Pred kratkim smo preučili možnosti vesoljskih izvidniških sredstev za odkrivanje udarnih skupin letalskih nosilcev. Avtor je zlasti postavil domnevo o nastanku v bližnji prihodnosti "ozvezdij" kompaktnih in poceni izvidniških satelitov, postavljenih v nizke orbite in sposobnih nadomestiti obstoječe velike in drage izvidniške satelite. Nekaj podobnega se že dogaja s komunikacijskimi sateliti zahvaljujoč Space X in njegovemu globalnemu projektu hitrega satelitskega interneta Starlink.
Po avtorjevi domnevi bi lahko tehnologije, uporabljene za obsežno gradnjo in uvedbo satelitov Starlink, pozneje uporabili za izdelavo izvidniških satelitov. Nekateri nasprotniki so temu nasprotovali, da bodo izvidniški sateliti veliko večji, kompleksnejši in dražji. To še posebej velja za aktivne radarske izvidniške satelite, ki so v največjem interesu, saj lahko delujejo kadar koli v dnevu in v vsakem vremenu.
No, prihodnost prihaja prej, kot je avtor predvideval. Toda na žalost ta prihodnost ne prihaja za vse.
Capella prostor
Ameriško podjetje Capella Space s sedežem v San Franciscu v Kaliforniji, ustanovljeno leta 2016, želi uporabnikom po vsem svetu omogočiti pridobivanje komercialnih radarskih posnetkov površine planeta z visoko ločljivostjo.
Capella Space namerava namestiti 36 satelitov, opremljenih z radarjem s sintetično zaslonko. Predvidevalo se je, da bo masa enega satelita približno 40 kilogramov. Sistem bi moral omogočati pridobivanje radarskih (RL) posnetkov zemeljske površine z ločljivostjo 50 centimetrov.
Poleg tega sistem verjetno sprejema slike z ločljivostjo 25 centimetrov in več, vendar to možnost za civilne potrošnike zakonodaja ZDA še vedno blokira.
Decembra 2018 je Capella Space v orbito izstrelila svoj prvi preskusni satelit Denali. Izstrelitev je bila izvedena z nosilno raketo SpaceX Falcon 9 iz letalske baze Vandenberg (Kalifornija).
Satelit Denali je zasnovan za preizkušanje zasnove in tehnologije. Slike RL z njega niso bile prodane. Uporabili pa so jih za interno testiranje in privabljanje vlagateljev in potencialnih strank. Po izstrelitvi je satelit Denali postavil prilagodljivo antensko mrežo, ki pokriva površino približno 8 metrov.
Avgusta 2020 je bil izstreljen prvi serijski operativni satelit Sequoia, ki že lahko komercialnim odjemalcem zagotavlja radarske posnetke zemeljske površine. Izstrelitev v orbito je izvedla RN Electron zasebnega ameriškega vesoljskega podjetja Rocket Lab.
Masa satelita Sequoia je 107 kilogramov. Vsebuje 400 metrov kablov in žic, ki povezujejo več kot sto elektronskih modulov. Programska oprema vključuje več kot 250.000 vrstic kode C, več kot 10.000 vrstic kode Python in več kot 500.000 vrstic kode FPGA.
Z orbitalno nadmorsko višino 525 kilometrov in orbitalnim nagibom 45 stopinj lahko Sequoia strankam ponudi radarske posnetke v regijah, kot so Bližnji vzhod, Koreja, Japonska, Evropa, jugovzhodna Azija, Afrika in ZDA.
Do konca leta 2020 se načrtuje, da bo SpaceX v orbito izstrelil še dva satelita Sequoia RN Falcon 9. Skupaj je načrtovano izstrelitev najmanj sedmih satelitov te vrste.
Treba je razumeti, da je največja ločljivost območja, izbranega za raziskavo, zagotovljena, ko je radarska slika izpostavljena približno 60 sekund, za kar so sateliti Sequoia opremljeni s sistemom mehanske orientacije antenskega traku. Razmik med letom bo manjši. Način sintetične zaslonke omogoča natančno 3D topografijo in površinsko opredelitev.
Predvideva se, da bo končna konstelacija 36 satelitov posnela kateri koli del planeta z intervalom največ eno uro.
Satelit Sequoia Capella Space je v 4 letih ustvarila ekipa 100 ljudi.
Capella Space je z vladnimi agencijami ZDA že podpisala pogodbe za zagotavljanje kartografskih informacij.
Zlasti je bil leta 2019 podpisan sporazum z ameriškim nacionalnim izvidniškim uradom (NRO) za integracijo komercialnih radarskih posnetkov, pridobljenih s sateliti Capella Space, z državnimi nadzornimi sateliti NRO.
Novembra 2019 so ameriške letalske sile (Air Force) podpisale pogodbo s Capella Space za vključitev posnetkov podjetja v programsko opremo za navidezno resničnost Air Force (morda se nanašajo na zelo podrobne 3D zemljevide terena za letalstvo).
13. maja 2020 je bila z Ministrstvom za obrambo ZDA podpisana pogodba za posredovanje radarskih podatkov o radarjih s sintetično odprtino v zraku ameriški mornarici. Capella bo ministrstvu za obrambo zagotovil tudi interne analitične storitve za razlago ugotovitev.
25. junija 2020 je Capella Space objavila podpis skupnega sporazuma o raziskavah in razvoju (CRADA) z ameriško nacionalno geoprostorsko agencijo (NGA). Sporazum CRADA bo Capella Space omogočil dostop raziskovalcem NGA za globlje razumevanje vprašanj. V zameno NGA dobi dostop do posnetkov in analitičnih storitev Capella Space. To je prvi sporazum CRADA med NGA in komercialnim podjetjem, ki zagotavlja posnetke radarskih satelitov s sintetično zaslonko.
Seveda vesoljskih satelitov Capella ni mogoče šteti za neposredne analoge prefinjenih in dragih izvidniških satelitov, ki so jih izstrelile vodilne vojaško-industrijske sile. Toda tukaj je pomembno še nekaj.
Podjetje s 100 osebami je razvilo in izdelalo satelite, ki lahko sprejemajo radarske slike visoke ločljivosti. To podjetje načrtuje uvedbo konstelacije 36 takšnih satelitov. Velikost in masa teh satelitov omogočata, da jih dajo v orbito v grozdih, tako kot to velja za komunikacijske satelite Starlink. To omogoča ne le hitro izgradnjo njihove skupine v orbiti, ampak tudi nujno, če je potrebno, izstrelitev z raketami.
Če je za to sposobno samo zasebno zagonsko podjetje? Koliko takšnih ali podobnih satelitov lahko po potrebi izstreli obrambno ministrstvo ZDA?
Mimogrede, Capella Space ni edino podjetje, ki deluje v tej smeri.
LEDEJ
Finsko podjetje ICEYE je bilo ustanovljeno leta 2014 kot podružnica Univerze Aalto, Fakultete za radijsko tehnologijo.
ICEYE od leta 2019 ponuja storitve za pridobivanje komercialnih radarskih slik visoke ločljivosti, pridobljenih s tremi lastniškimi sateliti. Prvi satelit ICEYE-X2 je 3. decembra 2018 izstrelila raketa SpaceX Falcon 9, dva satelita pa 5. julija 2019.
Predvideva se, da bo s komercialnim uspehom projekta letno izstreljeno še nekaj satelitov.
Masa enega satelita je 85 kilogramov. Opremljen je z ionskimi potisniki za popravljanje orbite. Ločljivost radarskih slik je 0, 25x0, 5, 1x1 ali 3x3 metra, natančnost poravnave je 10 metrov, hitrost komunikacijskega kanala je 140 megabitov na sekundo. Orbitalna višina je 570 kilometrov, naklon 97,69 stopinj.
Planet Labs
Ameriško podjetje Planet Labs, ustanovljeno leta 2010, razvija in izdeluje mikrosatelite tipa CubeSat, imenovane Dove, ki so v orbito dostavljeni kot pomožni tovor za druge misije.
Vsak satelit Dove je opremljen z najsodobnejšimi optičnimi izvidniškimi sistemi, programiranimi za raziskovanje različnih delov Zemlje. Vsak opazovalni satelit Dove neprestano skenira zemeljsko površino in po prehodu nad zemeljsko postajo pošilja podatke.
Prva dva poskusna satelita Dove sta bila izstreljena leta 2013.
Po prevzemu nemškega podjetja BlackBridge AG so satelitsko konstelacijo Planet Labs razširili s sateliti RapidEye. In potem, ko je TerraBella od Googla kupila tudi ozvezdje SkySat.
Julija 2015 je Planet Labs v orbito postavil 87 satelitov Dove in 5 satelitov RapidEye. Leta 2017 je Planet izstrelil še 88 satelitov Dove. Do septembra 2018 je podjetje izstrelilo še približno 300 satelitov, od tega 150 aktivnih. Leta 2020 je Planet Labs predstavil šest dodatnih SkySats in 35 satelitov Dove z visoko ločljivostjo.
Dovejevi sateliti tehtajo 4 kilograme. Njihove dimenzije so 10x10x30 centimetrov, višina orbite je 400 kilometrov.
Sateliti ponujajo slike z ločljivostjo 3-5 metrov.
Sateliti RapidEye velikosti manj kot en kubični meter in tehtajo 150 kilogramov, ki se nahajajo na nadmorski višini 630 kilometrov, zagotavljajo sliko z ločljivostjo 5 metrov z uporabo multispektralnega senzorja v modri barvi (440-510 nm), zeleni (520-590 nm)), blizu rdečih (630–690 nm), daleč rdečih (690–730 nm) in bližnjih infrardečih (760–880 nm) valovnih dolžin.
Sateliti SkySat ponujajo video posnetke z ločljivostjo manj kot meter. Njihova zasnova temelji na uporabi poceni, komercialno dostopnih elektronskih komponent.
Sateliti SkySat so dolgi približno 80 centimetrov in tehtajo približno 100 kilogramov.
Sateliti SkySat so v orbiti na nadmorski višini 450 kilometrov in so opremljeni z multispektralnimi in pankromatičnimi senzorji. Prostorska ločljivost v pankromatičnem območju 400-900 nm je 0,9 metra.
Multispektralni senzor zbira podatke v modrem (450-515 nm), zelenem (515-595 nm), rdečem (605-695 nm) in bližnjem infrardečem (740-900 nm) območju z ločljivostjo 2 metra.
Imamo kaj podobnega?
Ruska zasebna kozmonavtika
Uspehi ruske zasebne kozmonavtike so veliko skromnejši.
Najprej se lahko spomnimo podjetja SPUTNIX, ustanovljenega leta 2011, ki je leta 2014 na nizkozemeljsko orbito z maso 26 kilogramov izstrelilo prvo rusko zasebno demonstratorko mikrosatelitske tehnologije Tablettsat-Aurora.
Kot glavni tovor je vozilo opremljeno s pankromatsko kamero za snemanje zemeljske površine v spektralnem pasu 430-950 nm z ločljivostjo 15 metrov in širino pasu 47 kilometrov.
Izvedenih je bilo tudi več znanstvenih in izobraževalnih nanostelitov, ki so jih razvili študenti in šolarji.
Med napravami v razvoju lahko opazimo ultra kompaktni satelit za daljinsko zaznavanje Zemlje RBIKRAFT-ZORKIY.
Njegova masa bo 10, 5 kilogramov. Izstrelitev je predvidena za leto 2021.
Naprava bo nosila teleskopsko kamero z ločljivostjo 6, 6 metrov na slikovno piko, ki jo proizvaja NPO Lepton. Kamera je opremljena s sistemom za termično stabilizacijo in ostrenje ter vgrajeno pomnilniško napravo, ki omogoča fotografiranje na zahtevo, ne da bi bila vezana na sprejemne postaje.
Ocenjena orbitalna nadmorska višina satelita RBIKRAFT-ZORKY bo 550 kilometrov z nagibom 98 stopinj.
Drugo podjetje je NPP Dauria Aerospace, ustanovljeno leta 2011 in eno prvih ruskih podjetij, ki so ustvarila in lansirala komercialne satelite.
8. julija 2014 je Dauria Aerospay izstrelil prvi satelit serije DX, opremljen z nosilnostjo za sprejemanje in oddajanje signalov iz sistema za samodejno identifikacijo, namenjenega za navigacijo in identifikacijo ladij v svetovnem oceanu in na rečnih poteh.
Še dva satelita PERSEUS-M1 in PERSEUS-M2 sta bila konec leta 2015 prodana ameriškemu vesoljskemu prostoru Aquila.
Istega leta 2015 je Mihail Kokorich, ustanovitelj NPP Dauria Aerospay LLC, prodal svoj delež v podjetju in emigriral v ZDA.
Kot lahko vidimo, je naš zaostanek na področju komercialnih satelitov iz vodilnih držav sveta približno 10-15 let.
Formalno obstajajo podjetja, ki proizvajajo komponente za satelite - ionske motorje, senzorje, elektronske komponente. Toda ustanovitev proizvodnega obrata, ki proizvaja končni izdelek - visokotehnološke satelite - nekako ne raste skupaj.
Podobno imamo pri nosilcih. Na splošno še nimamo ničesar primerljivega s Space X ali Capella Space.
sklepe
Komercializacija vesolja se razvija z največjo hitrostjo, tako v smislu postavljanja tovora v orbito kot v smislu ustvarjanja umetnih zemeljskih satelitov za različne namene. Opozoriti je treba, da je bil trend komercializacije prostora začrtan v začetku leta 2000 in je v zadnjem desetletju postal eksploziven. Skupaj je to omogočilo nastanek opreme, tehnologij in storitev, ki so bile v zadnjem času nedostopne ne le za komercialne, ampak tudi za vladne odjemalce.
V tej luči možnost, da ameriške oborožene sile namestijo stotine ali celo tisoče izvidniških in komunikacijskih satelitov, v prihodnosti pa tudi satelite sistema protiraketne obrambe (ABM), ne vzbuja več dvomov
Kaj to za nas pomeni v praksi?
Lahko trdimo, da se bo od določenega trenutka, ko bo razmeščenih vse več izvidniških satelitov različnih razredov in namenov ter se bodo izboljšale njihove tehnične lastnosti, skoraj nemogoče izogniti odkrivanju številnih vrst orožja iz vesolja
Sposobnost pridobivanja globalnih, urnih in celoletnih izvidniških podatkov v časovnem merilu, ki je blizu realnemu, bo omogočilo izvajanje napadov z natančnim orožjem in brezpilotnimi letali (brezpilotnimi letali) do celotne globine sovražnikovo ozemlje, ne le na stacionarnih, ampak tudi na mobilnih ciljih, pri čemer je orožje ponovno usmerjeno v beg.
V nevarnosti bodo mobilni raketni sistemi na kopnem (PGRK), ki sestavljajo enega od elementov ruskih jedrskih odvračilnih sil (SNF), površinske ladje s tradicionalno postavitvijo pa bodo izgubile najmanjšo možnost, da se izgubijo v globinah ocean, kar pomeni, da bodo sovražnikova letala na dolge razdalje vedno imela pobudo in bodo lahko zagotovila potrebno koncentracijo sil za napad s protiladanskimi raketami (ASM), ki zadostuje za premagovanje zračne obrambe (zračna obramba) letalskih nosilcev in udarnih skupin mornarice (AUG in KUG).
Če so ZDA uradno legalizirale prodajo slik iz vesolja z ločljivostjo 50 centimetrov, kakšna resolucija je na voljo vojski - 25, 10 centimetrov ali manj?
S to kakovostjo slike vam ne pomagajo nobeni kotni reflektorji. Na primer, pri napadu na ladje se lahko njihovo začetno zaznavanje izvede z ločljivostjo 3-5 metrov, nato pa se identifikacija izvede z ločljivostjo 50 centimetrov ali manj. In potem, po izstrelitvi ladijskega raketnega sistema, lahko ladje sledimo in njihove koordinate v realnem času posredujemo neposredno v proti ladijski raketni sistem preko satelitskega komunikacijskega kanala (ponovno ciljanje med letom).
Nekdo bo rekel, zakaj ne bi uporabili elektronskega bojevanja?
Lahko rešijo nekatere težave, ne pa vseh. Oprema za elektronsko bojevanje je sama po sebi "svetilnik" za sovražnika, zato je nemogoče uporabljati neprekinjeno. Poleg tega ostaja optična izvidniška oprema.
Praktično je nerealno in ekonomsko neučinkovito uničiti mrežo majhnih satelitov s površja - skupino majhnih satelitov je mogoče dopolniti z manjšimi gospodarskimi izgubami, kot pa jih sestreliti z raketami za protiraketno obrambo. To zahteva specializirane vesoljske prestreznike, ki so sposobni intenzivnega manevriranja in so dalj časa v orbiti, kar zagotavlja dosledno uničenje številnih ciljev.
In ne zanašajte se na splošno napačno predstavo o "vedru orehov v orbiti."Celotno gospodarstvo planeta ne bo moglo prepeljati "orehov" v orbito v količini, ki bi zadostovala za uničenje satelitov.
"Po podatkih Evropske vesoljske agencije okoli našega planeta kroži več kot 29.000 velikih naplavin, od 4-palčnih kosov kovine do celotnih neobstoječih satelitov in rezervoarjev z izrabljenim gorivom. Dodajte približno 670.000 kosov kovine velikosti 1 do 10 centimetrov, približno 170 milijonov delcev barve ter nešteto milijard zamrznjenih kapljic hladilne tekočine in prašnih delcev, manjših od centimetra."
Izboljšanje tehnologij za ustvarjanje majhnih satelitov in tehnologij protiraketne obrambe bo najverjetneje privedlo do ponovnega izvajanja projektov prestreznikov orbitalnih raketnih obramb tipa "diamantni kamenček" na novi tehnični ravni, ki bodo ob upoštevanju krepitve izvidniške in udarne zmogljivosti ameriškega SNF.
Konec 20. stoletja se je veliko govorilo o tem, da bo 21. stoletje stoletje virtualne resničnosti, nano- in biotehnologije. Prostor pa je postal "vsakodnevno uporabljen" in se povezuje z nečim podobnim satelitski televiziji.
Pojav zasebnih podjetij z ambicioznimi cilji in projekti je vse spremenil. In vesolje se je spet znašlo v ospredju tehnološkega napredka.
Vesolje niso le projekti znanstvenih raziskav in širitve človeštva na nova ozemlja, ampak tudi temeljni kamen pri zagotavljanju varnosti države. Že zdaj, ne da bi pri tem pridobili prednost ali vsaj pariteto v vesolju, so vse kopenske, zračne in morske sile obsojene na poraz. V prihodnosti se bo to stanje le še poslabšalo.
To uvršča projekte za ustvarjanje obetavnih raketnih nosilcev in vesoljskih plovil za različne namene med najpomembnejše naloge naše države.
