Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution

Innholdsfortegnelse:

Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution
Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution

Video: Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution

Video: Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution
Video: A3-MAG «Våpen dreper ikke mennesker» – i følge amerikanerne 2024, Mars
Anonim
Bilde
Bilde

Mer nylig har vi vurdert mulighetene til rombaserte rekognoseringsmidler for å oppdage streikegrupper for hangarskip. Spesielt fremmet forfatteren antagelsen om opprettelse i nær fremtid av "konstellasjoner" av kompakte og rimelige rekognoseringssatellitter, plassert i lave baner og i stand til å erstatte de eksisterende store og dyre rekognoseringssatellittene. Noe lignende skjer allerede med kommunikasjonssatellitter takket være Space X og dets globale høyhastighets satellitt Internett-prosjekt Starlink.

I følge forfatterens antagelse kan teknologiene som ble brukt for storskala konstruksjon og utplassering av Starlink-satellitter senere brukes til konstruksjon av rekognoseringssatellitter. Noen motstandere har protestert mot at rekognoseringssatellitter vil være mye større, mer komplekse og dyrere. Og dette gjelder spesielt for aktive radarrekognoseringssatellitter, som er av største interesse, siden de kan operere når som helst på døgnet og i alle vær.

Vel, fremtiden kommer tidligere enn forfatteren antok. Men dessverre kommer ikke denne fremtiden for alle.

Capella plass

Det amerikanske selskapet Capella Space, som ble grunnlagt i 2016, har som mål å gi brukere rundt om i verden muligheten til å skaffe kommersielle radarbilder med høy oppløsning av planetens overflate.

Capella Space planlegger å distribuere 36 satellitter utstyrt med syntetisk blenderradar. Det ble antatt at massen til en satellitt ville være omtrent 40 kilo. Systemet bør tillate å få radar (RL) bilder av jordoverflaten med en oppløsning på 50 centimeter.

Videre er antagelig at systemet er i stand til å motta bilder med en oppløsning på 25 centimeter og høyere, men denne muligheten for sivile forbrukere er fortsatt blokkert av amerikansk lov.

I desember 2018 lanserte Capella Space sin første testsatellitt, Denali, i bane. Lanseringen ble utført ved hjelp av et SpaceX Falcon 9 -lanseringsbil fra Vandenberg Air Force Base (California).

Denali -satellitten er designet for å teste design og teknologi. RL -bilder fra den ble ikke solgt. Men de ble brukt til intern testing og tiltrekke investorer og potensielle kunder. Etter oppskytningen satte Denali -satellitten ut et fleksibelt antennevev som dekker et område på omtrent 8 meter.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

I august 2020 ble den første serielle operasjonssatellitten, Sequoia, skutt opp, som allerede er i stand til å levere radarbilder av jordoverflaten til kommersielle kunder. Lanseringen i bane ble utført av RN Electron fra det private amerikanske luftfartsselskapet Rocket Lab.

Massen til Sequoia -satellitten er 107 kilo. Den inneholder 400 meter kabler og ledninger som forbinder over hundre elektroniske moduler. Programvaren inneholder over 250 000 linjer med C -kode, over 10 000 linjer med Python -kode og over 500 000 linjer med FPGA -kode.

Bilde
Bilde

Med en banehøyde på 525 kilometer og en banehelling på 45 grader kan Sequoia gi kundene radarbilder i regioner som Midtøsten, Korea, Japan, Europa, Sørøst -Asia, Afrika og USA.

I slutten av 2020 er det planlagt å skyte ytterligere to Sequoia RN Falcon 9 -satellitter i bane av SpaceX. Totalt er det planlagt å skyte minst syv satellitter av denne typen.

Bilde
Bilde

Det skal forstås at maksimal oppløsning for området valgt for undersøkelsen er gitt når radarbildet eksponeres i omtrent 60 sekunder, for hvilke Sequoia -satellittene er utstyrt med et system for mekanisk orientering av antennestripen. Klarering i fly vil være lavere. Syntetisk blenderåpning gir nøyaktig 3D -topografi og overflatedefinisjon.

Bilde
Bilde

Det antas at den siste konstellasjonen av 36 satellitter vil gi et bilde av hvilken som helst del av planeten med et intervall på ikke mer enn en time.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Capella Space's Sequoia -satellitt ble opprettet på 4 år av et team på 100 mennesker.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Capella Space har allerede signert kontrakter for levering av kartografisk informasjon med amerikanske myndigheter.

Spesielt i 2019 ble det inngått en avtale med US National Reconnaissance Office (NRO) om å integrere kommersielle radarbilder oppnådd av Capella Space-satellitter med de statseide NRO-overvåkningssatellittene.

I november 2019 signerte US Air Force (Air Force) en kontrakt med Capella Space for å inkorporere selskapets bilder i Air Force virtual reality -programvare (muligens referere til svært detaljerte 3D terrengkart for luftfart).

13. mai 2020 ble det signert en kontrakt med det amerikanske forsvarsdepartementet om å levere luftbårne syntetiske blenderradardata til den amerikanske marinen. Capella vil også gi forsvarsdepartementet interne analysetjenester for å tolke funnene.

Og 25. juni 2020 kunngjorde Capella Space signeringen av en felles forsknings- og utviklingsavtale (CRADA) med US National Geospatial Agency (NGA). CRADA -avtalen vil gi Capella Space tilgang til NGA -forskere for en dypere forståelse av problemene. Til gjengjeld får NGA tilgang til Capella Spaces bilder og analysetjenester. Dette er den første CRADA -avtalen mellom NGA og et kommersielt selskap som tilbyr bilder fra syntetiske blenderradarsatellitter.

Selvfølgelig kan Capella Space-satellitter ikke betraktes som direkte analoger av de sofistikerte og dyre rekognoseringssatellittene som ble lansert av de ledende militærindustrielle makter. Men noe annet er viktig her.

Et selskap på 100 personer har utviklet og produsert satellitter som kan motta høyoppløselige radarbilder. Dette selskapet planlegger å distribuere en konstellasjon av 36 slike satellitter. Størrelsen og massen til disse satellittene gjør at de kan settes i bane i klynger, slik tilfellet er med Starlink -kommunikasjonssatellitter. Dette gjør det mulig ikke bare å raskt bygge opp sin gruppering i bane, men også å skyte dem omgående med midget -lanseringskjøretøy.

Hvis bare et privat oppstartsselskap er i stand til dette? Hvor mange slike eller lignende satellitter kan det amerikanske forsvarsdepartementet skyte om nødvendig?

Forresten, Capella Space er ikke det eneste selskapet som jobber i denne retningen.

ICEYE

Det finske selskapet ICEYE ble grunnlagt i 2014 som et datterselskap av Aalto University, Fakultet for radioteknologi.

Siden 2019 har ICEYE tilbudt tjenester for å skaffe kommersielle radarbilder med høy oppløsning tatt med tre proprietære satellitter. Den første ICEYE-X2-satellitten ble skutt opp 3. desember 2018 av SpaceXs Falcon 9-oppskytningsbil, og ytterligere to satellitter ble skutt opp 5. juli 2019.

Det antas at med kommersiell suksess for prosjektet vil flere satellitter bli lansert årlig.

Bilde
Bilde

Massen til en satellitt er 85 kilo. Den er utstyrt med ionthrustere for å korrigere bane. Oppløsningen til radarbildene er 0, 25x0, 5, 1x1 eller 3x3 meter, justeringsnøyaktigheten er 10 meter, kommunikasjonskanalens hastighet er 140 megabit per sekund. Orbitalhøyde er 570 kilometer, helning 97,69 grader.

Planet Labs

Det amerikanske selskapet Planet Labs, grunnlagt i 2010, utvikler og produserer mikrosatellitter av CubeSat-typen kalt Dove, som leveres i bane som en nyttelast for andre oppdrag.

Hver Dove-satellitt er utstyrt med toppmoderne optiske rekognoseringssystemer som er programmert til å kartlegge forskjellige deler av jorden. Hver Dove -observasjonssatellitt skanner kontinuerlig jordens overflate og sender data etter å ha passert bakkestasjonen.

De to første eksperimentelle Dove -satellittene ble skutt opp i 2013.

Bilde
Bilde

Etter oppkjøpet av det tyske selskapet BlackBridge AG har satellittkonstellasjonen Planet Labs blitt utvidet med RapidEye -satellitter. Og etter oppkjøpet av TerraBella fra Google også av SkySat -stjernebildet.

I juli 2015 plasserte Planet Labs 87 Dove -satellitter og 5 RapidEye -satellitter i bane. I 2017 lanserte Planet 88 flere Dove -satellitter. I september 2018 hadde selskapet skutt omtrent 300 flere satellitter, hvorav 150 er aktive. I 2020 lanserte Planet Labs ytterligere seks høyoppløselige SkySats og 35 Dove-satellitter.

Dovesatellitter veier 4 kilo. Dimensjonene deres er 10x10x30 centimeter, banehøyden er 400 kilometer.

Satellittene gir bilder med en oppløsning på 3-5 meter.

Bilde
Bilde

RapidEye-satellitter som er mindre enn en kubikkmeter i størrelse og veier 150 kilo, plassert i en høyde på 630 kilometer, gir et bilde med en oppløsning på 5 meter ved hjelp av en multispektral sensor i blått (440-510 nm), grønt (520-590 nm), nær rødt (630–690 nm), langt rødt (690–730 nm) og nær infrarød (760–880 nm) bølgelengdeområder.

Bilde
Bilde

SkySat-satellitter gir videobilder med submeteroppløsning. Designet deres er basert på bruk av rimelige, kommersielt tilgjengelige elektroniske komponenter.

SkySat -satellitter er omtrent 80 centimeter lange og veier cirka 100 kilo.

Bilde
Bilde

SkySat -satellitter er i bane i 450 kilometers høyde og er utstyrt med multispektrale og pankromatiske sensorer. Den romlige oppløsningen i det pankromatiske området på 400-900 nm er 0,9 meter.

Den multispektrale sensoren samler data i de blå (450-515 nm), grønne (515-595 nm), røde (605-695 nm) og nær infrarøde (740-900 nm) områder med en oppløsning på 2 meter.

Har vi noe lignende?

Russisk privat kosmonautikk

Suksessene til russisk privat kosmonautikk er mye mer beskjedne.

Først og fremst kan man huske SPUTNIX-selskapet som ble grunnlagt i 2011, som i 2014 lanserte den første russiske private mikrosatellittteknologidemonstratoren Tablettsat-Aurora i en bane med lav jord med en masse på 26 kilo.

Som hoved nyttelast er kjøretøyet utstyrt med et pankromatisk kamera for å skyte jordoverflaten i spektralbåndet 430-950 nm med en oppløsning på 15 meter og en strålebredde på 47 kilometer.

Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution
Capella Space's All-Seeing Eye: Harbinger of the Satellite Intelligence Revolution

Flere vitenskapelige og pedagogiske nanosatellitter utviklet av studenter og skoleelever ble også lansert.

Blant enhetene under utvikling kan den ultrakompakte satellitten for fjernmåling av Earth RBIKRAFT-ZORKIY noteres.

Massen vil være 10, 5 kilo. Lanseringen er planlagt til 2021.

Enheten vil bære et teleskopkamera med en oppløsning på 6, 6 meter per piksel, produsert av NPO Lepton. Kameraet er utstyrt med et termisk stabiliserings- og fokuseringssystem, samt en innebygd minneenhet, som tillater opptak på forespørsel, uten å være knyttet til mottaksstasjoner.

Den estimerte orbitalhøyden til RBIKRAFT-ZORKY-satellitten vil være 550 kilometer med en helling på 98 grader.

Bilde
Bilde

Et annet selskap er NPP Dauria Aerospace, grunnlagt i 2011 og et av de første russiske selskapene som opprettet og lanserte kommersielle satellitter.

8. juli 2014 lanserte Dauria Aerospay den første satellitten i DX -serien utstyrt med nyttelast for mottak og overføring av signaler fra det automatiske identifikasjonssystemet, designet for navigasjon og identifisering av skip i verdenshavet og på elvelinjer.

Bilde
Bilde

Ytterligere to satellitter PERSEUS-M1 og PERSEUS-M2 ble solgt til American Aquila Space i slutten av 2015.

I samme 2015 solgte Mikhail Kokorich, grunnleggeren av NPP Dauria Aerospay LLC, sin andel i selskapet og emigrerte til USA.

Som vi kan se, er vårt forsinkelse innen kommersielle satellitter fra de ledende landene i verden omtrent 10-15 år.

Formelt er det selskaper som produserer komponenter for satellitter - ionemotorer, sensorer, elektroniske komponenter. Men etableringen av et produksjonsanlegg som produserer det endelige produktet - høyteknologiske satellitter - vokser liksom ikke sammen.

Vi har en lignende situasjon med lanseringskjøretøyer. Generelt har vi ingenting som kan sammenlignes med Spaсe X eller Capella Space ennå.

konklusjoner

Kommersialiseringen av rommet utvikler seg med de høyeste hastighetene, både når det gjelder å plassere nyttelast i bane, og når det gjelder å lage kunstige jordsatellitter for forskjellige formål. Det kan bemerkes at trenden med kommersialisering av plass ble skissert på begynnelsen av 2000 -tallet og har blitt eksplosiv det siste tiåret. Til sammen har dette muliggjort fremveksten av utstyr, teknologier og tjenester som nylig har vært utilgjengelige, ikke bare for kommersielle, men også for offentlige kunder.

I dette lyset vekker ikke lenger tvilen til utsikten for USAs væpnede styrkers utsetting av hundrevis eller til og med tusenvis av rekognoserings- og kommunikasjonssatellitter, og i fremtiden også satellitter til anti-missilforsvar (ABM) -systemet

Hva betyr dette for oss rent praktisk?

Det kan argumenteres for at fra et bestemt øyeblikk, et økende antall rekognoseringssatellitter av forskjellige klasser og formål, og deres tekniske egenskaper blir bedre, blir det nesten umulig å unngå deteksjon av mange typer våpen fra verdensrommet

Evnen til å skaffe globale, døgnet rundt og allværs rekognoseringsdata, på en tidsskala nær det virkelige, vil gjøre det mulig å utføre streik med presisjonsvåpen og ubemannede luftfartøyer (UAV) til hele dybden av fiendens territorium, ikke bare på stasjonær, men også på mobile mål, re-sikte våpen på flukt.

Under trussel vil være mobile bakkebaserte missilsystemer (PGRK), som utgjør et av elementene i de russiske atomavskrekkende styrkene (SNF), og overflateskip med tradisjonell utforming vil miste den minste mulighet til å gå seg vill i dypet av havet, noe som betyr at fiendens langdistansefly alltid vil ha initiativet og vil kunne sørge for den nødvendige konsentrasjonen av styrker for et angrep med anti-skipsmissiler (ASM), tilstrekkelig til å overvinne luftforsvaret (luftvern) av hangarskip og marine streikegrupper (AUG og KUG).

Hvis USA offisielt lovliggjorde salg av bilder fra verdensrommet med en oppløsning på 50 centimeter, så hvilken oppløsning er tilgjengelig for militæret - 25, 10 centimeter eller mindre?

Med denne bildekvaliteten vil ingen hjørnereflektorer hjelpe. For eksempel, når du angriper skip, kan den første oppdagelsen utføres med en oppløsning på 3-5 meter, deretter blir identifikasjon utført med en oppløsning på 50 centimeter eller mindre. Og så, etter lanseringen av anti-skip-missilsystemet, kan skip spores og deres koordinater overføres i sanntid direkte til anti-skip-missilsystemet via en satellittkommunikasjonskanal (retargeting in flight).

Noen vil si hvorfor ikke bruke elektronisk krigføring?

De kan løse noen av problemene, men ikke alle. Selve elektronisk krigsutstyr er et "fyrtårn" for fienden; det er umulig å bruke dem kontinuerlig. I tillegg gjenstår optisk rekognoseringsutstyr.

Det er praktisk talt urealistisk og økonomisk ineffektivt å ødelegge et nettverk av små satellitter fra overflaten - det er mulig å etterfylle gruppen av små satellitter med mindre økonomiske tap enn å skyte dem ned med missilforsvarsmissiler. Dette krever spesialiserte romfangere som er i stand til å manøvrere intensivt og være i bane i lang tid, noe som sikrer konsekvent ødeleggelse av mange mål.

Og ikke stol på den vanlige misforståelsen om "en bøtte nøtter i bane". Hele økonomien på planeten vil ikke være i stand til å transportere "nøtter" til bane i en mengde som er tilstrekkelig til å ødelegge satellitter.

Ifølge European Space Agency er det mer enn 29 000 store rusk som kretser rundt planeten vår, fra 4-tommers metallbiter til hele ikke-eksisterende satellitter og tanker med brukt drivstoff. Tilsett omtrent 670 000 metallbiter mellom 1 og 10 centimeter i størrelse, omtrent 170 millioner malingspartikler og utallige milliarder av frosne dråper og støvpartikler på mindre enn en centimeter i størrelse.”

Forbedring av teknologier for å lage små satellitter og missilforsvarsteknologier vil mest sannsynlig føre til at implementeringen på nytt teknisk nivå blir gjenopptatt på prosjekter av baner missilforsvarsavlytere av typen "diamantstein", som, med tanke på styrking av rekognosering og streikekapasiteter til det amerikanske SNF.

På slutten av 1900-tallet ble det sagt mye om at det 21. århundre vil være århundret med virtuell virkelighet, nano- og bioteknologi. Plass, derimot, har blitt "hverdagsapplikert", og forbinder med noe som satellitt-TV.

Fremveksten av private selskaper med ambisiøse mål og prosjekter forandret alt. Og plassen befant seg igjen i spissen for teknologisk fremgang.

Plassen er ikke bare vitenskapelig forskningsprosjekter og utvidelse av menneskeheten til nye territorier, men også en hjørnestein i å sikre statens sikkerhet. Allerede nå, uten å oppnå en fordel, eller i det minste paritet i verdensrommet, er noen grunn-, luft- og sjøstyrker dømt til å beseire. I fremtiden vil denne situasjonen bare bli verre.

Dette gjør prosjekter for å lage lovende oppskytningsbiler og romfartøyer til forskjellige formål blant de mest prioriterte oppgavene i landet vårt.

Anbefalt: