Чтение онлайн

Мы также поддерживаем В. Л. Гинзбурга в том, что «недопустимо проходить мимо лженауки и ее пропаганды, мимо лжи и необъективности в исторических сочинениях, мимо клеветы на людей под видом публикации воспоминаний и т. п.». Именно поэтому мы снова и снова возвращаемся к подобным проблемам, сознавая, сколь причудливой и трудно уловимой порой оказывается грань между истиной и ее суррогатами.

А. А. Рухадзе, А. А. Самохин

Доклад на 4-й Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики», г. Саранск, 16–18 сентября 2003 г.

Этот доклад во многом носит автобиографический характер, и поэтому изложение ведется от первого лица. Здесь дается информация, которую я почерпнул не только из своих теоретических и экспериментальных исследований, но также и из исследований, проводимых во многих научных учреждениях бывшего Советского Союза. О них я узнавал либо от моих заказчиков, либо от друзей, работающих в этих учреждениях. Сегодня, когда завеса секретности с этих исследований давно снята, о них можно говорить. Более того, в периодической научной и научно-популярной литературе опубликованы практически все наиболее важные результаты таких исследований, их цели и перспективы реализации. Так что я никаких секретных сведений не раскрываю. Тем не менее мой доклад, думаю, интересен не только тем, что исходит от одного (не самого важного) из участников таких исследований, но и тем, что в нем рассказывается о моем отношении к этим исследованиям. Уверен, что аналогичные чувства испытывали и другие (более важные) их участники, но они так же, как и я, молчали. Правда, причины молчания, по-видимому, у всех были разные.

Впервые серьезно о лучевом оружии я услышал во второй половине 1960-х, где-то в 1966–1968 г. После защиты докторской диссертации, особенно после ее утверждения ВАК в 1965 году, я стремился получить самостоятельность в науке, возглавить какое-нибудь научное направление. Естественно, я хотел, чтобы это направление было связано с сильноточными релятивистскими электронными пучками и их взаимодействием с плазмой и со средами. В 1966–1967 гг. в лаборатории физики плазмы ФИАН, где я работал, защитили докторские Л. М. Коврижных и И. С. Шпигель, и они также стремились возглавить самостоятельные научные подразделения. Тематика у них была своя: термоядерная на «Стеллараторе» — главное направление научной деятельности лаборатории Физики плазмы в целом, которую возглавлял М. С. Рабинович.

Было в лаборатории и второе научное направление, начатое по инициативе В. И. Векслера, которое тогда возглавлял Г. М. Батанов, так называемый «РАМУС» — радиационный метод ускорения нейтральных сгустков заряженных частиц в волноводе с помощью мощного СВЧ-излучения. Однако оба эти направления финансово не были достаточно обеспечены для полноценной жизни лаборатории. К тому же в 1966 году В. И. Векслер умер, и тематика «РАМУС» вообще повисла в воздухе.

Перед М. С. Рабиновичем стояла большая проблема: как новым докторам и Г. М. Батанову создать сектора и где под них достать деньги. В то время их можно было достать только через военно-промышленный комплекс, предложив разработку какого-либо нового перспективного вида лучевого оружия. Именно лучевого, поскольку как для защиты, так и для нападения требовалось быстрое, безынерционное, почти мгновенное реагирование. Это было постхрущевское время, время разгара холодной войны. Именно тогда и у нас, и в США начали разрабатывать лазерное оружие, нечто вроде «гиперболоида инженера Гарина». Кроме слухов я ничего об этом оружии не знал. Знал только, что одно из направлений лазерного оружия носило глобальный характер и его возглавлял академик Н. Г. Басов. Другое же направление носило менее глобальный характер и скорее было нацелено на создание тактического оружия. Возглавлял его академик А. М. Прохоров. Вот и все, что тогда, в конце 1960-х, я знал о лазерном оружии и, честно говоря, большего знать и не хотел — лазер не был моим внутренним импульсом, и, кроме того, им и так занималось слишком много людей.

Не знал я и того, что у М. С. Рабиновича уже тогда было «за пазухой» весьма и весьма перспективное предложение о создании лучевого оружия, но не лазерного, а на основе мощного СВЧ-излучения. Дело в том, что эксперименты по теме «РАМУС», проводимые в группе И. Р. Геккера, привели к неожиданному результату: не к отражению СВЧ-излучения в волноводе от плотного сгустка плазмы и его ускорению, а к аномальному поглощению СВЧ-излучения плазменным сгустком и ускорению части его электронов до больших энергий. Это открывало новые возможности по созданию лучевого СВЧ-оружия, более перспективного, чем лазерное оружие. Связано это с тем, что длина волны лазерного излучения порядка микрона, поэтому лазерное излучение практически невозможно сфокусировать на относительно малой площади цели, находящейся на большом (больше 100 км) расстоянии. Естественное же угловое расхождение оптического лазерного излучения в атмосфере в результате рассеяния составляет θ ~ 10– 4 (это было установлено в специально созданном для обеспечения выполнения программы создания лазерного оружия Институте оптики атмосферы в СО АН СССР в г. Томске, который возглавлял академик В. Е. Зуев). Отсюда следовало, что пятно лазерного излучения на расстояни 100 км будет иметь диаметр не менее 20 метров, а плотность энергии на площади в 1 см2 при полной энергии лазерного источника в 1 МДж (для короткоимпульсного лазера неосуществимая мечта и сегодня) меньше 0,1 Дж/см2. Этого слишком мало: чтобы поразить цель, создав в ней отверстие в 1 см2, требуется больше 1 кДж/см2.

Хотя приведенные оценки были получены несколько позже, но уже тогда, в конце 1960-х, в общих чертах они были ясны; по крайней мере, невозможность фокусировки лазерного излучения была хорошо понятна. И тем не менее о расходимости лазерного луча в атмосфере были намного более радужные надежды. Мне тогда все это было неизвестно и, более того, недоступно ввиду секретности этих данных. М. С. Рабинович, по-видимому, их знал и потому попросил Н. Г. Басова (тогда заместителя директора ФИАН) обратиться в правительство с предложением издать постановление о создании СВЧ-оружия сантиметрового диапазона длин волн. Ведь СВЧ-излучение можно сфокусировать с помощью фазированной антенной системы на площадь и λ2 (где λ = 3 см — длина волны СВЧ-излучения). Если расстояние до цели h = 100 км, то для такой фокусировки радиус антенны должен быть порядка

R ~ √λh ~ 60 м.

Отсюда следует, что если источник СВЧ-излучения обладает энергией 104 Дж, то можно разгерметизировать спутник либо ракету на расстоянии более 100 км.

Н. Г. Басов от идеи М. С. Рабиновича выйти в правительство отказался, ответив, что он может обратиться лишь к тогдашнему заместителю министра радиопромышленности В. И. Маркову, чтобы тот возглавил эту тему и обеспечил финансирование соответствующих работ в лаборатории М. С. Рабиновича. Но только при одном условии: работы эти в лаборатории М. С. Рабиновича должен возглавить А. А. Рухадзе. На это уже не мог пойти М. С. Рабинович, поскольку к работам по теме «РАМУС», в недрах которой и родилась эта идея, я не имел никакого отношения.

Альянс с Н. Г. Басовым не удался, и тогда М. С. Рабинович обратился к А. М. Прохорову. В результате в 1969 году вышло постановление правительства, согласно которому большая кооперация, возглавляемая заместителем министра В. И. Марковым и академиком А. М. Прохоровым, должна была создать источник СВЧ-излучения с длительностью импульса несколько миллисекунд и общей мощностью до 20 МВт путем когерентного сложения излучения от 196 источников с точностью до 10~ю с. Это постановление существенным образом повлияло на жизнь лаборатории физики плазмы, которая финансово стала одной из самых обеспеченных в ФИАН. М. С. Рабинович в конце 1971 года создал сразу четыре сектора: И. С. Шпигелю (сектор «Стелларатор»), Л. М. Коврижных (теоретический сектор; В. П. Силин, который возглавлял этот сектор до него, из лаборатории ушел), Г. М. Батанову (сектор «РАМУС») и мне (сектор плазменной электроники).

Так я получил возможность заниматься выбранной мною темой, в которой у меня был значительный задел, — взаимодействием сильноточных импульсных релятивистских электронных пучков с плазмой и исследованием генерации СВЧ-излучения я занимался давно. Но к закрытой теме я тогда еще не был допущен и к лучевому СВЧ-оружию прямого отношения не имел.

Но уже имел отношение к лазерному оружию. И произошло это следующим образом. Еще в 1966 году я увлек идеей импульсных релятивистских электронных пучков одного из сотрудников Н. Г. Басова — О. В. Богданкевича. Он тогда завершал работы по сооружению лабораторного корпуса в г. Троицке (в филиале ФИАНа), в котором предполагалось развернуть исследования по полупроводниковым лазерам. Мы убеждали Н. Г. Басова изменить тематику лаборатории в Троицке и заняться там совместно с нами физикой релятивистских пучков. Н. Г. Басов, естественно, нам отказал, иначе он не был бы самим собой — фанатиком лазеров. Зная, однако, мое стремление к самостоятельности, предложил и мне заняться проблемой лазерного оружия. Дело в том, что в басовской теме основным активным элементом, генерирующим мощное лазерное излучение, предполагалось использовать газ SF6J (предложенный И. С. Собельманом) при высоком давлении и в большом объеме. Полоса поглощения этого газа лежит в ультрафиолетовой области, поэтому обычные ксеноновые лампы разработанные И. С. Маршаком [41] и успешно используемые для накачки твердотельных лазеров, не годились. Возникла проблема создания эффективных источников мощного ультрафиолетового излучения для накачки SF6J, и Н. Г. Басов предложил мне участвовать в работах по созданию таких источников на базе сильноточного самосжатого разряда в плотных газах. Мне показалось это интересным, и я согласился, а также привлек к этим работам кафедру электроники физического факультета МГУ (группу тогда молодого А. Ф. Александрова). В ФИАН в лаборатории квантовой радиофизики эти работы велись в группах В. Б. Розанов и Ф. А. Николаева. Так с начала 1968 года я приобщился к работам по лазерному оружию. Тогда же я разобрался в деталях не только басовской темы, но и прохоровской. Хотя в качестве активного элемента в последней использовалось неодимовое стекло, но и здесь необходимо было создать долгоживущие электроразрядные источники света для накачки такого лазера. Исследования были очень схожи с нашими, и, естественно, своими достижениями мы делились, в том числе и с физиками из филиала ИАЭ им. И. В. Курчатова в г. Троицке (руководил работами Е. П. Велихов). Думаю, что все мы прекрасно понимали бесперспективность создания силового лазерного оружия, особенно дальнего действия (я, по крайней мере, в этом был убежден). Но никто об этом громко не говорил. Даже Ю. Б. Харитон — научный руководитель ядерного центра в Арзамасе-16, сказавший, что ракету можно сбить только антиракетой, — активно проводил исследования по мощным лазерам у себя на объекте.

Мы с А. Ф. Александровым на физфаке, В. Б. Розанов с Ф. А. Николаевым в ФИАН, Ю. С. Протасов с Н. П. Козловым в Бауманском училище честно выполнили свою задачу — создали эффективные источники ультрафиолетового излучения для накачки мощных лазеров и были удостоены Госпремии СССР в 1981 году за цикл работ по «физике излучающей плазмы».

О еще большем блефе 1970-х и 1980-х годов по созданию лучевого оружия я узнал после того, как в 1974 году стал активным участником работ по упомянутому выше СВЧ-оружию. Дело в том, что с 1971 года в созданном для меня секторе плазменной электроники начали проводиться работы по двум направлениям. Работы по релятивистским вакуумным СВЧ-источникам проводились в группе М. Д. Райзера в тесном контакте с электронщиками НИРФИ (г. Горький). Работы же по плазменным релятивистским СВЧ-источникам проводились в группе П. С. Стрелкова. Источник пучка релятивистских электронов «Терек-1» в группе М. Д. Райзера был создан Г. П. Мхеидзе в 1972 году. Именно на этой установке (с параметрами: напряжение 670 кэВ, ток 5 кА и длительность импульса 40 не) М. Д. Райзером, Г. П. Мхеидзе, Л. Э. Цоппом (ФИАН), М. И. Петелиным, Н. Ф. Ковалевым и А. В. Сморгонским (НИРФИ) был впервые в мире реализован релятивистский СВЧ-генератор ЛОВ (названный карсинотроном) с мощностью свыше 300 МВт и кпд 14 %. Это было сенсацией. Американцы, имеющие лучшие, чем у нас, источники пучков, такого добиться не могли, в их релятивистских источниках СВЧ кпд не превышал нескольких процентов. Только через год, побывав у нас и взяв образец нашего ЛОВ, они смогли повторить наш результат.

Но и для нашей программы по СВЧ оружию и для меня лично полученный результат оказался переломным. Дело в том, что проблема сложения мощности от 196 элементов за время 10–10 с в это время сильно буксовала (она была решена только в 1978 году). Я же высказал мнение, что для решения всей проблемы СВЧ оружия миллисекундный источник СВЧ непригоден. Чтобы пробить броню и создать в ней сантиметровое отверстие, энергоподвод к цели должен происходить за время, меньшее времени теплоотдачи вследствие теплопроводности. Это же время порядка микросекунд. Следовательно, нам нужен был источник СВЧ микросекундной длительности; для получения необходимой энергии 10 кДж/см2 его мощность должна быть не менее 10 ГВт. Так появилась идея новой короткоимпульсной СВЧ установки, нового правительственного постановления, которое и вышло в 1976 году. Согласно этому постановлению, основными участниками кооперации были ИСЭ СО АН (Г. А. Месяц — источники релятивистских пучков), ИПФАН (А. В. Гапонов-Грехов — генераторы СВЧ) — эти институты создавались в соответствии с постановлением, и ФИАН (физика СВЧ воздействия). Научными руководителями работ были А. М. Прохоров и А. А. Кузьмин (директор Московского радиотехнического института — МРТИ).