Ein Foto, das die ersten Starlink-Satelliten von SpaceX während des Starts am 23. Mai 2019 zeigt. Wird das US-Militär mit Unternehmen wie SpaceX, die kleine Satelliten über größere Satelliten starten, nachziehen?
(Bild: © SpaceX)
Wie schnell wird das US-Militär folgen, da sich ein Großteil der kommerziellen Raumfahrtindustrie darauf konzentriert, kleine Satelliten in die erdnahe Umlaufbahn (LEO) zu bringen?
Unternehmen verlagern sich von traditionellen großen Satelliten zu kleinen Satelliten. Cubesats in LEO werden seit den 1990er Jahren zunehmend im Weltraum eingesetzt. In den letzten Jahren haben Fortschritte in der Kameratechnologie und der Miniaturisierung von Computern es Unternehmen ermöglicht, optische Bilder oder Radarbeobachtungen mit immer kleineren Satelliten durchzuführen. Dies hat bis heute dazu geführt, dass Unternehmen von OneWeb bis SpaceX und Planet große Satellitenflotten (Flotten, die möglicherweise Tausende einzelner Satelliten umfassen könnten) für Anwendungen von der Telekommunikation bis zur Erdbeobachtung einsetzen.
LEO bietet eine Reihe von Vorteilen. In einer niedrigeren Umlaufbahn können Satelliten trotz ihrer kleineren Sensorgröße eine bessere Auflösung und Erkennung sowie kürzere Übertragungsverzögerungen zwischen Weltraum und Erde aufweisen. Im Gegensatz zu höheren Umlaufbahnen wird auch weniger Leistung benötigt, um Signale zu und von LEO zu übertragen. Kleine Satelliten in Flotten sind auch einfacher und billiger zu starten als einzelne große Satelliten, die in eine höhere Umlaufbahn geschickt werden. Darüber hinaus ist es einfacher, eine Satellitenkonstellation aufzufüllen und zu aktualisieren, wenn sich die Technologie ändert.
Zu Überwachungszwecken ermöglicht LEO auch, dass Satelliten im Orbit um die Welt fließen, anstatt an einem Ort fixiert zu werden. Das könnte für das US-Militär eine natürliche Passform sein, sagte Brad Grady, Analyst bei Northern Sky Research, gegenüber Space.com. "Weil die USA überall sind, haben sie eine globale Präsenz, globale Größe und Interessen auf der ganzen Welt", sagte er. "Diese globale Anforderung schafft eine LEO-basierte Architektur."
Und das US-Militär achtet darauf, da sowohl das Militär als auch die neue Space Development Agency (SDA) des Verteidigungsministeriums die Verwendung von Konstellationen von LEO-Satelliten für Anwendungen bewerten, die Kommunikation, fortschrittliche Raketenabwehr oder ein alternatives Navigationssystem zu GPS, George Nacouzi, umfassen könnten , ein leitender Ingenieur bei der RAND Corporation, teilte Space.com in einer E-Mail mit. Das taktische Technologiebüro der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) startete 2018 auch ein Projekt namens Blackjack, mit dem getestet werden soll, wie nützlich LEO-Konstellationen für das Militär sein können.
"Wenn es richtig gemacht wird, stellen LEO-Satelliten nicht unbedingt ein Sicherheitsrisiko dar. Es würde tatsächlich die Ausfallsicherheit des Systems erhöhen - wieder, wenn es richtig gemacht wird", sagte Nacouzi. "Im Einzelfall sind diese Satelliten möglicherweise anfälliger, da sie leichter zugänglich sind. Aufgrund ihrer großen Anzahl und einfachen Ersetzbarkeit und Auffüllung haben sie jedoch einen messbaren Vorteil gegenüber GEO [geosynchronen Satelliten]", sagte er.
Militärische LEO-Satellitenflotten werden möglicherweise nicht sofort erstellt, da einer der zukünftigen Konstellationspläne des Militärs immer noch eine Flotte geosynchroner Satelliten vorsieht. Das Overhead Persistent Infrared (OPIR) -System der nächsten Generation befindet sich derzeit in der Entwurfsphase und die erste Lieferung wird bis 2025 erwartet, sagte Nacouzi. Darüber hinaus haben die SDA und die Missile Defense Agency des Verteidigungsministeriums einen Hyperschall- und ballistischen Ortungssensor im Auge, der eine Konstellation kleiner Satelliten im erdnahen Orbit enthalten könnte, fügte Nacouzi hinzu.
Der Aufstieg kommerzieller Konstellationen bietet dem Militär eine weitere Möglichkeit, Platz auf diesen Satelliten zu mieten (eine billigere Option als sie zu kaufen und zu bauen), solange die Sicherheit nicht beeinträchtigt wird.
"Space Force ist einer dieser Katalysatoren für neues Denken", sagte Brady und bezog sich auf den neuen Zweig des US-Militärs, der sich auf den Weltraumbereich konzentriert. "Dies ermöglicht es dem Militär zu sagen: 'Ich muss es nicht besitzen, um ihm zu vertrauen. Es gibt andere Möglichkeiten, wie ich die Richtigkeit dieser Informationen überprüfen kann.' ""
Ein Beispiel für die Anmietung von Flächen auf einem Satelliten könnte die kommerzielle Satellitenkommunikation sein, sagte Nacouzi von RAND. Er wies auf eine "konzertiertere Anstrengung" hin, um die kommerziellen Raumfahrtfähigkeiten gemäß den nationalen Richtlinien der Raumfahrtpolitik zu nutzen.
Es gibt jedoch Herausforderungen für LEO.
Bei Satelliten in LEO ist die Sensorauflösung nicht so hoch wie bei geosynchronen Satelliten und das Sichtfeld ist kleiner. Dies kann ein Nachteil sein, wenn Sie den großen Bereich abdecken möchten, den geosynchrone Satelliten von einer höheren Umlaufbahn aus sehen können. Low-Earth-Satelliten arbeiten auch in Konstellationen, die Übergabezeiten erfordern, wenn Sie eine stabile Kommunikation anstreben. Glücklicherweise ist diese Technologie als großer Akteur in der Raumfahrtindustrie gereift, Iridium tut dies bereits, sagte Nacouzi.
Eines der schlimmsten Szenarien für eine Reihe von LEO-Satelliten könnte eine nukleare Detonation in großer Höhe sein, die eine große Anzahl von Satelliten gleichzeitig ausschalten würde. Nacouzi sagte, dass dies ein "Weltuntergang" -Szenario ist, über das das Militär natürlich diskutieren würde, da es die Aufgabe des Militärs ist, unter widrigen Bedingungen weiter zu operieren. In diesem Fall, fügte er hinzu, wäre eine Möglichkeit, Probleme in dieser schlimmen, möglichen Situation zu verhindern, sicherzustellen, dass LEO-Konstellationen nicht die einzige Möglichkeit sind, eine kritische Mission auszuführen.
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