Zephyrnet-logo

Ogen in de lucht: het toenemende belang van een zeer lage baan om de aarde (VLEO) voor de nationale veiligheid

Datum:

De oorlog in Oekraïne heeft de kracht van satellietbeelden op nieuwe manieren onder de aandacht gebracht, en heeft al de manier veranderd waarop het leger tactisch orbitale verkenning gebruikt en de publieke perceptie verandert. Toen Rusland bijvoorbeeld aanvankelijk Oekraïne wilde binnenvallen, kocht de Amerikaanse regering er meer commerciële satellietbeelden om een ​​informatiestroom naar het publiek en Oekraïne op een ongekend niveau te bieden, waardoor er geen ruimte overblijft voor twijfel over de bedoelingen van Rusland. In het evoluerende landschap van satellietbeelden voor lucht- en ruimtevaart en defensie wordt de strategische betekenis van een zeer lage baan om de aarde (VLEO) steeds duidelijker. Concreet zijn satellieten die op de helft van de hoogte vliegen van oudere LEO-satellieten (meestal 250 tot 350 km) twee keer zo dicht bij de actie op de grond, en daarom beter in staat deze te observeren. Het vermogen om satellieten dichter bij de aarde te positioneren heeft nieuwe mogelijkheden geopend voor met name militaire en inlichtingenoperaties. Terwijl het ronddraaien op deze hoogte gepaard ging met technische uitdagingen die moesten worden overwonnen, worden de vruchten van R&D-arbeid nu gerealiseerd. VLEO is echter niet echt een nieuw domein.

Een van de eerste pogingen van de VS om in de ruimte te verkennen tijdens de Koude Oorlog was het Corona-satellietprogramma. In 1960 werd een U-2-spionagevliegtuig van de luchtmacht neergeschoten door een grond-luchtraket terwijl hij beelden verzamelde boven de Sovjet-Unie, waardoor de plannen van de VS om bovengrondse beelden van satellieten in plaats van vliegtuigen te gaan verzamelen, werden versneld. Corona werd in de jaren zestig en begin jaren zeventig gelanceerd en was een familie van strategische verkenningssatellieten die door de CIA in samenwerking met de luchtmacht waren aangeschaft en geëxploiteerd. Deze satellieten waren in feite gemodificeerde Agena-raketboventrappen, uitgerust met camera's die op VLEO-hoogten vlogen - gewoonlijk minder dan 1960 km. Op dat moment bestonden er nog geen digitale camera’s, dus film werd terug naar de aarde gegooid in satellietretourvoertuigen, die vervolgens werden teruggevonden en verwerkt door inlichtingenanalisten in de VS. Hoewel het destijds een nieuwe benadering van VLEO was, was het omzetten van raketten in satellieten niet praktisch vandaag.

De afgelopen jaren hebben de VS (waaronder verschillende binnenlandse bedrijven en laboratoria zoals het MIT Lincoln Laboratory), de Europese Unie, Japan en China allemaal moderne VLEO-demonstraties nagestreefd. Belangrijke ontwikkelingen hebben VLEO-satellieten mogelijk gemaakt op de volgende gebieden: elektrische voortstuwing, navigatie, boordcomputers en goedkope digitale beelden. Enkele opmerkelijke moderne VLEO-missies zijn de Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer van het European Space Agency, die operationeel was van maart 2009 tot november 2013. Het was ontworpen om de zwaartekracht van de aarde in kaart te brengen terwijl het op een hoogte van ongeveer 255 km opereerde. Vervolgens vloog het Japanse JAXA in 2017 met zijn Super Low Altitude Test Satellite, die sensoren en een camera aan boord had. Het voltooide zijn missie in 2019. Meer recentelijk heeft de European Space Agency het Skimsat-programma toegekend aan Thales Alenia Space en Redwire, dat tot doel heeft de kosten van aardobservaties te verlagen door te opereren in VLEO.

Dankzij deze vooruitgang en demonstraties zullen nationale veiligheidsmissies binnenkort VLEO kunnen gebruiken om beelden met een hogere resolutie te ontsluiten en tegelijkertijd de kosten te verlagen. De kosten kunnen worden verlaagd door kleinere draagraketten te gebruiken; het gebruik van in de handel verkrijgbare camera's waarvoor niet de door straling geharde elektronica nodig is voor gebruik in hogere banen; en door geen grote optica nodig te hebben om de grotere hoogten van LEO te compenseren. Maar werken in VLEO gaat niet alleen over een hogere resolutie en kostenbesparingen, het biedt ook een unieke oplossing voor de groeiende dreiging van ruimteschroot in LEO.

Puin en afgedankte stadia van een snel groeiend aantal commerciële lanceringen dragen bij aan het probleem van orbitaal puin. Misschien wel het meest aangrijpende voorbeeld was de Russische anti-satellietrakettest. In een roekeloze daad vuurde Rusland op 15 november 2021 een raket de ruimte in, waarbij het zijn eigen satelliet richtte en vernietigde, waardoor een wolk van puin ontstond die later de levens van astronauten (en Russische kosmonauten) aan boord van het Internationale Ruimtestation bedreigde. Zoals we weten in de branche, hebben veel fans van de informele ruimtevaart dit door de film geleerd Zwaartekrachtkunnen botsende objecten in LEO trapsgewijze kettingreacties veroorzaken. De wolk van puin in LEO-banen kan nog wel tien jaar of langer aanhouden. VLEO is echter zelfreinigend. Puin en niet-aangedreven satellieten komen op natuurlijke wijze terug in de bovenste atmosfeer van de aarde en vallen veilig uiteen, doorgaans binnen enkele dagen, waardoor het risico voor andere operationele VLEO-satellieten aanzienlijk wordt verminderd.

Concurrenten uit de directe omgeving hebben ook de voordelen van VLEO gezien en zijn programma's gestart om voordeel te halen uit het domein. De China Aerospace Science and Industry Corporation, een belangrijke speler in de Chinese defensiesector, heeft plannen aangekondigd om een ​​constellatie van VLEO-satellieten in te zetten. Deze satellieten, die zich op een hoogte tussen 150 en 300 kilometer bevinden, vertegenwoordigen een belangrijke stap in de Chinese ambitie om zijn mogelijkheden voor teledetectie te versterken en beeldvorming met een hogere resolutie en snellere datatransmissie te beloven. 

Generaal James Dickinson, de voormalige commandant van het United States Space Command, publiceerde in 2021 zijn strategische visie met de titel “Nooit een dag zonder ruimte”, waarin wordt benadrukt dat “onze concurrenten onze onbelemmerde toegang tot de ruimte proberen te voorkomen en onze vrijheid om in de ruimte te opereren ontkennen.” Zoals besproken is de waarde die VLEO biedt aan de VS en zijn bondgenoten te groot om te verliezen. De combinatie van beelden met hoge resolutie, innovatieve voortstuwingssystemen en het duurzaamheidsaspect van VLEO-operaties positioneert het als een cruciaal domein in de toekomst van defensie- en inlichtingenoperaties. Terwijl deze ontwikkelingen zich ontvouwen, staat VLEO klaar om een ​​cruciale rol te spelen bij het vormgeven van de dynamiek van de ruimtegebaseerde defensiestrategie.

Spence Wise is Senior Vice President, Missions and Platforms bij Redwire Corporation, een wereldwijd ruimte-infrastructuur- en innovatiebedrijf dat civiele, commerciële en nationale veiligheidsprogramma's mogelijk maakt. Spence heeft meer dan vijftien jaar besteed aan het ontwikkelen, commercialiseren en bepleiten van innovatieve ruimtetechnologieën en -architecturen ter ondersteuning van cruciale nationale veiligheidsmissies.

spot_img

Home

VC Café

Laatste intelligentie

spot_img