Мы испытали секретное оружие США [Veritasium]
[музыка] Вес - это самая масштабная, амбициозное и дорогое видео на моем канале. А еще будет страшно: мы прицепим эти грузы к вертолету, он поднимется на несколько километров и сбросит их на настоящий город из песка. Пожелайте нам удачи, поехали! Чтоб меня [музыка].
И все это ради науки. Погнали! В конце 50-х США столкнулись с проблемой: Советский Союз запустил на орбиту первый в мире космический аппарат - Спутник, 4 октября 57 года. А за месяц до этого советую успешно испытали первую межконтинентальную баллистическую ракету, или МБР. Она могла доставить заряд с территории СССР на восточное побережье США где-то за полчаса.
Тогда инженер Боинг Джерри Пурнель предложил в ответ создать космическое оружие, которое могло бы достичь цели вдвое быстрее, всего за 15 минут, и при этом поразить объект на глубине 30 метров, в частности, пусковые шахты советских ракет и теоретически перехватить МБР. Идея была в том, чтобы запустить стержни из вольфрама высотой с телефонный столб в космос на орбиту, чтобы потом их можно было просто сбросить на цель.
Когда вам это потребуется? Предполагалось, что выпуск стержня, проход атмосферы и уничтожение противника займут всего лишь 15 минут. Скорость снаряда огромна: на орбите все движется примерно 8 км/с. В атмосфере скорость снижается из-за сопротивления воздуха, но в момент удара она все еще будет в 10 раз выше скорости звука, 10 Махов или 3 километра в секунду. Это тяжелый боеприпас воздушного взрыва, хотя наиболее известен он под названием "мать всех бомб" - одна из самых мощных ядерных бомб в мире; взрыв эквивалентен 11 тоннам тротила
Так вот: всего один вольфрамовый стержень, упавший с орбиты, обладает такой же энергией, что и одна из мощнейших бомб. А ведь в них нет взрывчатки, нет никаких зарядов, но из-за массы и скорости их кинетическая энергия столь велика, что эффект при ударе о землю такой же, как у обычных взрывных боеприпасов.
Пурнель дал проекту название "Тор" в честь скандинавского Бога, митающего молнии с небес. В 80-х идея кинетических снарядов всерьез рассматривалась администрацией Рейгана в рамках проекта "Бриллиантовая Галька", который был заброшен, а затем возобновлен во время пересмотра плана развития ВВС США в 2003. Авторы документа называли оружие пучком гиперзвуковых стержней, но в прессе закрепилось громкое "Стрелы Бога".
Кинетическая энергия тела прямо пропорциональна его массе и квадрату скорости. Увеличив массу в 10 раз, мы в 10 раз увеличиваем кинетическую энергию. Если же десятикратно увеличить скорость, то кинетическая энергия вырастет в сто раз. Поэтому даже легкие тела могут обладать большой энергией. Вот что сделал локком: алюминиевая кусочек пластика весом 15 граммов на скорости 6 км/с.
И для спутников на орбите это проблема: там на больших скоростях микро метеориты, болтики или даже частички краски становятся серьезной угрозой космонавтам, живущим на МКС. Трещина, этот след на стекле станции, оставила крохотная пылинка, а вот такую дыру в манипуляторе пробил мелкий обломок мусора.
Представьте, что с такой скоростью несется масса в 10 тонн. Кинетическое оружие встречается в фантастических произведениях, фильмах, играх, книгах. Но насколько реалистична эта идея? Можно ли воплотить её в жизнь? Для этого мы приехали в пустыню, чтобы проверить, насколько разрушительные "Стрелы Бога".
Мы подготовились и даже привлекли команду профессиональных скульпторов, работающих с песком, они возведут город, на который мы сбросим стержни. Насколько же все-таки у них сложная работа! Мы семикратные чемпионы США по постройке замков. Обалдеть! [музыка]
Наш город выдержит даже прямое попадание. Здание устоит, я уверен. Капитолий вышел. Отлично! Скажите, да вообще всё супер, нам самим нравится! Здорово! Мне совесть наломать такую красоту. [музыка]
Главная проблема - как целиться? Городок совсем небольшой. Перед основным экспериментом мы попытаемся попасть в этот бассейн, сбросив на него 100 килограммов, или 220 фунтов, с высоты где-то 500 метров. Попробуем не промазать. Я боюсь, ничего не выйдет. Весь день думаю о том, что мы вообще ни во что не сможем попасть. И тогда все было напрасно, я вот за это переживаю.
Мы будем целиться с помощью GPS, установим метку в центре бассейна. Ну давай, навигатор также будет на вертолете, он должен будет зависнуть ровно над центром бассейна. И если мы попадем в него с 500 метров, это уже полдела. А где GPS в телефоне? А координаты на руке? Работают профессионалы.
Первая попытка, и я ни в чем не уверен. Надо же, подняли еще 210 метров! Понял, не пойму, почему они так высоко? Это 500, разве не слишком? Странно, кажется, что там больше нет. Все верно! Ничего себе, как его мотать! А стабилизаторы... Черт, я не подумал вовремя!
Мы вспомнили, кигау, порядок: вправо, влево! Хорошо, теперь немного вперед. Мне кажется, они сбились с нужной точки, надо попробовать. Пошел! Ну и куда он упадет? Ой, его развернула! Куда упал? Сильно мимо! Ну вот, я думал, будет точнее, я был над точкой. У тебя что показывало? То же самое, что ж это странно.
Хотя мы довольно высоко забрались, GPS показывали, что всё верно, все равно промазали. Вроде вы висели на месте, но он сказал: "горизонтальная скорость - 0". А координаты все были точны. Ух ты! Ух ты, смотри! Да ну! Весь ушел в песок!
Падая с высоты 500 метров, стержень ускорялся 10 секунд. И, несмотря на сопротивление воздуха, он врезался в землю со скоростью 350 км/ч. Масса в 100 кг на такой скорости обладает энергией почти 500 тысяч джоулей. Следующий шаг - сбросить массу в два раза тяжелее с высоты в шесть раз больше, энергия удара будет выше, чем у килограмма тротила.
И да, от столкновений бывают взрывы. Если внимательно присмотреться к лунным кратерам, то можно заметить, что почти все они круглой формы. Казалось бы, что в этом странного? Давайте вспомним, как именно падают астероиды. Они прилетают с разных сторон, под разными углами. Разве они не должны оставлять вытянутый след при ударе?
Дело в том, что, когда астероиды падают с огромной скоростью, кратер возникает не из-за того, что они выталкивают грунт, нет. В момент удара их кинетическая энергия столь велика, что происходит самый настоящий взрыв. Грунт нагревается и превращается в жидкость и газ, раскаленное вещество разлетается повсюду, как от взрыва. При этом от симметричного неважно, под каким углом упало тело и в каком направлении остается круглый след, как от взрыва.
А всё потому, что кинетический удар вызывает взрыв. Мне это кажется очень удивительным. Сбросить такой стержень со скоростью 10 Махов - это то же самое, что взорвать самую мощную неядерную бомбу из всех, что когда-либо использовало человечество. Из-за высокой скорости стержень проникает под землю на 30 метров. Хватит, чтобы взорвать бункер!
Такой взрыв локализован, что удобно для поражения точечных целей. Плюс, в отличие от ядерных бомб, никаких радиоактивных последствий, как и юридических. Это оружие не противоречит действующим международным нормам или соглашениям. Нет, в международном договоре о космосе сказано только о ядерном вооружении: запрещается выводить ядерные боеголовки и другое оружие массового поражения.
Я знал, что будет сложно попасть в цель, но теперь думаю, что это просто невозможно. Мы поднимемся на высоту поменьше и попробуем на глаз. Да, супер! Сбросим груз со 100 метров. Супер! На этот раз бросим куб. Я вообще не хотел их брать.
Мы же проверяем "Стрелы Бога", а это скорее цилиндр. Но я рад, что взял их с собой, так как Адам Савич сказал мне, что цилиндры, если есть возможность, скорее завалятся на бок. Правда, кто бы мог подумать? Я думал, что раз такая форма, они полетят ровно! Почему так высоко? Это точно 100 метров? 30 секунд... По-моему, они не над бассейном, ветер слишком раскачивает груз.
Как его мотать? Координаты высоко! [музыка] На месте! Готовы? Поехали! Что ж, второй блин - 20 метров мимо. Ух ты, так мы же вроде были прямо над ним. Так и было! Вот дела! Я точно был где надо!
Уже что-то. 100 метров, пойдет! На очереди второй куб - 200 кг или 440 фунтов. Что скажешь? Должно получиться! Надеюсь! Настает момент истины: две попытки провалились, теперь 50 метров над бассейном, что уже не так круто. Я просто хочу попасть в цель.
30 секунд. Так, как же все-таки его качает на ветру? Пожелайте нам удачи! Летит, летит, летит! Я все вижу! Есть! Наконец-то! Попали на самый край! На самый край. Утром я переживал, что ничего не выйдет, у меня руки тряслись, поэтому кадры, возможно, не очень, но сверху все так круто видно! О да, он порвал дно бассейна! Отлично! Бедные уточки!
Переходим к песочным замкам. Ну что, 100 метров будет круто, если попадем в него со 100 метров. Оно того стоит. Во всех своих вариациях "Стрелы Бога" всегда сделаны из вольфрама, и на то есть две причины. Во-первых, он очень-очень плотный: кубический метр вольфрама весит 19 тонн. Это в два с лишним раза больше, чем сталь, которую используем мы, потому что так дешевле.
Вольфрамовые стержни при той же массе занимают вдвое меньший объем, а значит, встречает меньше сопротивления, когда проходит атмосферу. Что еще немаловажно - это температура плавления; у вольфрама она самая высокая среди металлов - почти три с половиной тысячи градусов. Это играет роль, ведь при вхождении в атмосферу сила трения вызывает очень сильный нагрев.
А благодаря тугоплавкости ему требуется куда меньше термозащиты. Форма тоже важна: наша задача поразить цель с максимальной скоростью, поэтому нужна обтекаемая аэродинамическая форма. "Стрелы Бога" как раз-таки форма стрел, пуль и баллистических снарядов объясняется тем же - это всё аэродинамика.
К сожалению, мы не предусмотрели стабилизаторы на наших моделях. Итак, 100 метров, 300 футов оттуда сбрасываем, а вот и наш город. Эта цель, сейчас еще секунду... Пошел-пошел-пошел! Куда рядом? Чуть-чуть близко!
Сейчас заберем оттуда стержень. Можно, вот куда мы попали, почти задел Капитолий. Это точно! Готовность 30 секунд. Опять ветер! 20 секунд! 20... Ну и ветер! О нет, о нет, о нет! Эээ, упал где-то слева! Вряд ли на город.
Столько трудностей! Как вы видите, очень сложно нацелить кинетический снаряд! 10 секунд! [музыка] Пошел! Мы попали! Капитолий на месте! Что?! Нет! Да ну! Поверить не могу! Прямое попадание, а урон - всего ничего! Глазам не верю! Смотрите, здесь трещины сзади! Надломила только здание! Уцелело массовое поражение выглядит совсем не так! Это скорее точечный удар!
Стоит признать, испытать "Стрелы Бога" у нас не получилось, даже в миниатюре. Я хотел сбросить 200 кг с высоты 3 км, но по нормальному прицелиться у нас не получилось, и мы так и не увидели взрывной mочки кинетической энергии. Наша последняя отчаянная попытка заставила меня понервничать. Я боялся, что пострадает техника или люди.
Берегись! Берегись! Берегись! Берегись! Осторожно! [музыка] Я был просто рад, что все закончилось и все целы. Я не снимал, было страшно. Вижу! Да уж, точно! Груз отскочил. Учитывая, сколько времени и денег ушло на съемки, я бы сказал, это настоящий провал.
То же самое можно сказать и об оружии "Стрелы Бога": как им прицелиться? В теории стержнем можно управлять с помощью маневровых двигателей и стабилизаторов или перемещения центра массы, но на практике это очень сложно, когда тело летит на сверхзвуковой скорости. Кроме того, передача сигналов на такой снаряд была бы едва ли возможной из-за раскаленной плазмы вокруг него.
И это еще не все. Скажем, вы хотите поразить за 15 минут? Самое простое - держать на низкой орбите, скажем, 350 км. Стержень будет вращаться вокруг планеты, один оборот за 90 минут, и от момента приказа до самого удара пройдет до полутора часов.
Казалось бы, можно сократить ожидания до 30 минут, расположив на орбите сразу 10 снарядов, но Земля вращается, орбиты смещаются, и потребуется сотни стержней, чтобы вблизи потенциальной цели всегда находился хотя бы один. Допустим, вы решились на такую авантюру, но тогда на доставку сотни снарядов в Космос уйдут миллиарды долларов!
Маневровые двигатели со временем выйдут из строя, если их регулярно не обслуживать. Но может такое оружие пойдет для противоракетной обороны? Для этого подойдет снаряд полегче, чем в 10 тонн. Однако и в этом случае все не так просто. Чтобы сбить баллистическую ракету, нужно попасть в неё на этапе разгона.
Современные МБР в воздухе выпускают несколько боевых блоков, часть которых служит отвлечением для противоракетных систем. Например, если представить, что Северная Корея решит запустить свои ракеты, чтобы их перехватить, США потребуется 400 стержней на 8 орбитах; а для системы глобальной обороны это число нужно умножить в несколько раз.
Тогда, по скромным подсчетам, такая система обошлась бы в 300 миллиардов долларов, а это почти половина военного бюджета США. И все равно ничего не получится! Ведь противник может запустить несколько ракет одновременно. Стержень может поразить только одну цель, упустив все остальные.
Получается, что "Стрелы Бога" - это нереализуемый проект. Уйдя из Boeing, автор идеи Джерри Пурнель стал писателем-фантастом, и в его бестселлере 85 года "Поступь пришельцев" используют кинетическое оружие для захвата земли. И, честно говоря, я рад, что эта идея воплотилась только в научной фантастике.