Глобальный контроль за ядерными взрывами

Полковник Борис ЗНАМЕНЩИКОВ, кандидат технических наук;
Владимир КОЗЛОВ, кандидат технических наук; Алексей ВАСИЛЬЕВ, кандидат технических наук

С СОЗДАНИЕМ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ И НАЧАЛОМ ПРОВЕДЕНИЯ ядерных испытаний (ЯИ) возникла необходимость получения информации о параметрах проводимых вероятным противником ядерных взрывов (ЯВ) и конструктивных особенностях ядерных зарядов. Эта информация в те годы являлась основой для получения представлений о ядерном потенциале противника, его военно-технических возможностях. В дальнейшем в связи с заключением ряда международных договоров в области ограничения и запрещения ядерных испытаний новой задачей стал контроль за соблюдением этих договоров.

За прошедшие годы пройден путь от первых опытов по регистрации сигналов, сопровождающих ядерные взрывы, до создания национальных систем дальнего обнаружения (СДО) в США, СССР (России) и других странах. В настоящее время в рамках Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) создается Международная система мониторинга (МСМ), которой предусмотрены размещение 337 объектов по всему земному шару, сбор и анализ информации от них в Международном центре данных (МЦД) в г. Вена (Австрия).

Первая СДО была создана в США (USAEDS – US Atomic Energy Detection System, Система обнаружения ядерных взрывов США). В соответствии с подписанной генералом Д. Эйзенхауэром директивой штаба армии США (16 сентября 1947 г.) ответственность за обнаружение ядерных взрывов в любой точке земного шара была возложена на командующего ВВС армии США. В 1948 году во время проведения в Тихом океане серии ядерных испытаний под названием SANDSTOUN было опробовано несколько методов дальнего обнаружения ядерных взрывов. Наиболее перспективными были признаны самолетный отбор и анализ на радиоактивность проб воздуха, сейсмический и акустический методы.

Именно такой системой в первых числах сентября 1949 г. в атмосфере были обнаружены радиоактивные продукты от первого советского атомного испытания на Семипалатинском полигоне. С 1 июля 1959 г. руководство и организация СДО стали более централизованными, вся структура получила название AFTAC (Air Forсe Technical Applications Center, Центр прикладных технологий воздушных сил), сохранившееся до настоящего времени.

Датой создания СДО в нашей стране принято считать 6 февраля 1954 г., когда было подписано распоряжение Совета Министров СССР «Об организации при Геофизическом институте АН (ГЕОФИАН) СССР специальной сейсмометрической лаборатории с двумя сейсмическими станциями для систематического изучения и наблюдения сейсмических явлений, сопровождающих сильные взрывы, происходящие на дальних расстояниях».

Данные по акустическому и радионуклидному методам, полученные с пунктов наблюдения этой сети, и результаты обработки первичной сейсмической информации из сейсмометрической лаборатории ГЕОФИАН поступали и анализировались в едином центре – отделе теплового контроля ЛИПАН. В результате были зарегистрированы термоядерные взрывы на атоллах Эниветок и Бикини в 1954 году на расстояниях более 6000 км.

Одна из созданных на основании распоряжения Совмина СССР сейсмическая станция Михнево стала первым пунктом, где был зарегистрирован в дальней зоне электромагнитный импульс ЯВ в 1956 году. На станции были развернуты технические средства сейсмического, акустического и радиотехнического методов, и она стала прообразом всех лабораторий будущей Службы специального контроля (ССК).

На основании опыта работы первоначальной СДО и на базе первых лабораторий спецконтроля Министерства обороны 13 мая 1958 г. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР было предписано: «…В связи с настоятельной необходимостью расширить и усовершенствовать в кратчайшие сроки систему дальнего обнаружения ядерных взрывов, обязать Министерство обороны (т. Неделин) создать в течение 1958-1959 годов постоянно действующую службу контроля за испытаниями ядерного оружия, включив в ее состав существующие подразделения специального наблюдения». С этого времени (в СССР) и по настоящее время (в России) функционирует и развивается СДО под управлением этой службы, получившей в 1959 году название Службы специального контроля.

С тех пор основные усилия специалистов ССК направлены на снижение порога регистрируемых мощностей ЯВ.

Снижения порога регистрации ядерных взрывов сейсмическим методом прежде всего добивались путем выбора мест на территории СССР с наиболее благоприятными сейсмогеологическими характеристиками.

Важным направлением развития сейсмического метода контроля стало создание сейсмических групп в местах повышенной чувствительности к приему сейсмических сигналов.

В 1970 году в Семипалатинской лаборатории ССК была построена сейсмогруппа «Крест», состоящая из 21 скважинного датчика, разнесенным по двум взаимно перпендикулярным направлениям с разносом соседних скважин на 2,5 км. В 1978-1980 годах были введены в строй аналогичные сейсмогруппы «Боровое» (Северный Казахстан), «Макаров» (Житомирская обл., Украинская ССР) и «Майли-Сай» (Киргизская ССР). Данные станции показали свою высокую эффективность по получению информации о проводимых испытаниях на полигонах Индии, Пакистана, США и Франции.

Одним из способов глобального контроля за ядерными взрывами является установка сейсмической и гидроакустической аппаратуры на дне океанов. Однако техническая реализация этого способа чрезвычайно сложна. Прежде всего надо «вслепую» обеспечить надежный контакт датчиков с грунтом на больших глубинах, бесперебойную работу в условиях давления в сотни атмосфер, передачу информации на поверхность.

Американские специалисты после первых опытов с донными станциями попытались устанавливать приборы в скважины. Для чего они использовали глубоководное бурение с помощью специализированных кораблей «Гломар Челенджер».

Советские специалисты пошли по пути разработки автономных станций, позволяющих устанавливать их на дно на больших глубинах практически в любой точке Мирового океана.

К сожалению, распад СССР тяжело сказался на состоянии отечественной СДО. Большая часть наиболее эффективных станций осталась за рубежом. Вместе с тем в условиях возрастающей нестабильности в мире появился ряд стран, стремящихся к созданию собственного ядерного оружия в качестве гаранта защиты своей национальной безопасности.

Международная система контроля

В этих условиях решить задачу глобального контроля за ядерными испытаниями можно лишь с привлечением дополнительных данных от создаваемой Международной системы мониторинга Договора о всеобщем запрещении ядерных испытаний.

Переговоры по всеобъемлющему запрещению ядерных испытаний проводились в Женеве в течение 1994-1996 годов. В ходе переговоров был определен облик международного режима контроля ДВЗЯИ, включающего в себя:

• Международную систему мониторинга;
• механизм консультаций и разъяснений;
• инспекцию на месте сомнительного события без права отказа;
• меры укрепления доверия в отношении крупномасштабных химических взрывов.

К настоящему времени Договор подписан 176 (из 194) государствами, в том числе «пятеркой» ядерных держав, и ратифицирован 121 государством. Не подписали Договор Республика Индия, КНДР и Исламская Республика Пакистан (входят в список 44 наиболее развитых в ядерном отношении стран, участие которых в Договоре является одним из непременных условий вступления его в силу). Ратифицировали Договор 33 страны, входящие в указанный список. Из ядерных держав не ратифицировали Договор США и Китай, что, к сожалению, решающим образом влияет на его вступление в силу.

Основным инструментом контроля является Международная система мониторинга, объединяющая 321 станцию сейсмического, радионуклидного, инфразвукового и гидроакустического контроля, а также 16 сертифицированных лабораторий для проведения в случае необходимости углубленного анализа радионуклидных проб, полученных на радионуклидных станциях. Данные с объектов МСМ по спутниковым каналам связи поступают в Международный центр данных, который собирает, обрабатывает, архивирует и предоставляет государствам – участникам Договора собранную информацию.

В соответствии с Договором, задачей МЦД является обеспечение получения бесперебойной и достоверной технической информации по всем явлениям, схожим с ядерными испытаниями и зарегистрированным средствами контроля. Окончательное же решение, является ли то или иное событие ядерным взрывом, остается за государствами-участниками.

Наиболее действенный элемент контроля – инспекция на месте в районе, где предположительно произошло явление, схожее с ядерным взрывом. Инспекция состоит из нескольких этапов (общая продолжительность – до 130 сут), на каждом из которых предусмотрено применение различных инспекционных технологий и методик, таких, как облеты района инспекции, измерения радиоактивности, сейсмоизмерения, геофизические работы. На заключительном этапе допускается бурение для получения образцов грунта, которые могли бы подтвердить факт проведения ядерного взрыва.

МСМ претворяется в жизнь успешно

Не вдаваясь в детали тех вопросов и задач, которые возникают и решаются в ходе развертывания МСМ, следует сказать, что в целом грандиозная по замыслу и исполнению мировая система мониторинга земных сред достаточно успешно воплощается в жизнь. Пока трудно говорить о реальных возможностях контроля ЯИ будущей системы, поскольку она не создана и не проверена полностью. Однако практически по каждому методу контроля уже имеются факты, свидетельствующие о высокой эффективности мониторинга еще далеко не завершенной системы.

С помощью станций МСМ зафиксировано испытание ядерного оружия, проведенного Корейской Народно-Демократической Республикой 9 октября 2006 г. В автоматическом режиме событие было зарегистрировано тринадцатью сейсмическими станциями, и его параметры были опубликованы в бюллетене SEL1 через 2 ч после проведения взрыва. В бюллетене REB, который создается по результатам интерактивной обработки сейсмической информации со станций МСМ, приведены параметры события, полученные при обработке информации с 22 станций МСМ. Обеспечена высокая точность местоопределения, ошибка составила около 20 км.

Проверка чувствительности гидроакустических станций показывает, что даже взрывы очень малой мощности (~2 кг ТНТ) под водой уверенно обнаруживаются на расстояниях более 7 тыс. км.

На территории России будут расположены 19 сейсмических станций, а также четыре инфразвуковых, восемь радионуклидных станций и радиону-клидная лаборатория – всего 32 объекта МСМ. Практически все станции, входящие в состав МСМ, принадлежат Минобороны России, за исключением восьми вспомогательных сейсмических станций, которые находятся в ведении Российской академии наук. Станция в г. Петропавловск-Камчатский сдана в эксплуатацию, остальные находятся в стадии строительства со сроками окончания в 2008-2009 годах.

В соответствии с п. 4 ст. 3 Договора о ВЗЯИ каждое государство-участник учреждает национальный орган, выступающий в качестве координационного центра для связи с Организацией по ДВЗЯИ и другими государствами-участниками.

В России функции национального органа выполняет Министерство обороны РФ.

Руководство работами по созданию и обеспечению функционирования российских станций МСМ возложено на 12 Главное управление Минобороны России (ССК).

Нестабильная международная обстановка и неопределенность с Договором о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний вызывают необходимость развития национальной системы контроля и национальных средств контроля.

Основными направлениями развития национальной системы контроля являются:

• расширение сети пунктов наблюдения ССК и их переоснащение в первую очередь в целях повышения эффективности контроля приоритетных районов (Израиль, Индия, Иран, Китай, КНДР, Пакистан и другие страны, а также Невадский испытательный полигон);
• совершенствование авиационной сети отбора радионуклидных продуктов и радиоактивных благородных газов;
• совершенствование радиотехнической, акустической, магнитометрической подсистем контроля за воздушными и космическими взрывами;
• внедрение новых технологий контроля, в частности, с использованием космических средств обнаружения ЯВ;
• совершенствование методического и программного обеспечения идентификации и определения мощности ядерных взрывов.

Таким образом, в настоящее время идет активное строительство системы глобального контроля за ядерными испытаниями в рамках развития отечественной национальной системы и ее активного взаимодействия с Международной системой мониторинга.

И хотя на этом пути еще много трудностей и нерешенных вопросов, есть надежда, что надежный механизм контроля за ядерными испытаниями будет создан.