žádné prostě nebude, neboť v kosmu není nic, co by mohlo být nějak zamořeno. Radiace z jaderné exploze s ekvivalentem v desítkách či stovkách tun, ke které dojde ve výšce řádově stovek kilometrů, se na zemi nemůže nijak projevit. S druhou otázkou je to podobné. Pokud bude hlavice malá a vybuchne dost vysoko, dosah EMP nemůže být takový, aby způsobil na zemi jakékoliv škody. V nejhorším případě by mohlo dojít k vyřazení nějaké družice na nízké oběžné dráze, ale můj názor je ten, že zničení nahraditelného satelitu je přece jen podstatně lepší variantou než např. spad anthraxu nebo radioaktivního cesia nad Evropou. Malý jaderný výbuch ve velké výšce je prostě menší zlo než spoléhání na nespolehlivé konvenční metody. Kinetický zásah je typická americká „frajeřina“ a účinek tříštivých hlavic je nedostačující. Existují případy, ve kterých je použití malé jaderné zbraně ospravedlnitelné a nejrozumnější řešení, protože cokoli jiného by mělo horší následky. Protiraketová obrana takovým případem je.
Klíčová otázka tedy zní: Existují vhodné malé nukleární zbraně? Rozhodně ano. USA mají k dispozici „čisté“ taktické jaderné bomby s nastavitelným účinkem, jehož spodní hranice se pohybuje v desítkách tun. Uvádí se, že místo výbuchu takové pumy je z hlediska radioaktivity bezpečné za dobu řádově desítek hodin. A lze očekávat, že v dohledné době vzniknou zbraně, jejichž nežádoucí vedlejší efekty budou ještě slabší. Jak známo, dnešní termonukleární hlavice (čili nukleární zbraně druhé a třetí generace) nezbytně potřebují pro zažehnutí termonukleární fúze výbuch slabé štěpné nálože coby „spouště“. Potíž spočívá v tom, že tato „spoušť“ přináší jen 10 % celkové energie výbuchu, ale zato 90 % radioaktivního zamoření. Intenzivně se však pracuje na zbraních čtvrté generace, v nichž má být fúze zažehnuta jinak (např. konvenčními výbuchy, lasery nebo chemicky akumulovanou energií), takže výsledkem by měly být vysoce efektivní nukleární nálože s takřka zanedbatelnou radioaktivitou. Jak bylo zdůrazněno, jelikož předpokládáme výbuchy mimo atmosféru, není třeba se radioaktivity obávat, avšak pokud by vznikl záměr umístit jaderné hlavice i na menší „atmosférické“ antirakety, bylo by určitě třeba se na tyto vedlejší účinky jaderného výbuchu ohlížet.


A nedalo by se to řešit jinak? Neexistuje ještě nějaká jiná zbraň, která by zajistila dokonalé zničení balistické rakety či hlavice? Stručně řečeno, zatím ne, ale možná velmi brzy bude. Jde o tzv. plasmové hlavice, na nichž Američané intenzivně pracují údajně už od poloviny 90. let. Jak známo, plasma je čtvrté skupenství hmoty, v podstatě ionizovaný plyn, tzn. stav, kdy jsou od pozitivně nabitých atomových jader (shluků protonů a neutronů) odděleny elektrony. Jako prostředek pro vytvoření plasmy lze použít mj. vysokou teplotu nebo elektromagnetické pole. Co se týče plasmových zbraní, oficiálně je znám např. vývoj amerického nesmrtícího systému PASS (Plasma Acoustic Shield System), jenž má využívat uměle vytvořené plasmové „kulové blesky“ pro krátkodobé oslepení a ohlušení protivníka.
Plasmové hlavice jsou daleko více obskurní a do značné míry spekulativní téma, o kterém je k dispozici pouze málo spolehlivých zdrojů, ale zdá se, že jeden alespoň teoreticky funkční koncept plasmové hlavice rozvíjí americké letectvo. Jeho základ představuje štěpná nukleární reakce, avšak nikoli řetězová s explozivním účinkem, nýbrž kontrolovaná vyvíjející zejména teplo, podobně jako v jaderném reaktoru. Reakce trvá pouhé milisekundy, poté je zastavena a vyprodukovaná energie je usměrněna elektromagnetickým polem. Vznikne „bublina“ plasmy, která bleskurychle expanduje a změní všechno ve svém objemu v plasmu, tj. vlastně na oblak atomových jader a elektronů. Plasmový efekt se však nemůže projevit vně „bubliny“, protože expanze samozřejmě spotřebovává energii. Pomocí ovládání onoho elektromagnetického pole pak má být možné přesně nastavovat objem „bubliny“ a tím i rádius destrukce. Ještě je nutné doplnit, že popsaný plasmový efekt nemá charakter výbuchu; jde „jen“ o mimořádně rychlou změnu skupenství. Tepelná vlna je velice slabá a tlaková prakticky žádná, takže se tvrdí, že by tento jev měl být takřka neslyšný! Plasmové pole je oslabováno atmosférickým tlakem, takže plasmová hlavice se stává efektivnější s rostoucí výškou; takovéto zbraně proto budou určeny především proti vzdušným a kosmickým cílům.
 

Umístění malých jaderných hlavic na dnes dostupné americké protiraketové zbraně je zcela určitě technicky možné. Americká Agentura pro protiraketovou obranu (MDA) to ostatně také připustila, ale s tím, že to není v plánu. Vzhledem k důležitosti protiraketové obrany lze však oprávněně předpokládat, že o tomto systému není možné vždy informovat pravdivě, podobně jako by bylo značně nerozumné zveřejnit všechny parametry a schopnosti radiolokátoru XBR. A ze stejného důvodu se dá pochybovat o pravdivosti ruského tvrzení, že antirakety komplexu A-135 v okolí Moskvy už nemají nukleární hlavice a dostaly tříštivé náplně; takový systém by totiž byl výrazně méně účinný. Můžeme čekat, že po roce 2015 ponese každá americká raketa GBI několik (možná i deset) oddělitelných manévrujících těles MKV (Multiple Kill Vehicle), každé s nukleární či plasmovou hlavicí, která bude mít rozměry zhruba jako veliký grapefruit (nebo, jak já s oblibou říkám, jako pětka koza) a zajistí destrukci čehokoli v okruhu desítek až stovek metrů. Podobně by měly být vyzbrojeny také rakety THAAD a SM-3. Až pak budeme moci hovořit o skutečně spolehlivé protiraketové obraně.

Autor: Lukáš Visingr

Odpovědět

Zpět na “Jaderné a nukleární zbraně”