Logo Zephyrnet

Mắt nhìn bầu trời: Tầm quan trọng ngày càng tăng của quỹ đạo Trái đất rất thấp (VLEO) đối với an ninh quốc gia

Ngày:

Cuộc chiến ở Ukraine đã làm nổi bật sức mạnh của hình ảnh vệ tinh theo những cách mới và đã thay đổi cách quân đội sử dụng chiến thuật trinh sát quỹ đạo cũng như thay đổi nhận thức của công chúng. Ví dụ, khi Nga ban đầu chuẩn bị xâm chiếm Ukraina, chính phủ Mỹ đã mua thêm ảnh vệ tinh thương mại để cung cấp luồng thông tin cho công chúng và Ukraine ở mức độ chưa từng có, không còn chỗ cho câu hỏi về ý định của Nga. Trong bối cảnh phát triển của hình ảnh vệ tinh cho ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng, tầm quan trọng chiến lược của quỹ đạo Trái đất rất thấp (VLEO) ngày càng trở nên rõ ràng. Cụ thể, các vệ tinh bay ở độ cao bằng một nửa so với các vệ tinh có quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) truyền thống - thường là 250 đến 350 km - gần gấp đôi so với hoạt động trên mặt đất và do đó có thể quan sát nó tốt hơn. Khả năng định vị các vệ tinh gần Trái đất hơn đã mở ra những khả năng mới cho các hoạt động quân sự và tình báo nói riêng. Mặc dù việc quay quanh quỹ đạo ở độ cao này đi kèm với những thách thức kỹ thuật cần vượt qua, nhưng thành quả của hoạt động R&D hiện đang được hiện thực hóa. Tuy nhiên, VLEO không thực sự là một miền mới.

Một trong những bước đột phá đầu tiên của Hoa Kỳ vào lĩnh vực trinh sát trên không gian trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh là chương trình vệ tinh Corona. Năm 1960, một máy bay do thám U-2 của Không quân đã bị tên lửa đất đối không bắn hạ khi đang thu thập hình ảnh trên Liên Xô, đẩy nhanh kế hoạch của Hoa Kỳ bắt đầu thu thập hình ảnh trên không từ vệ tinh thay vì máy bay. Được phóng trong suốt những năm 1960 và đầu những năm 1970, Corona là dòng vệ tinh trinh sát chiến lược được CIA phối hợp với Không quân mua và vận hành. Những vệ tinh này trên thực tế là các tầng trên của tên lửa Agena đã được sửa đổi, được trang bị camera bay ở độ cao VLEO - thường dưới 150 km. Vào thời điểm này, máy ảnh kỹ thuật số không tồn tại, vì vậy phim sẽ được đưa trở lại Trái đất trong Phương tiện quay trở lại vệ tinh, sau đó được các nhà phân tích tình báo ở Mỹ thu hồi và xử lý. thiết thực ngày nay.

Trong những năm gần đây, Hoa Kỳ (bao gồm một số công ty và phòng thí nghiệm trong nước như Phòng thí nghiệm MIT Lincoln), Liên minh Châu Âu, Nhật Bản và Trung Quốc đều đang theo đuổi các cuộc trình diễn VLEO hiện đại. Những tiến bộ quan trọng đã giúp vệ tinh VLEO hoạt động trong các lĩnh vực sau: động cơ điện, điều hướng, điện toán trên tàu và hình ảnh kỹ thuật số chi phí thấp. Một số sứ mệnh VLEO hiện đại đáng chú ý là Trường Trọng lực và Nhà thám hiểm Lưu thông Đại dương Trạng thái Ổn định của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, hoạt động từ tháng 2009 năm 2013 đến tháng 255 năm 2017. Nó được thiết kế để lập bản đồ lực hấp dẫn của Trái đất khi hoạt động ở độ cao khoảng 2019 km. Tiếp theo, vào năm XNUMX, JAXA của Nhật Bản đã phóng Vệ tinh thử nghiệm độ cao siêu thấp mang theo cảm biến và máy ảnh. Nó đã hoàn thành sứ mệnh của mình vào năm XNUMX. Gần đây hơn, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã trao chương trình Skimsat cho Thales Alenia Space và Redwire, nhằm mục đích giảm chi phí quan sát Trái đất bằng cách vận hành trong VLEO.

Nhờ những tiến bộ và minh chứng này, các cơ quan an ninh quốc gia sẽ sớm có thể sử dụng VLEO để mở khóa hình ảnh có độ phân giải cao hơn đồng thời giảm chi phí. Có thể giảm chi phí bằng cách sử dụng các bệ phóng nhỏ hơn; sử dụng các máy ảnh có sẵn trên thị trường không yêu cầu các thiết bị điện tử được làm cứng bằng bức xạ cần thiết để hoạt động ở các quỹ đạo cao hơn; và bằng cách không yêu cầu quang học lớn để bù đắp cho độ cao cao hơn của LEO. Nhưng hoạt động trong VLEO không chỉ mang lại độ phân giải cao hơn và tiết kiệm chi phí mà còn mang đến một giải pháp giảm thiểu độc đáo trước mối đe dọa ngày càng tăng về rác vũ trụ trong LEO.

Các mảnh vụn và các giai đoạn bị loại bỏ từ số lượng các vụ phóng thương mại ngày càng tăng nhanh góp phần gây ra vấn đề về các mảnh vụn trên quỹ đạo. Có lẽ ví dụ sâu sắc nhất là vụ thử tên lửa chống vệ tinh của Nga. Trong một hành động liều lĩnh vào ngày 15 tháng 2021 năm XNUMX, Nga đã bắn một tên lửa vào không gian, nhắm mục tiêu và phá hủy vệ tinh của chính mình, tạo ra một đám mây mảnh vụn sau đó đe dọa tính mạng của các phi hành gia (và các phi hành gia Nga) trên Trạm Vũ trụ Quốc tế. Như chúng ta đã biết trong ngành và nhiều người hâm mộ không gian bình thường đã biết được qua bộ phim Nghiêm trọng, các vật thể va chạm trong LEO có thể gây ra phản ứng dây chuyền theo tầng. Đám mây mảnh vụn trên quỹ đạo của LEO có thể tồn tại trong một thập kỷ hoặc hơn. Tuy nhiên, VLEO có khả năng tự làm sạch. Các mảnh vụn và vệ tinh không được đẩy quay trở lại bầu khí quyển phía trên của Trái đất một cách tự nhiên và tan rã một cách an toàn, thường chỉ trong vài ngày, do đó giảm đáng kể rủi ro cho các vệ tinh VLEO đang hoạt động khác.

Các đối thủ cạnh tranh gần ngang hàng cũng đã nhìn thấy lợi ích của VLEO và đã bắt đầu các chương trình tận dụng miền này. Tập đoàn Khoa học và Công nghiệp Hàng không Vũ trụ Trung Quốc, đơn vị chủ chốt trong lĩnh vực quốc phòng của Trung Quốc, đã công bố kế hoạch để triển khai một chùm vệ tinh VLEO. Những vệ tinh này, quay quanh ở độ cao từ 150 đến 300 km, thể hiện một bước tiến quan trọng trong tham vọng của Trung Quốc nhằm tăng cường khả năng viễn thám, hứa hẹn hình ảnh có độ phân giải cao hơn và truyền dữ liệu nhanh hơn. 

Tướng James Dickinson, cựu Tư lệnh Bộ chỉ huy Vũ trụ Hoa Kỳ, đã công bố tầm nhìn chiến lược của mình vào năm 2021 với tiêu đề “Không bao giờ một ngày không có không gian,” trong đó nhấn mạnh rằng “các đối thủ cạnh tranh của chúng tôi tìm cách ngăn chặn việc chúng tôi tiếp cận không gian một cách tự do và từ chối quyền tự do hoạt động trong không gian của chúng tôi.” Như đã thảo luận, giá trị mà VLEO mang lại cho Mỹ và các đồng minh của nước này là quá lớn để có thể đánh mất. Sự kết hợp giữa hình ảnh có độ phân giải cao, hệ thống đẩy cải tiến và khía cạnh bền vững của các hoạt động của VLEO khiến nó trở thành một lĩnh vực quan trọng trong tương lai của các hoạt động quốc phòng và tình báo. Khi những bước phát triển này diễn ra, VLEO sẵn sàng đóng một vai trò then chốt trong việc định hình động lực của chiến lược phòng thủ trên không gian.

Spence Wise là Phó chủ tịch cấp cao, Nhiệm vụ và Nền tảng tại Redwire Corporation, một công ty đổi mới và cơ sở hạ tầng vũ trụ toàn cầu hỗ trợ các chương trình an ninh dân sự, thương mại và quốc gia. Spence đã dành hơn 15 năm phát triển, thương mại hóa và ủng hộ các công nghệ và kiến ​​trúc vũ trụ đổi mới để hỗ trợ các sứ mệnh an ninh quốc gia quan trọng.

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img