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空の目: 国家安全保障における超低軌道 (VLEO) の重要性の増大

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ウクライナ戦争は衛星画像の力に新たな方法でスポットライトを当て、すでに軍による軌道偵察の戦術的使用方法を変え、国民の認識を変えている。一例として、ロシアが当初ウクライナ侵略を計画していたとき、米国政府はさらに多くの製品を購入した。 商用衛星画像 前例のないレベルで国民とウクライナに情報の流れを提供し、ロシアの意図に疑問の余地を残さない。航空宇宙および防衛のための衛星画像の進化の状況において、地球超低軌道 (VLEO) の戦略的重要性がますます明らかになりつつあります。具体的には、従来の低軌道 (LEO) 衛星の半分の高度 (通常は 250 ~ 350 km) で飛行する衛星は、地上での活動に XNUMX 倍近いため、よりよく観測できます。衛星を地球に近づけて配置できるようになったことで、特に軍事および諜報活動において新たな可能性が開かれました。この高度での軌道周回には克服すべき工学的課題が伴いましたが、現在では研究開発の成果が実現されつつあります。ただし、VLEO は真に新しいドメインではありません。

冷戦時代に米国が初期に宇宙偵察に進出したものの中に、コロナ衛星計画があった。 1960年、空軍のU-2偵察機がソ連上空の画像収集中に地対空ミサイルで撃墜され、航空機の代わりに衛星から上空画像の収集を開始する米国の計画が加速した。 1960 年代から 1970 年代初頭にかけて打ち上げられたコロナは、CIA が空軍と協力して調達し運用した戦略偵察衛星群です。これらの衛星は実際には、VLEO 高度 (通常は 150 km 未満) で飛行するカメラを備えたアジェナ ロケットの上段を改造したものです。当時はデジタルカメラが存在していなかったので、フィルムは衛星帰還機で地球に投棄され、米国の情報分析官によって回収され処理された。当時としてはVLEOに対する斬新なアプローチではあったが、ロケットを衛星に変えるというのは現実的ではなかった。今日は実践的。

近年、米国(MITリンカーン研究所などのいくつかの国内企業や研究所を含む)、欧州連合、日本、中国はすべて最新のVLEOの実証を追求しています。主要な進歩により、電気推進、ナビゲーション、オンボード コンピューティング、低コストのデジタル画像などの分野で VLEO 衛星が使用できるようになりました。注目すべき最新の VLEO ミッションには、2009 年 2013 月から 255 年 2017 月まで運用された欧州宇宙機関の重力場および定常状態海洋循環探査機があります。この探査機は、高度約 2019 km で運用しながら地球の重力をマッピングするように設計されました。次に、XNUMX 年に日本の JAXA は、センサーとカメラを搭載した超低高度試験衛星を飛行させました。 XNUMX 年にその使命を完了しました。さらに最近では、欧州宇宙機関は、VLEO で運用することで地球観測のコストを削減することを目的とした、タレス アレニア スペースとレッドワイヤーにスキムサット プログラムを授与しました。

これらの進歩とデモンストレーションにより、国家安全保障ミッションはまもなく VLEO を使用して、コストを削減しながら高解像度の画像を利用できるようになります。小型のランチャーを使用することでコストを削減できます。高軌道での動作に必要な放射線耐性の高い電子機器を必要としない市販のカメラを使用する。そして、LEOのより高い高度を補うために大きな光学系を必要としないことによって。しかし、VLEO での運用は、解像度の向上とコスト削減だけでなく、LEO で増大するスペースデブリの脅威に対する独自の緩和策も提供します。

急速に増加する商業打ち上げによるデブリや廃棄ステージは、軌道上のデブリ問題の一因となっている。おそらく最も痛ましい例はロシアの対衛星ミサイル実験だろう。 15年2021月XNUMX日、ロシアは無謀な行為で宇宙にミサイルを発射し、自国の衛星を標的にして破壊し、後に国際宇宙ステーションに乗っている宇宙飛行士(およびロシアの宇宙飛行士)の命を脅かす破片の雲を作り出した。業界では私たちが知っているように、そして多くのカジュアルな宇宙ファンはこの映画を通して学びました 重力、LEO でオブジェクトが衝突すると、カスケード連鎖反応が発生する可能性があります。 LEO軌道上のデブリの雲は10年以上続く可能性がある。ただし、VLEO は自動クリーニング機能を備えています。デブリや推進されていない衛星は自然に地球の上層大気圏に再突入し、通常は数日で安全に崩壊するため、運用中の他の VLEO 衛星に対するリスクが大幅に軽減されます。

ほぼ同等の競合他社も VLEO の利点を認識し、このドメインを活用するプログラムを開始しています。中国防衛分野の主要企業である中国航天科学産業総公司は、 計画を発表しました VLEO衛星群を配備します。高度150~300キロメートルを周回するこれらの衛星は、リモートセンシング能力を強化するという中国の野望における重要な一歩を表し、より高解像度の画像処理とより高速なデータ送信を約束する。 

元米国宇宙軍司令官のジェームズ・ディキンソン将軍は、2021年に「」というタイトルの戦略的ビジョンを発表した。スペースのない日はありませんこの記事は、「競合他社は、私たちの宇宙への自由なアクセスを妨げ、宇宙で活動する自由を否定しようとしている」と強調しています。議論したように、VLEO が米国とその同盟国に提供する価値は、失うには大きすぎます。高解像度の画像、革新的な推進システム、VLEO 運用の持続可能性の側面の組み合わせにより、VLEO 運用は将来の防衛および諜報活動において重要な領域として位置付けられます。これらの開発が展開するにつれて、VLEO は宇宙ベースの防衛戦略のダイナミクスを形成する上で極めて重要な役割を果たす準備ができています。

Spence Wise は、民間、商業、および国家安全保障プログラムを実現する世界的な宇宙インフラおよびイノベーション企業である Redwire Corporation のミッションおよびプラットフォーム担当上級副社長です。スペンス氏は、重要な国家安全保障ミッションをサポートする革新的な宇宙技術とアーキテクチャの開発、商品化、提唱に 15 年以上を費やしてきました。

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