Богатая история секретного технологического агентства Пентагона.
Знаменитое исследовательское подразделение Министерства обороны США работает над технологическими прорывами с 1958 года. Вот как оно возникло и чем занимается сейчас.
Содержание
В 1957 году Советский Союз изменил ночное небо. Первый советский спутник пробыл на орбите всего 22 дня, но его появление привело к огромному количеству перемен для стран на Земле, особенно для США. СССР был впереди на орбите, и ракета, запустившая спутник, означала, что СССР, скорее всего, сможет запускать атомные или термоядерные боеголовки через космос и поражать цели в других странах, находящихся внизу.
В оборонной политике США советский спутник стал примером “технологической неожиданности”, когда соперничающая страна демонстрирует новое и поразительное средство. Для того чтобы Соединенные Штаты стала страной, которая делает сюрпризы, а не удивляется им, в 1958 году президент Дуайт Д. Эйзенхауэр создал то, что сегодня известно как DARPA – Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов.
Первоначально называвшееся Агентством перспективных исследовательских проектов, или ARPA, ARPA/DARPA оказало огромное влияние на развитие технологий как для вооруженных сил США, так и далеко за их пределами. (В 1972 г. агентство стало называться DARPA, затем с 1993 по 1996 г. – ARPA, а позже и до сих пор – снова DARPA).
Самое грандиозное достижение DARPA – разработка предшественника технологии, благодаря которой можно читать эту статью. Это ARPANET, непосредственный предшественник Интернета в том виде, в котором мы его знаем, который возник как способ гарантировать непрерывную связь в распределенной сети.
Среди других проектов можно выделить как явно военные, например, работа над созданием беспилотника MQ-1 Predator, так и проекты двойного назначения, например, исследования в области создания самоуправляемых автомобилей.
Какова основная цель DARPA?
В отдельных военных ведомствах существуют подразделения, которые могут проводить собственные исследования, направленные на технологическое совершенствование конкретных служб. К их числу относятся Управление военно-морских исследований, Исследовательская лаборатория ВВС и Командование по развитию боевых возможностей армии (DEVCOM). Задача DARPA с момента ее основания – заниматься исследованиями и разработкой технологий, которые не относятся ни к одной из служб, но считаются заслуживающими внимания по своим достоинствам и могут впоследствии оказаться востребованными.
Как возникло DARPA?
Запуск советского Спутника явился основополагающим событием в истории DARPA и ARPA. Именно это событие побудило президента Эйзенхауэра создать агентство своим указом. Ракеты в то время не были новинкой, но они были в значительной степени секретными. Во время Второй мировой войны нацистская Германия запускала ракеты со взрывчаткой против Великобритании. Эти ракеты V-2 вместе с некоторыми инженерами, которые их проектировали и создавали, были захвачены США и СССР, и каждая страна приступила к разработке собственных программ создания оружия на основе полученных знаний.
Ракеты сами по себе являются разрушительно эффективным способом нападения на другую страну, поскольку они могут выходить за линию фронта и поражать военные объекты, например склады с боеприпасами, или гражданские объекты, вызывая разрушения, ужас и опустошение за линией фронта. Что так напугало Соединенные Штаты в связи со “Спутником”, так это то, что вместо ракеты, способной преодолевать сотни километров в пределах земной атмосферы, это была ракета, способная выходить в космос, демонстрируя, что у СССР есть технология, которая может служить основой для создания межконтинентальной баллистической ракеты, или МБР.
МБР внушали особый страх, поскольку могли доставлять термоядерные боеголовки, угрожая массовыми разрушениями на всех континентах. Создание и применение США атомного оружия, а затем разработка водородных бомб (Н-бомб) также можно рассматривать как своего рода технологическую неожиданность, хотя оба проекта предшествовали появлению DARPA.
Журнал Popular Science впервые рассказал о DARPA в июле 1959 г. в статье “U.S. ‘Space Fence’ on Alert for Russian Spy-Satellites” (Американский “космический барьер” на случай обнаружения русских спутников-шпионов). В статье рассказывалось о новой угрозе, которую представляют для США космическая разведка и термоядерные бомбы, однако работа ARPA не получила особенно благоприятного освещения.
“Оперативная группа или конвой больше не могут укрыться с помощью радиомолчания на океанских просторах. Замеченный, он может быть уничтожен одной-единственной H-бомбой”, – говорилось в статье. “Эта новая тревожная проблема была передана в ARPA (Агентство перспективных исследовательских проектов), которое, естественно, назначило комиссию”.
Этот “космический барьер” стал основой для наблюдения США за объектами на орбите, которое в настоящее время возложено на Космические силы с их существующей и проверенной сетью датчиков.
Изобрело ли DARPA Интернет?
До появления Интернета электронные сообщения передавались по телекоммуникационным цепям и коммутаторам. Если реле между двумя абонентами переставало работать, то связь прекращалась, поскольку не было другого способа поддержать канал связи. ARPANET была создана как средство, позволяющее компьютерам обмениваться информацией, но передавать ее через распределенные сети, чтобы в случае потери одного узла цепь связи могла быть продолжена через другой.
“Передавая пакеты данных, которые динамически перемещались по сети к месту назначения, где они вновь собирались, стало возможным избежать потери данных даже в случае выхода из строя одного или нескольких узлов”, – описывает DARPA.
Самая ранняя сеть ARPANET, созданная в 1969 году (она начала работать в октябре того же года), была в основном проектом для Западного побережья. Она соединяла узлы Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Университета Юты и Стэнфордского исследовательского института. К сентябрю 1971 г. сеть достигла Восточного побережья, а к концу 1970-х гг. стала охватывать уже весь континент, соединяя военные базы, лаборатории и университеты, причем все они передавали сообщения по телефонным линиям.
Еще два ключевых новшества сделали ARPANET прочным образцом для Интернета. Первое – это запуск в производство первых маршрутизаторов трафика, которые должны были служить точками ретрансляции пакетов. (Современные беспроводные маршрутизаторы являются далекими потомками этой ранней проводной технологии). Другой задачей было создание универсальных протоколов передачи и функционирования, позволяющих продуктам и компьютерам, произведенным разными компаниями, иметь общий язык и форму общения.
Формально ARPANET была выведена из эксплуатации в 1988 году, отчасти благодаря дублированию новым на тот момент Интернетом. Она продемонстрировала, что компьютерные коммуникации могут работать на больших расстояниях через распределенные сети. Это послужило образцом для других коммуникационных технологий, используемых Соединенными Штатами, таких как ячеистые сети и спутниковые группировки, призванных обеспечить передачу сигналов, которые трудно нарушить.
“В то время, когда компьютеры еще были начинены вакуумными трубками, “арпанавты” понимали, что эти машины – нечто большее, чем вычислительные устройства. Им суждено было стать самыми мощными средствами связи в истории”, – писал Фил Паттон в журнале Popular Science в 1995 году.
Каковы ключевые проекты DARPA?
На протяжении 65 лет DARPA стимулирует развитие технологий, финансируя проекты и управляя ими на стадии исследований и разработок, а затем передавая их другим организациям, например лабораториям службы или частной промышленности, чтобы те довели их до полного воплощения.
DARPA приложило руку к созданию таких технологий, как компьютеры, сенсоры, робототехника, автономность, беспилотные транспортные средства, стелс и даже вакцина Moderna COVID-19. Список обширен, и DARPA ведет постоянные исследовательские программы, которые не позволяют составить полную картину. Не каждый из проектов DARPA приносит успех, но те, которые приносят, оказывают огромное влияние, как, например, следующий список “играющих” проектов:
Стелс: Совершенствование ракетной и сенсорной техники сделало рискованным полеты истребителей. Во время войны во Вьетнаме ВМС и ВВС приспособились к этой ситуации с помощью миссий “дикая ласка”, когда смелые пилоты вызывали на себя огонь зенитных ракет, а затем пытались обойти их, позволяя другим уничтожить радары и места запуска ракет. Такой подход не является идеальным. Одним из вариантов защиты самолетов, разработанным DARPA, является технология “стелс”, при которой форма и материалы самолета используются для минимизации его видимости на вражеских сенсорах, особенно на радарах.
Разработка DARPA демонстратора стелса HAVE BLUE (испытания которого, кстати, проводились в легендарной зоне 51) проложила путь к созданию первых стелс-самолетов, таких как истребитель F-117 и бомбардировщик B-2, которые в свою очередь проложили путь к современным самолетам-невидимкам – F-22 и F-35, а также стелс-бомбардировщик B-21.
Вакцины: В 2011 году DARPA приступило к реализации программы Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeutics (ADEPT) (Автономная диагностика, позволяющая проводить профилактику и терапию). В рамках этой программы в 2013 году компания Moderna получила от DARPA 25 млн. долларов, которые пошли на поддержку ее работы. Это была ставка, которая в значительной степени окупилась во время пандемии COVID-19, и стала одной из многих подобных программ, направленных на финансирование и поддержку всех технологий – от диагностики до лечения и производства.
Секретный космический самолет: X-37B – маневренный роботизированный космический самолет типа “Шаттл”, который начинался как программа НАСА, некоторое время разрабатывался в рамках DARPA, а затем стал проектом ВВС. Сегодня он эксплуатируется Космическими силами. Этот робот может находиться на орбите необычайно долгое время: продолжительность одного из последних полетов составила более 900 суток. Аппарат служит испытательным стендом для целого ряда технологий, включая автономный орбитальный полет, а также тестирование датчиков и материалов. Существуют некоторые предположения о том, к чему приведет использование X-37B на орбите. Пока наблюдения соответствуют заявленным целям испытаний, но возможность того, что многоразовый маневренный робот может оказаться полезным для атаки на спутники, вызывает осторожное беспокойство у многих военных.
В последние годы DARPA объявило о проектах, связанных с реактивными ранцами, подземной картографией и новыми орбитами для спутников. Есть даже проект, связанный с древесным и бумажным мусором, который получил созвучное название WUD (вуд – дерево).
Читайте также: DARPA: Ваши мысли под нашим контролем