Mais recentemente, consideramos as capacidades dos meios de reconhecimento baseados no espaço para detectar grupos de ataque de porta-aviões. Em particular, o autor apresentou a suposição sobre a criação em um futuro próximo de "constelações" de satélites de reconhecimento compactos e baratos, colocados em órbitas baixas e capazes de substituir os grandes e caros satélites de reconhecimento existentes. Algo semelhante já está acontecendo com os satélites de comunicação graças ao Space X e seu projeto global de Internet via satélite de alta velocidade Starlink.
De acordo com a suposição do autor, as tecnologias usadas para a construção em grande escala e implantação de satélites Starlink poderiam ser usadas posteriormente para a construção de satélites de reconhecimento. Alguns oponentes objetaram que os satélites de reconhecimento serão muito maiores, mais complexos e mais caros. E isso é especialmente verdadeiro para os satélites de reconhecimento por radar ativos, que são de grande interesse, uma vez que podem operar a qualquer hora do dia e em qualquer clima.
Bem, o futuro vem antes do que o autor presumiu. Mas, infelizmente, esse futuro não chega para todos.
Espaço Capella
Fundada em 2016, a empresa americana Capella Space, com sede em San Francisco, Califórnia, tem como objetivo fornecer aos usuários em todo o mundo a capacidade de obter imagens de radar comercial de alta resolução da superfície do planeta.
Capella Space planeja implantar 36 satélites equipados com radar de abertura sintética. Presumiu-se que a massa de um satélite seria de cerca de 40 kg. O sistema deverá permitir a obtenção de imagens de radar (RL) da superfície terrestre com resolução de 50 centímetros.
Além disso, presumivelmente o sistema é capaz de receber imagens com resolução de 25 centímetros ou mais, mas essa oportunidade para consumidores civis ainda está bloqueada pela lei dos Estados Unidos.
Em dezembro de 2018, Capella Space lançou seu primeiro satélite de teste, Denali, em órbita. O lançamento foi realizado com o veículo lançador SpaceX Falcon 9 da Base Aérea de Vandenberg (Califórnia).
O satélite Denali foi projetado para testar design e tecnologia. As imagens RL dele não foram vendidas. Mas eles foram usados para testes internos e para atrair investidores e clientes em potencial. Após o lançamento, o satélite Denali implantou uma rede flexível de antenas cobrindo uma área de cerca de 8 metros.
Em agosto de 2020, foi lançado o primeiro satélite operacional serial, o Sequoia, que já é capaz de fornecer imagens de radar da superfície da Terra para clientes comerciais. O lançamento em órbita foi realizado pela RN Electron, da empresa privada americana aeroespacial Rocket Lab.
A massa do satélite Sequoia é de 107 kg. Ele contém 400 metros de cabos e fios conectando mais de uma centena de módulos eletrônicos. O software inclui mais de 250.000 linhas de código C, mais de 10.000 linhas de código Python e mais de 500.000 linhas de código FPGA.
Com uma altitude orbital de 525 quilômetros e uma inclinação orbital de 45 graus, o Sequoia pode fornecer aos clientes imagens de radar em regiões como Oriente Médio, Coréia, Japão, Europa, Sudeste Asiático, África e Estados Unidos.
Até o final de 2020, está planejado o lançamento de mais dois satélites Sequoia RN Falcon 9 em órbita pela SpaceX. No total, está previsto o lançamento de pelo menos sete satélites desse tipo.
Deve-se entender que a resolução máxima da área selecionada para o levantamento é fornecida quando a imagem do radar é exposta por cerca de 60 segundos, para os quais os satélites Sequoia são equipados com um sistema de orientação mecânica da faixa de antena. A liberação durante o vôo será menor. O modo de abertura sintética permite topografia 3D precisa e definição de superfície.
Presume-se que a constelação final de 36 satélites fornecerá uma imagem de qualquer parte do planeta com um intervalo de no máximo uma hora.
O satélite Sequoia da Capella Space foi criado em 4 anos por uma equipe de 100 pessoas.
A Capella Space já assinou contratos de fornecimento de informações cartográficas com órgãos do governo dos Estados Unidos.
Em particular, em 2019, um acordo foi assinado com o US National Reconnaissance Office (NRO) para integrar as imagens de radar comerciais obtidas pelos satélites Capella Space com os satélites de vigilância estatais NRO.
Em novembro de 2019, a Força Aérea dos Estados Unidos (Força Aérea) assinou um contrato com a Capella Space para incorporar as imagens da empresa ao software de realidade virtual da Força Aérea (possivelmente referindo-se a mapas de terreno 3D altamente detalhados para a aviação).
Em 13 de maio de 2020, um contrato foi assinado com o Departamento de Defesa dos Estados Unidos para fornecer dados de radar de abertura sintética aerotransportada à Marinha dos Estados Unidos. Capella também fornecerá ao Departamento de Defesa serviços analíticos internos para interpretar os resultados.
E em 25 de junho de 2020, a Capella Space anunciou a assinatura de um Acordo Conjunto de Pesquisa e Desenvolvimento (CRADA) com a Agência Nacional Geoespacial dos Estados Unidos (NGA). O acordo CRADA proporcionará à Capella Space acesso aos pesquisadores da NGA para uma compreensão mais profunda das questões. Em troca, a NGA obtém acesso aos serviços de análise e imagens da Capella Space. Este é o primeiro acordo CRADA entre a NGA e uma empresa comercial que fornece imagens de satélites de radar de abertura sintética.
Obviamente, os satélites Capella Space não podem ser considerados análogos diretos dos sofisticados e caros satélites de reconhecimento lançados pelas principais potências militares-industriais. Mas algo mais é importante aqui.
Uma empresa de 100 pessoas desenvolveu e fabricou satélites capazes de receber imagens de radar de alta resolução. Esta empresa planeja implantar uma constelação de 36 desses satélites. O tamanho e a massa desses satélites permitem que sejam colocados em órbita em clusters, como é o caso dos satélites de comunicação Starlink. Isso torna possível não apenas construir rapidamente seu agrupamento em órbita, mas também lançá-los com urgência, se necessário, com veículos de lançamento anões.
Se ao menos uma startup privada fosse capaz disso? Quantos satélites semelhantes ou semelhantes o Departamento de Defesa dos EUA pode lançar, se necessário?
Aliás, a Capella Space não é a única empresa que trabalha nesse sentido.
ICEYE
A empresa finlandesa ICEYE foi fundada em 2014 como uma subsidiária da Aalto University, Faculdade de Tecnologia de Rádio.
Desde 2019, a ICEYE oferece serviços de obtenção de imagens de radar comercial de alta resolução obtidas por meio de três satélites proprietários. O primeiro satélite ICEYE-X2 foi lançado em 3 de dezembro de 2018 pelo veículo de lançamento Falcon 9 da SpaceX, e mais dois satélites foram lançados em 5 de julho de 2019.
Presume-se que, com o sucesso comercial do projeto, vários outros satélites serão lançados anualmente.
A massa de um satélite é de 85 quilogramas. É equipado com propulsores de íons para corrigir sua órbita. A resolução das imagens do radar é de 0, 25x0, 5, 1x1 ou 3x3 metros, a precisão do alinhamento é de 10 metros, a velocidade do canal de comunicação é de 140 megabits por segundo. Altitude orbital é 570 quilômetros, inclinação 97,69 graus.
Planet Labs
A americana Planet Labs, fundada em 2010, desenvolve e fabrica microssatélites do tipo CubeSat chamados Dove, que são colocados em órbita como carga útil auxiliar para outras missões.
Cada satélite Dove é equipado com sistemas de reconhecimento óptico de última geração programados para pesquisar diferentes partes da Terra. Cada satélite de observação Dove varre continuamente a superfície da Terra, enviando dados depois de passar pela estação terrestre.
Os dois primeiros satélites experimentais Dove foram lançados em 2013.
Após a aquisição da empresa alemã BlackBridge AG, a constelação de satélites Planet Labs foi expandida com os satélites RapidEye. E depois da aquisição da TerraBella do Google também pela constelação SkySat.
Em julho de 2015, a Planet Labs colocou 87 satélites Dove e 5 satélites RapidEye em órbita. Em 2017, a Planet lançou mais 88 satélites Dove. Em setembro de 2018, a empresa havia lançado cerca de 300 satélites mais, 150 dos quais estão ativos. Em 2020, a Planet Labs lançou seis SkySats de alta resolução adicionais e 35 satélites Dove.
Os satélites Dove pesam 4 quilos. Suas dimensões são 10x10x30 centímetros, a altura da órbita é de 400 quilômetros.
Os satélites fornecem imagens com uma resolução de 3-5 metros.
Os satélites RapidEye com menos de um metro cúbico e pesando 150 quilogramas, localizados a uma altitude de 630 quilômetros, fornecem uma imagem com resolução de 5 metros usando um sensor multiespectral em azul (440-510 nm), verde (520-590 nm), faixas de comprimento de onda do vermelho próximo (630 a 690 nm), do vermelho distante (690 a 730 nm) e do infravermelho próximo (760 a 880 nm).
Os satélites SkySat fornecem imagens de vídeo com resolução submétrica. Seu projeto é baseado no uso de componentes eletrônicos baratos e disponíveis no mercado.
Os satélites SkySat têm cerca de 80 centímetros de comprimento e pesam cerca de 100 quilos.
Os satélites SkySat estão em órbita a uma altitude de 450 quilômetros e são equipados com sensores multiespectrais e pancromáticos. A resolução espacial na faixa pancromática de 400-900 nm é de 0,9 metros.
O sensor multiespectral coleta dados nas faixas de azul (450-515 nm), verde (515-595 nm), vermelho (605-695 nm) e infravermelho próximo (740-900 nm) com resolução de 2 metros.
Temos algo semelhante?
Cosmonáutica privada russa
Os sucessos da cosmonáutica privada russa são muito mais modestos.
Em primeiro lugar, pode-se lembrar a empresa SPUTNIX fundada em 2011, que em 2014 lançou o primeiro demonstrador de tecnologia de microssatélites privado russo Tablettsat-Aurora em órbita terrestre baixa com uma massa de 26 quilogramas.
Como carga útil principal, o veículo está equipado com uma câmera pancromática para fotografar a superfície terrestre na banda espectral 430-950 nm com resolução de 15 metros e largura de faixa de 47 quilômetros.
Além disso, foram lançados vários nanosatélites científicos e educacionais desenvolvidos por alunos e crianças em idade escolar.
Dentre os dispositivos em desenvolvimento, destaca-se o satélite ultracompacto para sensoriamento remoto da Terra RBIKRAFT-ZORKIY.
Sua massa será de 10,5 quilos. O lançamento está previsto para 2021.
O dispositivo carregará uma câmera telescópica com resolução de 6,6 metros por pixel, produzida pela NPO Lepton. A câmera é equipada com estabilização térmica e sistema de focagem, além de dispositivo de memória embutido, que permite fotografar sob demanda, sem estar preso a estações receptoras.
A altitude orbital estimada do satélite RBIKRAFT-ZORKY será de 550 quilômetros com uma inclinação de 98 graus.
Outra empresa é a NPP Dauria Aerospace, fundada em 2011 e uma das primeiras empresas russas a criar e lançar satélites comerciais.
Em 8 de julho de 2014, a Dauria Aerospay lançou o primeiro satélite da série DX equipado com carga útil para recepção e transmissão de sinais do Sistema de Identificação Automática, destinado à navegação e identificação de navios no Oceano Mundial e nas linhas fluviais.
Mais dois satélites PERSEUS-M1 e PERSEUS-M2 foram vendidos para a americana Aquila Space no final de 2015.
No mesmo 2015, Mikhail Kokorich, fundador da NPP Dauria Aerospay LLC, vendeu sua participação na empresa e emigrou para os Estados Unidos.
Como podemos ver, nosso atraso no campo de satélites comerciais dos principais países do mundo é de cerca de 10-15 anos.
Formalmente, existem empresas que produzem componentes para satélites - motores iônicos, sensores, componentes eletrônicos. Mas a criação de uma unidade de produção que produz o produto final - satélites de alta tecnologia - de alguma forma não cresce junto.
Temos uma situação semelhante com os veículos lançadores. Em geral, não temos nada comparável ao Spaсe X ou Capella Space ainda.
conclusões
A comercialização do espaço está se desenvolvendo nas taxas mais altas, tanto em termos de colocar cargas úteis em órbita, quanto em termos de criação de satélites artificiais da Terra para diversos fins. Nota-se que a tendência de comercialização do espaço foi delineada no início dos anos 2000 e se tornou explosiva na última década. Em conjunto, isso permitiu o surgimento de equipamentos, tecnologias e serviços que recentemente estiveram inacessíveis não apenas para clientes comerciais, mas também para o governo.
Diante disso, a perspectiva de implantação pelas Forças Armadas dos Estados Unidos de centenas ou mesmo milhares de satélites de reconhecimento e comunicação, e no futuro também satélites do sistema de defesa antimísseis (ABM), não suscita mais dúvidas
O que isso significa para nós em termos práticos?
Pode-se argumentar que a partir de um determinado momento, à medida que um número crescente de satélites de reconhecimento de várias classes e finalidades sejam implantados, bem como suas características técnicas melhorem, será quase impossível evitar a detecção de muitos tipos de armas do espaço
A capacidade de obter dados de reconhecimento globais, ininterruptos e em todas as condições meteorológicas, em uma escala de tempo próxima do real, possibilitará a realização de ataques com armas de precisão e veículos aéreos não tripulados (UAVs) a toda a profundidade do território do inimigo, não apenas em alvos estacionários, mas também em alvos móveis, redirecionando as armas em vôo.
Sob ameaça estarão os sistemas móveis de mísseis baseados em terra (PGRK), que constituem um dos elementos das forças de dissuasão nuclear russas (SNF), e os navios de superfície de layout tradicional perderão a menor oportunidade de se perder nas profundezas do o oceano, o que significa que as aeronaves de longo alcance do inimigo sempre terão a iniciativa e serão capazes de fornecer a concentração de forças necessária para um ataque com mísseis anti-navio (ASM), suficientes para superar a defesa aérea (defesa aérea) de porta-aviões e grupos de ataque naval (AUG e KUG).
Se os Estados Unidos legalizaram oficialmente a venda de imagens do espaço com resolução de 50 centímetros, então que resolução está disponível para os militares - 25, 10 centímetros ou menos?
Com essa qualidade de imagem, nenhum refletor de canto ajudará. Por exemplo, ao atacar navios, sua detecção inicial pode ser realizada com uma resolução de 3 a 5 metros, depois a identificação será realizada com uma resolução de 50 centímetros ou menos. E então, após o lançamento do sistema de mísseis antinavio, os navios podem ser rastreados e suas coordenadas transmitidas em tempo real diretamente para o sistema de mísseis antinavio por meio de um canal de comunicação por satélite (redirecionamento em vôo).
Alguém dirá por que não usar a guerra eletrônica?
Eles podem resolver alguns dos problemas, mas não todos. O próprio equipamento de guerra eletrônica é um "farol" para o inimigo; é impossível usá-lo continuamente. Além disso, o equipamento de reconhecimento óptico permanece.
É praticamente irreal e economicamente ineficaz destruir uma rede de pequenos satélites da superfície - é possível reabastecer o grupo de pequenos satélites com menos perdas econômicas do que derrubá-los com mísseis de defesa antimísseis. Isso requer interceptores espaciais especializados, capazes de realizar manobras intensas e permanecer em órbita por um longo tempo, garantindo a destruição consistente de muitos alvos.
E não confie no equívoco comum sobre "um balde de nozes em órbita". Toda a economia do planeta não será capaz de transportar "nozes" para a órbita em quantidade suficiente para destruir satélites.
“De acordo com a Agência Espacial Européia, existem mais de 29.000 grandes detritos orbitando nosso planeta, desde pedaços de metal de 4 polegadas até satélites e tanques de combustível irradiado totalmente inexistentes. Adicione cerca de 670.000 peças de metal entre 1 e 10 centímetros de tamanho, cerca de 170 milhões de partículas de tinta e incontáveis bilhões de gotas de refrigerante congeladas e partículas de poeira com menos de um centímetro de tamanho.”
O aprimoramento das tecnologias de criação de satélites de pequeno porte e tecnologias de defesa antimísseis muito provavelmente levará à retomada da implementação em um novo nível técnico de projetos de interceptores orbitais de defesa antimísseis do tipo "seixo de diamante", que, atendendo ao fortalecimento do capacidades de reconhecimento e ataque do SNF dos EUA.
No final do século 20, muito se falou sobre o fato de que o século 21 será o século da realidade virtual, da nano e da biotecnologia. O espaço, por outro lado, tornou-se "aplicado no dia-a-dia", associando-se a algo como a TV via satélite.
O surgimento de empresas privadas com metas e projetos ambiciosos mudou tudo. E o espaço voltou a se encontrar na vanguarda do progresso tecnológico.
O espaço não é apenas projetos de pesquisa científica e de expansão da humanidade em novos territórios, mas também uma pedra angular para garantir a segurança do Estado. Já agora, sem obter vantagem, ou pelo menos paridade no espaço sideral, quaisquer forças terrestres, aéreas e marítimas estão condenadas à derrota. No futuro, essa situação só vai piorar.
Isso faz com que os projetos para a criação de veículos de lançamento e espaçonaves promissores para diversos fins estejam entre as tarefas de maior prioridade de nosso país.
