Più di recente, abbiamo considerato le capacità delle risorse di ricognizione spaziale per rilevare i gruppi di portaerei d'attacco. In particolare, l'autore ha avanzato l'ipotesi sulla creazione nel prossimo futuro di "costellazioni" di satelliti da ricognizione compatti ed economici, posti in orbite basse e in grado di sostituire i grandi e costosi satelliti da ricognizione esistenti. Qualcosa di simile sta già accadendo con i satelliti di comunicazione grazie a Space X e al suo progetto Internet satellitare ad alta velocità globale Starlink.
Secondo l'ipotesi dell'autore, le tecnologie utilizzate per la costruzione e il dispiegamento su larga scala dei satelliti Starlink potrebbero essere successivamente utilizzate per la costruzione di satelliti da ricognizione. Alcuni oppositori hanno obiettato che i satelliti da ricognizione saranno molto più grandi, più complessi e più costosi. E questo è particolarmente vero per i satelliti di ricognizione radar attivi, che sono di grande interesse, poiché possono operare in qualsiasi momento della giornata e con qualsiasi tempo.
Ebbene, il futuro arriva prima di quanto ipotizzato dall'autore. Ma, purtroppo, questo futuro non arriva per tutti.
Spazio a cappella
Fondata nel 2016, la società americana Capella Space, con sede a San Francisco, California, mira a fornire agli utenti di tutto il mondo la possibilità di ottenere immagini radar commerciali ad alta risoluzione della superficie del pianeta.
Capella Space prevede di distribuire 36 satelliti dotati di radar ad apertura sintetica. Si presumeva che la massa di un satellite fosse di circa 40 chilogrammi. Il sistema dovrebbe consentire di ottenere immagini radar (RL) della superficie terrestre con una risoluzione di 50 centimetri.
Inoltre, presumibilmente il sistema è in grado di ricevere immagini con una risoluzione di 25 centimetri e oltre, ma questa opportunità per i consumatori civili è ancora bloccata dalla legge statunitense.
Nel dicembre 2018, Capella Space ha lanciato in orbita il suo primo satellite di prova, Denali. Il lancio è stato effettuato utilizzando un veicolo di lancio SpaceX Falcon 9 dalla Vandenberg Air Force Base (California).
Il satellite Denali è progettato per testare design e tecnologia. Le immagini RL da esso non sono state vendute. Ma sono stati utilizzati per test interni e per attirare investitori e potenziali clienti. Dopo il lancio, il satellite Denali ha dispiegato una rete di antenne flessibili che copre un'area di circa 8 metri.
Nell'agosto 2020 è stato lanciato il primo satellite operativo seriale, Sequoia, che è già in grado di fornire immagini radar della superficie terrestre ai clienti commerciali. Il lancio in orbita è stato effettuato dalla RN Electron della compagnia aerospaziale privata americana Rocket Lab.
La massa del satellite Sequoia è di 107 chilogrammi. Contiene 400 metri di cavi e fili che collegano oltre un centinaio di moduli elettronici. Il software include oltre 250.000 righe di codice C, oltre 10.000 righe di codice Python e oltre 500.000 righe di codice FPGA.
Con un'altitudine orbitale di 525 chilometri e un'inclinazione orbitale di 45 gradi, Sequoia può fornire ai clienti immagini radar in regioni come Medio Oriente, Corea, Giappone, Europa, Sud-Est asiatico, Africa e Stati Uniti.
Entro la fine del 2020, è previsto il lancio in orbita di altri due satelliti Sequoia RN Falcon 9 da SpaceX. In totale, è previsto il lancio di almeno sette satelliti di questo tipo.
Resta inteso che la massima risoluzione dell'area selezionata per il rilievo è fornita quando l'immagine radar viene esposta per circa 60 secondi, per cui i satelliti Sequoia sono dotati di un sistema di orientamento meccanico della striscia di antenna. L'autorizzazione in volo sarà inferiore. La modalità di apertura sintetica consente una topografia 3D accurata e una definizione della superficie.
Si presume che la costellazione finale di 36 satelliti fornisca un'immagine di qualsiasi parte del pianeta con un intervallo non superiore a un'ora.
Il satellite Sequoia di Capella Space è stato creato in 4 anni da un team di 100 persone.
Capella Space ha già firmato contratti per la fornitura di informazioni cartografiche con agenzie governative statunitensi.
In particolare, nel 2019 è stato firmato un accordo con il National Reconnaissance Office (NRO) degli Stati Uniti per integrare le immagini radar commerciali ottenute dai satelliti Capella Space con i satelliti di sorveglianza NRO di proprietà statale.
Nel novembre 2019, l'aeronautica statunitense (Air Force) ha firmato un contratto con Capella Space per incorporare le immagini dell'azienda nel software di realtà virtuale dell'aeronautica militare (probabilmente facendo riferimento a mappe del terreno 3D altamente dettagliate per l'aviazione).
Il 13 maggio 2020 è stato firmato un contratto con il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per fornire dati radar ad apertura sintetica aviotrasportati alla Marina degli Stati Uniti. Capella fornirà anche al Dipartimento della Difesa servizi analitici interni per interpretare i risultati.
E il 25 giugno 2020 Capella Space ha annunciato la firma di un Joint Research and Development Agreement (CRADA) con la National Geospatial Agency (NGA) degli Stati Uniti. L'accordo CRADA fornirà a Capella Space l'accesso ai ricercatori NGA per una comprensione più profonda dei problemi. In cambio, la NGA ottiene l'accesso alle immagini e ai servizi di analisi di Capella Space. Questo è il primo accordo CRADA tra NGA e una società commerciale che fornisce immagini da satelliti radar ad apertura sintetica.
Naturalmente, i satelliti Capella Space non possono essere considerati analoghi diretti dei sofisticati e costosi satelliti da ricognizione lanciati dalle principali potenze militari-industriali. Ma qualcos'altro è importante qui.
Un'azienda di 100 persone ha sviluppato e prodotto satelliti in grado di ricevere immagini radar ad alta risoluzione. Questa società prevede di distribuire una costellazione di 36 di questi satelliti. La dimensione e la massa di questi satelliti consente loro di essere messi in orbita in cluster, come nel caso dei satelliti per comunicazioni Starlink. Ciò consente non solo di costruire rapidamente il loro raggruppamento in orbita, ma anche di lanciarli urgentemente, se necessario, con veicoli di lancio nani.
Se solo una startup privata è in grado di farlo? Quanti satelliti simili o simili può lanciare il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, se necessario?
A proposito, Capella Space non è l'unica azienda che lavora in questa direzione.
ICEYE
L'azienda finlandese ICEYE è stata fondata nel 2014 come filiale dell'Università di Aalto, Facoltà di tecnologia radio.
Dal 2019 ICEYE offre servizi per l'ottenimento di immagini radar commerciali ad alta risoluzione ottenute utilizzando tre satelliti proprietari. Il primo satellite ICEYE-X2 è stato lanciato il 3 dicembre 2018 dal veicolo di lancio Falcon 9 di SpaceX e altri due satelliti sono stati lanciati il 5 luglio 2019.
Si presume che, con il successo commerciale del progetto, verranno lanciati molti altri satelliti ogni anno.
La massa di un satellite è di 85 chilogrammi. È dotato di propulsori ionici per correggere la sua orbita. La risoluzione delle immagini radar è di 0, 25x0, 5, 1x1 o 3x3 metri, la precisione di allineamento è di 10 metri, la velocità del canale di comunicazione è di 140 megabit al secondo. L'altitudine orbitale è di 570 chilometri, l'inclinazione di 97,69 gradi.
Laboratori del pianeta
La società americana Planet Labs, fondata nel 2010, sviluppa e produce microsatelliti di tipo CubeSat chiamati Dove, che vengono portati in orbita come carico utile ausiliario per altre missioni.
Ogni satellite Dove è dotato di sistemi di ricognizione ottica all'avanguardia programmati per rilevare diverse parti della Terra. Ogni satellite di osservazione Dove scansiona continuamente la superficie terrestre, inviando dati dopo aver superato la stazione di terra.
I primi due satelliti sperimentali Dove sono stati lanciati nel 2013.
A seguito dell'acquisizione della società tedesca BlackBridge AG, la costellazione di satelliti Planet Labs è stata ampliata con i satelliti RapidEye. E dopo l'acquisizione di TerraBella da Google anche da parte della costellazione SkySat.
Nel luglio 2015, Planet Labs ha messo in orbita 87 satelliti Dove e 5 satelliti RapidEye. Nel 2017, Planet ha lanciato altri 88 satelliti Dove. A settembre 2018 la società aveva lanciato circa 300 satelliti in più, 150 dei quali attivi. Nel 2020, Planet Labs ha lanciato sei ulteriori SkySats ad alta risoluzione e 35 satelliti Dove.
I satelliti Dove pesano 4 chilogrammi. Le loro dimensioni sono 10x10x30 centimetri, l'altezza dell'orbita è di 400 chilometri.
I satelliti forniscono immagini con una risoluzione di 3-5 metri.
I satelliti RapidEye di dimensioni inferiori a un metro cubo e del peso di 150 chilogrammi, situati ad un'altitudine di 630 chilometri, forniscono un'immagine con una risoluzione di 5 metri utilizzando un sensore multispettrale in blu (440-510 nm), verde (520-590 nm, vicino rosso (630-690 nm), rosso lontano (690-730 nm) e vicino infrarosso (760-880 nm).
I satelliti SkySat forniscono immagini video con risoluzione inferiore al metro. Il loro design si basa sull'uso di componenti elettronici economici e disponibili in commercio.
I satelliti SkySat sono lunghi circa 80 centimetri e pesano circa 100 chilogrammi.
I satelliti SkySat sono in orbita ad un'altitudine di 450 chilometri e sono dotati di sensori multispettrali e pancromatici. La risoluzione spaziale nell'intervallo pancromatico di 400-900 nm è di 0,9 metri.
Il sensore multispettrale raccoglie dati nelle gamme blu (450-515 nm), verde (515-595 nm), rosso (605-695 nm) e vicino infrarosso (740-900 nm) con una risoluzione di 2 metri.
Abbiamo qualcosa di simile?
Cosmonautica privata russa
I successi della cosmonautica privata russa sono molto più modesti.
Innanzitutto, si può ricordare la società SPUTNIX fondata nel 2011, che nel 2014 ha lanciato il primo dimostratore privato russo di tecnologia microsatellitare Tablettsat-Aurora in un'orbita terrestre bassa con una massa di 26 chilogrammi.
Come carico utile principale, il veicolo è dotato di una telecamera pancromatica per riprendere la superficie terrestre nella banda spettrale 430-950 nm con una risoluzione di 15 metri e una larghezza di banda di 47 chilometri.
Inoltre, sono stati lanciati diversi nanosatelliti scientifici ed educativi sviluppati da studenti e scolari.
Tra i dispositivi in fase di sviluppo si segnala il satellite ultracompatto per il telerilevamento della Terra RBIKRAFT-ZORKIY.
La sua massa sarà di 10, 5 chilogrammi. Il lancio è previsto per il 2021.
Il dispositivo trasporterà una fotocamera del telescopio con una risoluzione di 6,6 metri per pixel, prodotta da NPO Lepton. La fotocamera è dotata di un sistema di stabilizzazione termica e messa a fuoco, nonché di un dispositivo di memoria integrato, che consente di effettuare riprese on demand, senza essere vincolate a stazioni riceventi.
L'altitudine orbitale stimata del satellite RBIKRAFT-ZORKY sarà di 550 chilometri con un'inclinazione di 98 gradi.
Un'altra società è la NPP Dauria Aerospace, fondata nel 2011 e una delle prime società russe a creare e lanciare satelliti commerciali.
L'8 luglio 2014, Dauria Aerospay ha lanciato il primo satellite della serie DX dotato di un payload per la ricezione e la trasmissione di segnali dal Sistema di identificazione automatica, progettato per la navigazione e l'identificazione delle navi nell'Oceano Mondiale e sulle linee fluviali.
Altri due satelliti PERSEUS-M1 e PERSEUS-M2 sono stati venduti all'americana Aquila Space alla fine del 2015.
Nello stesso 2015, Mikhail Kokorich, il fondatore di NPP Dauria Aerospay LLC, ha venduto la sua quota nell'azienda ed è emigrato negli Stati Uniti.
Come possiamo vedere, il nostro ritardo nel campo dei satelliti commerciali dei principali paesi del mondo è di circa 10-15 anni.
Formalmente, ci sono aziende che producono componenti per satelliti: motori ionici, sensori, componenti elettronici. Ma la creazione di un impianto di produzione che produce il prodotto finale - satelliti ad alta tecnologia - in qualche modo non cresce insieme.
Abbiamo una situazione simile con i veicoli di lancio. In generale, non abbiamo ancora nulla di paragonabile a Space X o Capella Space.
conclusioni
La commercializzazione dello spazio si sta sviluppando a ritmi elevatissimi, sia in termini di immissione in orbita di carichi utili, sia in termini di creazione di satelliti terrestri artificiali per vari scopi. Si può notare che il trend di commercializzazione dello spazio si è delineato all'inizio degli anni 2000 ed è diventato esplosivo nell'ultimo decennio. Nel loro insieme, ciò ha consentito l'emergere di apparecchiature, tecnologie e servizi che sono stati recentemente inaccessibili non solo per i clienti commerciali, ma anche per i clienti governativi.
In quest'ottica, la prospettiva del dispiegamento da parte delle forze armate statunitensi di centinaia o addirittura migliaia di satelliti da ricognizione e comunicazione, e in futuro anche satelliti del sistema di difesa antimissilistica (ABM), non solleva più alcun dubbio
Cosa significa questo per noi in termini pratici?
Si può affermare che da un certo momento, man mano che viene schierato un numero crescente di satelliti da ricognizione di varie classi e scopi, nonché il miglioramento delle loro caratteristiche tecniche, diventerà quasi impossibile evitare il rilevamento di molti tipi di armi dallo spazio
La capacità di ottenere dati di ricognizione globali, 24 ore su 24 e per tutte le stagioni, su una scala temporale vicina a quella reale, consentirà di effettuare attacchi con armi di precisione e veicoli aerei senza equipaggio (UAV) a tutta la profondità del territorio nemico, non solo a bersagli fissi, ma anche mobili, mirando nuovamente le armi in volo.
A rischio saranno i sistemi missilistici mobili terrestri (PGRK), che costituiscono uno degli elementi delle forze di deterrenza nucleare russe (SNF), e le navi di superficie del layout tradizionale perderanno la minima opportunità di perdersi nelle profondità di l'oceano, il che significa che gli aerei a lungo raggio del nemico avranno sempre l'iniziativa e saranno in grado di fornire la necessaria concentrazione di forze per un attacco con missili antinave (ASM), sufficienti per superare la difesa aerea (difesa aerea) di portaerei e gruppi di attacco navale (AUG e KUG).
Se gli Stati Uniti hanno legalizzato ufficialmente la vendita di immagini dallo spazio con una risoluzione di 50 centimetri, quale risoluzione è disponibile per i militari - 25, 10 centimetri o meno?
Con questa qualità d'immagine, nessun riflettore angolare sarà d'aiuto. Ad esempio, quando si attaccano le navi, il loro rilevamento iniziale può essere effettuato con una risoluzione di 3-5 metri, quindi l'identificazione verrà eseguita con una risoluzione di 50 centimetri o meno. E poi, dopo il lancio del sistema missilistico antinave, le navi possono essere tracciate e le loro coordinate trasmesse in tempo reale direttamente al sistema missilistico antinave tramite un canale di comunicazione satellitare (retargeting in volo).
Qualcuno dirà perché non usare la guerra elettronica?
Possono risolvere alcuni dei problemi, ma non tutti. L'equipaggiamento di guerra elettronica stesso è un "faro" per il nemico; è impossibile usarli continuamente. Inoltre, rimane l'attrezzatura di ricognizione ottica.
È praticamente irrealistico ed economicamente inefficace distruggere una rete di piccoli satelliti dalla superficie: è possibile ricostituire il gruppo di piccoli satelliti con perdite economiche inferiori che abbatterli con missili di difesa missilistica. Ciò richiede intercettori spaziali specializzati in grado di manovre intensive e di rimanere in orbita per lungo tempo, garantendo la distruzione coerente di molti bersagli.
E non fare affidamento sul comune malinteso su "un secchio di noci in orbita". L'intera economia del pianeta non sarà in grado di trasportare "noci" in orbita in quantità sufficiente per distruggere i satelliti.
“Secondo l'Agenzia spaziale europea, ci sono più di 29.000 grandi detriti in orbita attorno al nostro pianeta, da pezzi di metallo da 4 pollici a interi satelliti inesistenti e serbatoi di combustibile esaurito. Aggiungi circa 670.000 pezzi di metallo di dimensioni comprese tra 1 e 10 centimetri, circa 170 milioni di particelle di vernice e innumerevoli miliardi di goccioline di refrigerante congelato e particelle di polvere di dimensioni inferiori a un centimetro.
Il miglioramento delle tecnologie per la creazione di satelliti di piccole dimensioni e delle tecnologie di difesa missilistica porterà molto probabilmente alla ripresa dell'attuazione a un nuovo livello tecnico di progetti di intercettori di difesa missilistica orbitale del tipo "ciottolo di diamante", che, tenendo conto del rafforzamento del capacità di ricognizione e attacco dell'SNF statunitense.
Alla fine del XX secolo si è parlato molto del fatto che il XXI secolo sarà il secolo della realtà virtuale, delle nanotecnologie e delle biotecnologie. Lo spazio, d'altra parte, è diventato "applicato tutti i giorni", associandolo a qualcosa come la TV satellitare.
L'emergere di aziende private con obiettivi e progetti ambiziosi ha cambiato tutto. E lo spazio si è ritrovato di nuovo in prima linea nel progresso tecnologico.
Lo spazio non è solo progetti di ricerca scientifica e di espansione dell'umanità in nuovi territori, ma anche pietra angolare per garantire la sicurezza dello Stato. Già ora, senza ottenere un vantaggio, o almeno la parità nello spazio, qualsiasi forza terrestre, aerea e marittima è destinata alla sconfitta. In futuro, questa situazione non farà che peggiorare.
Ciò rende i progetti per la creazione di promettenti veicoli di lancio e veicoli spaziali per vari scopi tra i compiti più prioritari del nostro paese.
