Satelliten, Spion

“ LARRY GILMAN

Spionagesatelliten sind robotische Beobachtungsplattformen, die die Erde umkreisen, um deren Oberfläche abzubilden und Funksignale für militärische und politische Zwecke aufzuzeichnen. Sie senden ihre Daten zur Erde, wo sie von Spezialisten in zentralen, geheimen Einrichtungen wie dem U.S. National Photographic Interpretation Center in Washington, D.C., ausgewertet werden. Spionagesatelliten sind nicht nur für militärische Operationen und die Gestaltung der nationalen Politik, sondern auch für die Überprüfung von Rüstungskontrollverträgen wie SALT I, SALT II und dem Umfassenden Teststoppvertrag unverzichtbar.

Hunderte von Spionagesatelliten wurden seit 1960, als die USA ihren ersten starteten, ins All gebracht. Die vier Grundtypen von Spionagesatelliten sind: (1) Fotoaufklärungssysteme, die

Bilder im sichtbaren und infraroten Licht aufnehmen, (2) Infrarotteleskope, die Raketenstarts aufspüren sollen, (3) Radarsysteme, die auch bei Bewölkung und Dunkelheit Bilder von See oder Land liefern, und (4) Signals Intelligence (SIGINT)-Satelliten (auch „Frettchen“ genannt), die entweder für die Charakterisierung bodengestützter Radarsysteme oder für das Abhören von Kommunikation optimiert sind. Manchmal werden Fotoaufklärungs- und SIGINT-Funktionen in einer einzigen, massiven Plattform kombiniert, wie z.B. bei den US-Satelliten der Keyhole-Serie.

Obwohl eine Reihe von Nationen Spionagesatelliten gestartet haben, sind die USA und die Sowjetunion für die weitaus größte Anzahl verantwortlich. Die Russische Föderation, die nach 1991 den größten Teil des Weltraumsystems der Sowjetunion geerbt hat, war nicht in der Lage, die Kosten für eine angemessene Aktualisierung ihres Spionagesatellitennetzes aufzubringen. Im Gegensatz dazu haben die USA ständig neue, immer ausgefeiltere Systeme in Betrieb genommen. Die meisten Spionagesatelliten in der Umlaufbahn, einschließlich der leistungsfähigsten, befinden sich heute in amerikanischem Besitz. Obwohl die genauen technischen Fähigkeiten (und in vielen Fällen sogar die grundlegenden Missionen und Umlaufbahnen) der US-Spionagesatelliten geheim sind, geht man davon aus, dass die besten US-Spionagesatelliten für sichtbares Licht bei klarem Himmel in der Lage sind, Oberflächenmerkmale mit einem Durchmesser von nur wenigen Zentimetern zu erfassen. Ein moderner amerikanischer Spionagesatellit kann bei klarem Himmel und einem guten Blickwinkel wahrscheinlich ein Nummernschild aus dem Weltraum lesen.

Frühe amerikanische Spionagesatelliten: Corona, MIDAS, SAMOS

Die USA begannen Mitte der 1950er Jahre mit der Entwicklung von Spionagesatelliten, Jahre bevor sie über eine Rakete verfügten, die etwas in die Umlaufbahn bringen konnte. Bereits 1946 hatte RAND (kurz für RAND oder R esearch and D evelopment Corporations, eine von der Douglas Aircraft Co. gegründete Denkfabrik, die während des gesamten Kalten Krieges einflussreich war) einen Bericht mit dem Titel „Preliminary Design of an Experimental World-Circling Spaceship“ erstellt. Der Nutzen solcher Systeme war offensichtlich, lange bevor sie gebaut werden konnten, denn schon seit dem amerikanischen Bürgerkrieg, als die Union mit Fesselballons experimentierte, die die Stellungen der Konföderierten überblickten, suchten die Streitkräfte nach höheren Aussichtspunkten, von denen aus sie den Feind beobachten konnten. Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts erlebte die Aufklärung einen Aufschwung, als der fotografische Film die unhandlichen Glasplatten ersetzte und die Kameras in Flugzeugen mitgeführt wurden. Die Luftbildfotografie ist so effektiv, dass sie auch heute noch eingesetzt wird; die USA setzen beispielsweise weiterhin ihre Höhenflugzeuge U-2 und SR-71 Blackbird ein, die sie in den 1950er und 1960er Jahren entwickelt hatten.

Allerdings haben Spionageflugzeuge ihre Grenzen. Selbst das am höchsten fliegende Flugzeug kann nicht über die Atmosphäre hinausfliegen und daher nur einen begrenzten Bereich des Bodens auf einmal einsehen. Selbst bei vierfacher Schallgeschwindigkeit (der ungefähren Höchstgeschwindigkeit einer SR-71) ist dies ein großer Nachteil, wenn man ein so großes Land wie China oder Russland überwachen will. Auch können die Flugzeuge nicht unbegrenzt in der Luft gehalten werden; sie müssen in bestimmten Abständen losgeschickt werden. Außerdem müssen sie von Piloten gesteuert werden, was die Besatzungsmitglieder dem Risiko des Todes oder der Gefangennahme aussetzt. Am bekanntesten wurde dies 1960, als der CIA-Pilot Gary Powers beim Flug eines U-2-Spionageflugzeugs über der Sowjetunion abgeschossen und wegen Spionage angeklagt wurde. (In den letzten Jahren wurden Roboterflugzeuge für die Kurzstrecken-Luftaufklärung eingesetzt.) Schließlich sind Spionageflugzeuge in Friedenszeiten per se illegal – sie müssen den nationalen Luftraum verletzen, um ihre Aufgabe zu erfüllen – und daher eine politische Belastung.

Spionagesatelliten überwinden alle Einschränkungen von Spionageflugzeugen. Ein Netz von drei geosynchronen Satelliten kann, im Gegensatz zu den gelegentlichen Einblicken von Spionageflugzeugen, die ganze Welt jederzeit im Blick behalten. (Ein geosynchroner Satellit umkreist 22.160 Meilen über dem Äquator in Richtung der Erdrotation und passt seine Bewegung an die Erdoberfläche an, so dass er an einem festen Punkt am Himmel zu schweben scheint.) Ein Netz von Satelliten in niedrigeren Höhen auf polaren Umlaufbahnen (d. h. sie kreisen im rechten Winkel zum Äquator über den Polen) kann durch die Kombination ihrer kleineren Sichtfelder dasselbe leisten. Außerdem befinden sich Satelliten in einer Höhe, die zu hoch ist, um leicht abgeschossen werden zu können, obwohl die USA und Russland Anti-Satellitenwaffen entwickelt haben, falls sie dies jemals tun wollen. Und schließlich sind Satelliten legal: Sie verletzen nicht den nationalen Luftraum. Dieser rechtliche Aspekt wurde nicht immer allgemein anerkannt; 1960 beschwerte sich die Sowjetunion einige Monate lang, dass die amerikanischen Spionagesatelliten ihren Luftraum verletzten, der sich ihrer Meinung nach von ihrem Territorium aus unendlich weit nach oben erstreckte. Sie ließ dieses Argument fallen, als sie im Oktober, einige Monate nach den Vereinigten Staaten, mit dem Start eigener Spionagesatelliten begann.

Die U.S. Air Force und die Central Intelligence Agency (CIA) waren frühe Befürworter der Satellitenüberwachung. („Überwachung“ bezieht sich streng genommen auf die passive, fortlaufende Beobachtung eines Gebietes, um nach Aktivitäten oder Veränderungen von Interesse zu suchen, während „Aufklärung“ sich auf die aktive Suche nach bestimmten Informationen zu einem bestimmten Zeitpunkt bezieht; das Wort „Überwachung“ wird jedoch oft für beide Aktivitäten verwendet). In einer detaillierten Studie, die 1954 von RAND veröffentlicht wurde, werden zwei grundlegende Methoden für die Rücksendung von Bildern von einer Plattform in der Umlaufbahn zur Erde vorgeschlagen: (1) Fernsehbilder, die von einem fotografischen Film an Bord eines Raumfahrzeugs abgetastet und zur Erde übertragen werden, und (2) die Rückkehr des Films selbst zur Erde in einem Wiedereintrittsfahrzeug. Die Air Force entschied sich für die erste Option, da die Rückführung von Filmen aus dem Weltraum zeitaufwendig und unzuverlässig wäre; die CIA entschied sich für die zweite Option, da die Fernsehtechnik noch zu unausgereift war, um Bilder mit ausreichend hoher Auflösung zu liefern.

Die Streitigkeiten zwischen der Air Force und der CIA, die beide um die Kontrolle der US-Ressourcen für die Weltraumüberwachung kämpften, veranlassten Präsident Dwight Eisenhower schließlich, am 25. August 1960 das National Reconnaissance Office (NRO) zu gründen. Das NRO, das bis Anfang der 1990er Jahre offiziell geheim war, besteht aus Mitarbeitern der Air Force, der CIA und anderer Regierungsbehörden und hat die Aufgabe, die Weltraumüberwachungsprogramme der Vereinigten Staaten zu beaufsichtigen. Unter der Leitung des NRO wurden Anfang der 1960er Jahre drei große Spionagesatellitenprogramme durchgeführt, eines unter der Leitung der CIA und zwei unter der Leitung der Air Force.

Das System der CIA mit dem Codenamen Corona nahm hochauflösende fotografische Negative mit Teleskopkameras in der Umlaufbahn auf und warf sie dann auf die Erde ab. Die ersten 12 Versuche, die Erdumlaufbahn zu erreichen oder den Film zurückzubringen, schlugen alle fehl, aber mit Corona 13 im August 1960 begann Corona, sein Versprechen zu erfüllen. Eine lange Reihe von Corona-Satelliten wurde gestartet, kreiste über der Sowjetunion und brachte den belichteten Film in Wiedereintrittskapseln zurück. Jede Kapsel entfaltete einen Fallschirm, nachdem sie den größten Teil ihrer Geschwindigkeit durch Reibung mit der Atmosphäre verloren hatte, und wurde dann von einem propellergetriebenen JC-130B-Flugzeug, das mit einer Geschwindigkeit von etwa 242 km/h flog, aus der Luft geholt. Die Corona-Satelliten lieferten hervorragende Bilder, wobei spätere Modelle wahrscheinlich eine Auflösung von etwa 1 Fuß (,3 m) erreichten. Eine der ersten Errungenschaften von Corona bestand darin, die Behauptungen der Air Force zu entkräften, dass in den frühen 1960er Jahren zwischen der Sowjetunion und den USA eine riesige „Raketenlücke“ bestand, d. h. dass die Sowjets viel mehr ICBMs (interkontinentale ballistische Raketen) besaßen als die Vereinigten Staaten. Tatsächlich verfügten die Sowjets, wie Corona zeigte, zu dieser Zeit über weitaus weniger Raketen als die USA.

Da jeder Corona-Satellit nur über einen begrenzten Filmvorrat verfügte, blieb er nur für Stunden oder einige Tage in der Umlaufbahn, so dass jedes Mal, wenn ein neuer Satz von Fotos gewünscht wurde, ein neuer Corona gestartet werden musste. Corona überwachte die Sowjetunion also nicht ständig, sondern führte stattdessen eine Reihe von Aufklärungsmissionen mit bestimmten Zielen durch. Mehr als 120 Corona-Satelliten wurden geflogen, bevor sie Anfang der 1970er Jahre durch den größeren und ausgefeilteren Filmrückführungssatelliten KH-9 HEXAGON (oder „Big Bird“) ersetzt wurden.

Die beiden Spionagesatellitenprogramme, die von der US-Luftwaffe in den frühen 1960er Jahren verfolgt wurden, waren SAMOS (Satellite and Missile Observation System) und MIDAS (Missile Alarm Defense System). Die SAMOS-Satelliten nahmen Bilder auf Film auf, entwickelten den Film in der Umlaufbahn und übertrugen TV-Scans der Bilder zur Erde. Da die Fernsehbilder viel unschärfer waren als der Film, hatte SAMOS selbst für damalige Verhältnisse eine niedrige Auflösung (5-20 Fuß), und einige Autoritäten (z. B. Herbert Scoville, Jr., Waffenkontrollexperte und ehemaliger CIA-Analyst) haben behauptet, dass SAMOS nie brauchbare Daten produzierte. Erst in den 1970er Jahren, mit dem Start des Spionagesatelliten KH-11 (auf den weiter unten eingegangen wird), sollte die Funkübertragung von Daten aus der Umlaufbahn so gute Bilder liefern wie die, die direkt vom Film verfügbar waren. Der erste erfolgreiche SAMOS-Start fand am 31. Januar 1961 statt; bis zum 27. November 1963, dem Ende des Programms, wurden 26 weitere SAMOS-Satelliten gestartet.

In der Zwischenzeit startete die Sowjetunion ihre eigene Serie von Fotoaufklärungssatelliten in niedriger Umlaufbahn, die Cosmos-Plattformen. Wie bei Corona handelte es sich bei den Cosmos-Satelliten um Filmrückführungsmissionen – eine Technik, die die Sowjetunion (und später auch die Russische Föderation) bis zum Jahr 2000 beibehalten sollte, als der Enisei-Satellit gestartet wurde, der hochauflösende digitale Bilder in Echtzeit liefern sollte, wie die amerikanischen Satelliten KH-11 und KH-12. Bei den Kosmos-Satelliten handelte es sich um modifizierte Wostok-Kapseln, die ursprünglich für den Transport von Kosmonauten gedacht waren und nicht als spezielle Plattformen. (Später modifizierten die Sowjets auch ihre größeren Sojus-Kapseln für den Einsatz als Roboter-Spionagesatelliten). Die Verwendung von Wostok-Kapseln hatte den Vorteil, dass die Sowjets kein separates Filmrückführungssystem erfinden mussten, da sie bereits Techniken für die Landung von Wostok-Kapseln mit Fallschirmen entwickelt hatten.

Corona, SAMOS und Cosmos flogen auf polaren Umlaufbahnen in einer Höhe von etwa 150 Meilen und umkreisten die Erde etwa alle 90 Minuten. (Satelliten in niedrigeren Höhen haben eine bessere Sicht, sind aber dem Luftwiderstand ausgesetzt, der ihre Lebensdauer verkürzt und sie schließlich wie Meteoriten verglühen lässt; Spionagesatelliten wurden in einer Höhe von nur 76 Meilen umkreist, aber sie hielten nicht lange durch.) Ein polumlaufender Fotoaufklärungssatellit sieht immer nur einen begrenzten Teil der Erdoberfläche, obwohl sich sein Sichtfeld schnell über die Erde bewegt, wenn der Satellit durch den Weltraum rast. MIDAS, das andere frühe Spionagesatellitenprojekt der US-Luftwaffe, war anders. Jeder MIDAS-Satellit war in einer großen Höhe stationiert (z. B. 2170 Meilen), von der aus er jederzeit den größten Teil oder die gesamte Sowjetunion sehen konnte. Die MIDAS-Satelliten waren nicht für die Aufnahme von Bildern der Erde im sichtbaren Licht, sondern für die Beobachtung der Erde im Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums konzipiert. Ziel war es, die Wärmestrahlung (Infrarotlicht) zu erfassen, die von Raketen und Raketenstarts ausgeht; MIDAS konnte per Funk eine Warnung vor einem Angriff zur Erde senden, lange bevor bodengestützte Radare herannahende Raketen erkennen konnten. Zwölf Versuche, MIDAS-Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, wurden zwischen Februar 1960 und Oktober 1966 unternommen. Die meisten scheiterten, aber die Erfahrungen mit MIDAS ermöglichten das Nachfolgesystem, das Defense Support Program (DSP) mit geosynchronen Infrarot-Frühwarnsatelliten.

Defense Support Program

Der erste DSP-Frühwarnsatellit wurde 1970 gestartet, der neunzehnte 1999. Im Gegensatz zu ihren Vorgängern, den MIDAS-Satelliten, werden die DSP-Satelliten auf geosynchronen Umlaufbahnen eingesetzt. In der Regel sind fünf von ihnen gleichzeitig in Betrieb: Die drei neuesten werden zur Beobachtung von Teilen der Erde eingesetzt, die als Raketenabschussgebiete gelten (z. B. Russland), während die beiden ältesten sowohl zur Beobachtung weniger kritischer Gebiete als auch als Backup für die ersten drei eingesetzt werden. Wenn ein neuer DSP-Satellit gestartet wird, wird der veraltetste der fünf bereits in der Umlaufbahn befindlichen Satelliten von seinen Raketen auf eine höhere Umlaufbahn geschoben, um die geosynchrone Höhe nicht zu beeinträchtigen.

DSP-Satelliten kombinieren durch einen mechanischen Trick hohe Auflösung mit weiträumiger Abdeckung. Das Sichtfeld des Teleskops eines DSP-Satelliten ist viel kleiner als die Erdscheibe, aber das Teleskop ist in einem leichten Winkel zur Längsachse des Satelliten montiert, der mit 0,175 Umdrehungen pro Sekunde in Rotation versetzt wird. Der Arbeitssatellit ähnelt somit einer rollenden Flasche, aus deren Mund ein schräg stehender Strohhalm herausragt, wobei der Strohhalm dem Teleskop entspricht und auf die Erde gerichtet ist. Das Sichtfeld des Teleskops wird systematisch über einen größeren Bereich der Erde gewobbelt, als es bei einem stationären Satelliten der Fall wäre.

Die von den DSP-Satelliten gesammelten Daten werden von Bordcomputern komprimiert und dann an eine Datensammelstation in Nurrungar, Australien, übertragen, wo sie in Echtzeit analysiert werden. Dieses System wurde 1979 einem ungeplanten, aber entscheidenden Test unterzogen, als ein Computerband, das einen sowjetischen Atomangriff simulierte, irrtümlich in das Frühwarnsystem des Kontrollzentrums des Strategischen Luftkommandos der USA in Colorado eingespeist wurde. Die Kontrolleure gingen von einem echten Angriff aus, und die Besatzungen der ballistischen Raketen der USA bereiteten sich auf einen Vergeltungsschlag vor. Der Krieg konnte abgewendet werden, weil die US-Führung vorsorglich die Echtzeitdaten des DSP-Satellitensystems abrief, die zeigten, dass in der Sowjetunion keine Raketen gestartet worden waren.

Die Sowjetunion, die technologisch immer hinter den USA zurücklag, hat ebenfalls Infrarot-Frühwarnsatelliten eingesetzt. Anfang der 1990er Jahre verfügte sie über mehrere „Prognoz“-Satelliten in geosynchronen Umlaufbahnen, die die gleiche Aufgabe erfüllten wie die DSP-Satelliten der Vereinigten Staaten. Außerdem verfügte sie über eine Sammlung von neun „Oko“-Satelliten (russisch für „Auge“), ebenfalls Infrarot-Frühwarnplattformen, in elliptischen (außermittigen) Umlaufbahnen. Letztere waren so konzipiert, dass sie die Raketenfelder des amerikanischen Kontinents in einem streifenden Winkel beobachten konnten. Der Vorteil eines solchen Blickwinkels für die Frühwarnung besteht darin, dass sich die US-Raketen innerhalb von Sekunden nach dem Start als Silhouette von der Schwärze des Weltraums abheben und somit leichter zu entdecken sind. Heute ist nur noch ein Prognoz-Infrarot-Frühwarnsatellit in Betrieb. Um die Wahrscheinlichkeit eines russischen Raketenabschusses aufgrund fehlerhafter oder unzureichender Informationen zu verringern, haben einige Experten vorgeschlagen, daß die USA und Rußland ein gemeinsames Frühwarnzentrum einrichten, in dem die USA ihre DSP-Daten mit russischen Beobachtern teilen würden.

Keyhole. Seit März 1962 werden alle fotografischen Aufklärungssatelliten und Flugzeuge der USA unter dem Programmnamen „Keyhole“ geführt. Die Entwürfe der Keyhole-Satelliten erhielten Keyhole-Nummern; SAMOS und Corona wurden nachträglich als KH-1 und KH-4 bezeichnet. (Einen KH-2 oder KH-3 scheint es nicht gegeben zu haben.)

Ein Dutzend Keyhole-Satellitenentwürfe wurden bis heute in die Umlaufbahn gebracht, wobei jede Generation eine erhebliche Verbesserung gegenüber ihrem Vorgänger darstellt. In den Tagen, als jeder Satellit (egal ob ein „Bucket-Dropper“-Film-Return-Typ oder ein TV-Scanner-Typ) einen endlichen Vorrat an Fotofilm mit sich führte, war die Lebensdauer der Satelliten kurz und es wurden große Mengen jedes Typs gestartet. So wurden zwischen 1963 und 1967 46 Exemplare des KH-5-Satelliten (des unmittelbaren Nachfolgers von SAMOS der Luftwaffe) gestartet. Sechsunddreißig Exemplare des Nachfolgers von Corona, KH-6, wurden im gleichen Zeitraum in die Umlaufbahn gebracht. Die beiden Satellitentypen wurden gemeinsam eingesetzt; niedrig auflösende, weiträumige Bilder eines KH-5 wurden verwendet, um Ziele für die hoch auflösende „Nahaufklärung“ durch einen KH-6 zu identifizieren.

Der nächste Nahaufklärungssatellit, der KH-8 (immer noch ein Bucket-Dropper), war der erste Spionagesatellit, der andere Bereiche des elektromagnetischen Spektrums als das sichtbare Lichtband untersuchte. Seit dem KH-8 haben alle Keyhole-Satelliten Licht in mehreren schmalen Bändern im sichtbaren und infraroten Teil des Spektrums untersucht. Dies geschieht, um ein Maximum an Informationen über Bodenmerkmale zu gewinnen. Für jede Wellenlänge muss ein anderes Objektiv verwendet werden, da ein einziges Objektiv nicht alle Wellenlängen gleichzeitig fokussieren kann. Dies erhöht zwar die Komplexität und die Kosten eines jeden Satelliten, steigert aber seinen Nutzen erheblich.

Der bekannteste Keyhole-Satellitentyp ist der KH-11, der von 1976 bis 1992 die primäre US-Plattform für orbitale Bildgebung war (und dann vom KH-12 abgelöst wurde, der heute noch im Einsatz ist). Mit dem KH-11 wurde endlich das Ziel der SAMOS-Konstrukteure erreicht: Bilder in Filmqualität aus der Umlaufbahn zu liefern, und zwar auf elektronischem Wege, ohne Bucket-Dropping. Die Erfindung des CCD (charge-coupled device) im Jahr 1970 war der Schlüssel zu diesem Fortschritt und hat auch die Astronomie verändert. Ein CCD ist ein Mikrochip (d.h. ein dünnes Rechteck, das hauptsächlich aus Silizium oder einem anderen Halbleiter besteht, >.5 in2); eine Seite des Chips besteht aus einer Reihe von Tausenden von mikroskopisch kleinen elektronischen Bauteilen, die Photoneneinschläge als elektrische Ladungen aufzeichnen. (Ein Photon ist die kleinste Einheit des Lichts.) Wird ein CCD in der Brennebene eines Teleskops platziert und der Inhalt der Photonensensoren in regelmäßigen Abständen abgelesen, entsteht eine digitale Bildaufzeichnung. Das CCD ist somit das Äquivalent zum Film in einer herkömmlichen Kamera, mit dem Unterschied, dass ein CCD unbegrenzt wiederverwendet werden kann.

Die Bildinformation eines CCD wird in digitaler Form gespeichert. Digitale Informationen lassen sich im Gegensatz zu den analogen Fernsehsignalen des ursprünglichen SAMOS leicht verschlüsseln und ohne Qualitätsverluste übertragen. Außerdem bedeutete der Verzicht auf das Bucket-Dropping, dass Spionagesatelliten nicht mehr nur Wochen, sondern Jahre in der Umlaufbahn bleiben konnten. Dies wiederum machte es möglich, mehr Geld in jeden Satelliten zu investieren und ihn komplexer und leistungsfähiger zu machen. (Ein moderner KH-Satellit kostet etwa eine Milliarde Dollar.) Die KH-11-Satelliten wurden im Laufe der Serie mit SIGINT-Antennen ausgestattet, um die Kommunikation abzuhören.

KH-11- und KH-12-Satelliten sind außerdem äußerst manövrierfähig. Ein KH-12-Satellit trägt etwa sieben Tonnen Hydrazin-Treibstoff mit sich, mit dem er seine Umlaufhöhe gegen den Luftwiderstand halten oder seine Umlaufbahn ändern kann, um bestimmte Teile der Erde besser beobachten zu können.

SIGINT und Frettchen. Signals Intelligence (SIGINT) wird in drei Teilbereiche unterteilt: Communications Intelligence (COMINT, das Abfangen von Nachrichten), Electronics Intelligence (ELINT, das Sammeln von Informationen über Radar, Radarstörer und dergleichen) und Telemetry Intelligence (TELINT).

TELINT ist eigentlich eine besondere Art von COMINT. Telemetrie sind Daten über physikalische Größen, die von automatischen Geräten gemessen werden, die oft in Raketen, Raumfahrzeugen oder Flugzeugen eingebaut sind. Wenn eine neue ballistische Rakete getestet wird, z. B. von China, sendet sie vom Zeitpunkt des Starts bis zum Absturz oder zur Explosion einen komplexen Telemetriedatenstrom an den Boden. Der Telemetriedatenstrom soll den Konstrukteuren der Rakete genau zeigen, wie sich die neue Maschine verhält und, falls sie ausfällt, welche Komponenten den Ausfall verursacht haben. (Ein berühmtes, nicht als geheim eingestuftes Beispiel ist die Analyse der routinemäßig aufgezeichneten Telemetriedaten der Raumfähre Columbia, die für das Verständnis der Ursachen der Explosion dieses Raumfahrzeugs während des Wiedereintritts im Jahr 2003 von entscheidender Bedeutung war). Die Telemetrie – sobald sie entschlüsselt ist, eine Aufgabe, die von der Nationalen Sicherheitsbehörde der USA (NSA) oder einem ausländischen Äquivalent erfüllt wird – enthüllt den TELINT-Abhörern auch die detaillierte Mechanik der Rakete: Treibstoffverbrauch, Beschleunigung, Lenkung und dergleichen.

TELINT- und COMINT-Sammlungen sind die Hauptaufgaben der amerikanischen Rhyolite-Satelliten (auch Aquacade genannt), von denen der erste 1973 gestartet wurde. Man geht davon aus, dass die Rhyolite-Satelliten auch einige ELINT-Daten (Radarkartierungsdaten) sammeln. Die Rhyoliten müssen die Erde ständig beobachten, um Kommunikationssitzungen, die in der Regel länger als die wenigen Minuten dauern, die ein sich schnell bewegender Satellit in geringer Höhe in Reichweite ist, und Telemetriedaten von Raketentests, die zu unvorhersehbaren Zeiten stattfinden, effektiv abhören zu können. Sie werden daher in geosynchronen Umlaufbahnen geparkt. In der Umlaufbahn angekommen, klappt ein Rhyolite eine schüsselförmige Empfangsantenne mit einem Durchmesser von etwa 21 m (70 Fuß) aus und beginnt zu lauschen. Aus seiner Höhe von über 35.400 km (22.000 Meilen) kann ein Rhyolite Walkie-Talkie-Gespräche auf der Erde auffangen – und vielleicht sogar noch schwächere Signale.

Weitere große geosynchrone SIGINT-Satelliten wurden von den USA mit ähnlichen Aufgaben wie Rhyolite in die Umlaufbahn gebracht. Wie bereits erwähnt, trugen die Satelliten der Serien KH-11 und KH-12 sowohl SIGINT- als auch Fotoaufklärungsgeräte. Es gibt kaum etwas, das elektronisch übertragen wird und nicht von den SIGINT-Satelliten der Vereinigten Staaten abgefangen werden kann. Die Sowjetunion hat ebenfalls zahlreiche SIGINT-Satelliten in Betrieb genommen, wobei sie den Schwerpunkt auf die kontinuierliche Abdeckung der Ozeane und der Länder des Nordatlantikvertrags (NATO) durch Netze niedrig kreisender Satelliten legte und nicht durch weniger, empfindlichere Satelliten in geosynchronen Umlaufbahnen. Wie andere Spionagesatelliten, die die Russische Föderation von der Sowjetunion geerbt hat, haben sich diese SIGINT-Ressourcen stetig verschlechtert, wobei viele Satelliten ersatzlos aus dem Verkehr gezogen wurden.

Eine wichtige Klasse von SIGINT-Satelliten dient der Charakterisierung von Radarsystemen am Boden, einschließlich Frühwarn-, Raketenverfolgungs-, Marine-, Zivil- und anderen Radaren. Da Radarsysteme darauf ausgelegt sind, große Mengen elektromagnetischer Energie auszustrahlen, ist ihre Erkennung im Vergleich zum Sammeln von COMINT einfach, und es genügen relativ kleine, billige Satelliten. Satelliten oder Flugzeuge, die sich auf die Charakterisierung feindlicher Radare spezialisiert haben, werden als „Frettchen“ bezeichnet. Seit dem ersten US-Ferret im Mai 1962 wurden viele Ferrets gestartet; einige Experten schätzen, dass SIGINT-Satelliten, einschließlich Ferrets, etwa viermal so zahlreich sind wie Fotoaufklärungssatelliten. Mindestens acht US-Ferrets umkreisen gleichzeitig die Erde, viele davon in geosynchronen oder stark elliptischen Umlaufbahnen. Der Vorteil einer elliptischen Umlaufbahn für das Ferreting besteht darin, dass die Geschwindigkeit des Satelliten sehr gering ist, wenn er sich in der Nähe seines Apogäums befindet (d. h. wenn er am weitesten von der Erde entfernt ist). Durch die Positionierung der Umlaufbahn so, dass sich ihr Apogäum über einem Gebiet von Interesse befindet, z. B. Sibirien, kann der Satellit stundenlang über diesem Gebiet „hängen“ und kontinuierlich Daten sammeln. Gleichzeitig erfordern elliptische Umlaufbahnen nicht so viel Energie wie geosynchrone Umlaufbahnen und sind daher billiger.

Radarsatelliten. Sowohl die USA als auch die Sowjetunion haben Satelliten gestartet, die die Erde kartieren und Schiffe auf See mit Hilfe von Radar verfolgen. Radarsatelliten können im Gegensatz zu Satelliten mit sichtbarem Licht auch nachts und durch Wolken hindurch Bilder aufnehmen. Die USA testeten das Orbitalradar erstmals 1984 beim Flug der Raumfähre Challenger und setzten es mit großem Erfolg bei der 1989 gestarteten Magellan-Mission zur Venus ein. Ab 2008 wird ein ehrgeiziges US-Programm mit dem Namen Discoverer II eine Konstellation von Satelliten in niedriger Umlaufbahn, das so genannte Space-Based Radar (SBR) Objective System, in die Umlaufbahn bringen. Die 24 Satelliten des SBR Objective System werden eine kontinuierliche, hochauflösende Radarabbildung der gesamten Welt in Echtzeit liefern und zusätzlich eine hochauflösende Abbildung eines kleineren Gebiets mit Hilfe eines seitwärtsgerichteten Radars mit synthetischer Apertur (SAR) liefern. Die gewöhnliche Radarausleuchtzone (Sichtfeld) eines SBR-Objektivsatelliten ist ein Kreis von der Breite der Vereinigten Staaten; die Ausleuchtzone des SAR ist etwa ein Viertel so groß und hat die Form eines Paares von Schmetterlingsflügeln, die mit der Flugrichtung des Satelliten ausgerichtet sind. Diese „Flügel“ werden mit dem Satelliten über den Boden gleiten und so eine doppelte Spur des Gebiets definieren, das mit SAR kartiert werden kann. Das SBR-Zielsystem ermöglicht eine präzise Geländekartierung in Echtzeit und die Verfolgung von Fahrzeugen, die sich am Boden, in der Luft oder auf See bewegen. (Radar kann kein Wasser durchdringen, so dass U-Boote nicht beobachtet werden können.) Im Gegensatz zu älteren Fotoaufklärungssystemen, die ihre Informationen ausschließlich an zentrale Auswertezentren übermittelten, werden die Informationen des SBR Objective Systems auch direkt an die Befehlshaber im Feld weitergeleitet. Die Erprobung der SBR Objective System-Satellitenprototypen beginnt 2004.

Weltraumgestützte Infrarot-Satellitensysteme. Ein wichtiges US-Satellitensystem, das sich derzeit in der Entwicklung befindet, ist das Space-Based Infrared Satellite System (SBIRS), das das veraltete DSP-Frühwarnsystem ersetzen soll. SBIRS soll nicht nur Raketenstarts aufspüren, sondern auch detaillierte Verfolgungsinformationen liefern, die bei der Abwehr von ballistischen Flugkörpern eingesetzt werden könnten. SBIRS wird aus zwei Komponenten bestehen, SBIRS High und SBIRS Low. SBIRS High wird aus Satelliten in geosynchronen und hochelliptischen Umlaufbahnen bestehen, ähnlich wie DSP, aber mit höherer Empfindlichkeit. SBIRS Low wird aus einer Konstellation von Satelliten in niedriger Umlaufbahn bestehen – wahrscheinlich 24, wie das SBR-Zielsystem -, die mit Hilfe von Infrarotsensoren die Flugbahnen von Raketen verfolgen, um Verteidigungssysteme wie Abfangraketen zu steuern. Ob das vorgeschlagene System zur Abwehr ballistischer Raketen, zu dem SBIRS Low gehören würde, wirksam wäre, ist technisch umstritten. Der erste SBIRS High-Satellit sollte 2003 gestartet werden, der erste SBIRS Low-Satellit etwa 2008.

Weitere Entwicklungen. Obwohl die USA und die Sowjetunion in den 1960er Jahren ein Monopol auf Satellitenstarts hatten, begann sich dies 1970 zu ändern, als sowohl China als auch Japan ihre ersten Satelliten in die Umlaufbahn brachten. Keiner von beiden war ein Spionagesatellit: Japan hatte geschworen, ein rein nichtmilitärisches Raumfahrtprogramm zu betreiben, während der chinesische Start wie der Sputnik der Sowjetunion von 1957 eine Demonstration war. (Seine einzige Funktion bestand darin, eine Tonbandaufnahme der chinesischen kommunistischen Hymne „Der Osten ist rot“ zu übertragen). Doch schon bald startete China Militärsatelliten und behauptete 1999, über ein Netz von 17 Spionagesatelliten zu verfügen, die das US-Militär kontinuierlich überwachen. Japan startete 2003 seine ersten beiden Spionagesatelliten und brach damit sein selbst auferlegtes Verbot militärischer Weltraumprojekte, um die Bemühungen Nordkoreas um die Entwicklung ballistischer Raketen und Atomwaffen auszuspionieren. Indien startete 2001 seinen ersten Spionagesatelliten, den Technology Experiment Satellite (offiziell experimentell, aber von Raumfahrtexperten als Überwachungsplattform angesehen).

Israel brachte seinen ersten Spionagesatelliten (Ofek 3, eine Fotoaufklärungsplattform) im April 1995 in die Umlaufbahn. Nach dem Ausfall des Nachfolgers von Ofek 3, Ofek 4, verfügte Israel in den Jahren 2000-2002 für etwa eineinhalb Jahre über kein nationales Spionagesatellitensystem. Als Ausgleich kaufte das Land in dieser Zeit hochwertige Bilder von einem zivilen US-Erdbeobachtungssatelliten, Landsat. Die Qualität dieser Bilder reicht an die der besten Spionage-Satellitenbilder heran, die den USA oder der Sowjetunion in den 1960er Jahren zur Verfügung standen. Da die Bilder von Landsat, Ikonos (ein kommerzieller US-Satellit, der 1999 gestartet wurde) und dem französischen SPOT-Satelliten (Système Probatoire d’Observation de la Terre) jetzt verfügbar sind, verfügt jeder, der sich die Kosten pro Bild leisten kann, über bedeutende Satellitenfähigkeiten, sei es für wissenschaftliche oder militärische Zwecke. Überwachung liegt im Auge des Betrachters: Ein Bild ist ein Bild, egal ob es von einem „nichtmilitärischen“ oder einem „Spionagesatelliten“ erzeugt wird. Dies wurde während des Krieges der USA gegen Afghanistan im Oktober 2001 deutlich, als die US-Regierung den beispiellosen Schritt unternahm, die Exklusivrechte an allen Ikonos-Satellitenbildern von Afghanistan zu erwerben, um zu verhindern, dass sie von den Medien gekauft werden. Es ist davon auszugehen, dass Weltraumbilder mit der zunehmenden Verbreitung von Startkapazitäten und Bildsatelliten immer häufiger zur Verfügung stehen werden, so dass es immer weniger möglich ist, ihre Verbreitung zu kontrollieren.

So wie nichtmilitärische orbitale Bildgebungssysteme zunehmend von militärischer Bedeutung sind, finden auch militärische Bildgebungssysteme zunehmend nichtmilitärische Anwendung. Die DSP-Satelliten haben die Kataloge der Astronomen über Infrarotsterne erheblich erweitert. SBIRS kann zur Katalogisierung erdnaher Asteroiden eingesetzt werden, um eine katastrophale Kollision vorherzusagen und möglicherweise zu verhindern; und nach dem Verlust der Raumfähre Columbia im Jahr 2003 schloss die NASA einen Vertrag mit der U.S. National Imagery and Mapping Agency ab, um die Raumfähren während des Flugs routinemäßig zu fotografieren.

“ WEITERLESEN:

BÜCHER:

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Siehe auch

Ballistische Raketen
Ballonaufklärung, Geschichte
Elektronische Kommunikationsabhörung, Rechtsfragen
Elektro-optische Aufklärung
Geospatial Imagery
GIS
Globale Kommunikation, United States Office
IMINT (Imagery intelligence)
Intelligenz und Völkerrecht
Mapping Technology
Photographic Interpretation Center (NPIC), Nationale Aufklärungsbehörde der Vereinigten Staaten
Aufklärung
Fernerkundung
Exporte von Satellitentechnologie in die Volksrepublik China (VRC)
Satelliten, nichtstaatliche hochauflösende
Vereinigte Staaten, Politik der Terrorismusbekämpfung
Massenvernichtungswaffen, Aufspüren