Satelity, szpiegowskie

” LARRY GILMAN

Satelity szpiegowskie to zrobotyzowane platformy obserwacyjne, które orbitują wokół Ziemi w celu obrazowania jej powierzchni i rejestrowania sygnałów radiowych do celów wojskowych i politycznych. Przekazują one swoje dane na Ziemię, gdzie są one interpretowane przez specjalistów w scentralizowanych, tajnych ośrodkach, takich jak amerykańskie Narodowe Centrum Interpretacji Fotograficznej w Waszyngtonie. Satelity szpiegowskie były niezbędne nie tylko do prowadzenia operacji wojskowych i kształtowania polityki krajowej, ale także do weryfikacji traktatów o kontroli zbrojeń, takich jak SALT I, SALT II i Traktat o całkowitym zakazie prób. Cztery podstawowe typy satelitów szpiegowskich to: (1) systemy fotorekonesansowe, które

robią zdjęcia w świetle widzialnym i podczerwonym, (2) teleskopy na podczerwień przeznaczone do wykrywania startów rakiet, (3) radary, które obrazują morze lub ląd nawet przez zachmurzenie i w ciemności, oraz (4) satelity wywiadu sygnałowego (SIGINT) (zwane też „fretkami”), które są zoptymalizowane albo do charakteryzowania naziemnych systemów radarowych, albo do podsłuchiwania komunikacji. Czasami funkcje fotorekonesansu i SIGINT są łączone w pojedynczych, masywnych platformach, takich jak amerykańskie satelity serii Keyhole.

Pomimo że wiele narodów wystrzeliło satelity szpiegowskie, Stany Zjednoczone i Związek Radziecki są odpowiedzialne za zdecydowanie największą ich liczbę. Federacja Rosyjska, która odziedziczyła większość systemu kosmicznego Związku Radzieckiego po 1991 roku, nie była w stanie pokryć kosztów odpowiedniego unowocześnienia swojej sieci satelitów szpiegowskich. W przeciwieństwie do niej, Stany Zjednoczone stale wprowadzają coraz bardziej zaawansowane systemy. Dzięki temu większość satelitów szpiegowskich znajdujących się obecnie na orbicie, w tym wszystkie jednostki o największych możliwościach, jest własnością USA. Chociaż dokładne możliwości techniczne (a w wielu przypadkach nawet podstawowe misje i orbity) amerykańskich satelitów szpiegowskich są tajne, uważa się, że najlepsze amerykańskie satelity szpiegowskie działające w świetle widzialnym są w stanie, przy bezchmurnym niebie, zobrazować elementy powierzchni o średnicy zaledwie kilku centymetrów. Nowoczesny amerykański satelita szpiegowski może, przy dobrej widoczności i dobrym kącie widzenia, prawdopodobnie odczytać z kosmosu tablicę rejestracyjną.

Wczesne amerykańskie satelity szpiegowskie: Corona, MIDAS, SAMOS

USA zaczęły rozwijać satelity szpiegowskie w połowie lat pięćdziesiątych, lata przed tym, jak miały rakietę zdolną do umieszczenia czegokolwiek na orbicie. Już w 1946 roku RAND (skrót od RAND lub R esearch an D evelopment Corporations, think tank stworzony przez Douglas Aircraft Co., który był wpływowy przez cały okres zimnej wojny) opracował raport zatytułowany „Preliminary Design of an Experimental World-Cirling Spaceship” (Wstępny projekt eksperymentalnego statku kosmicznego okrążającego świat). Użyteczność takich systemów była oczywista na długo przed ich zbudowaniem, gdyż siły wojskowe poszukiwały wyższych punktów obserwacyjnych, z których mogłyby obserwować wroga już od czasów wojny secesyjnej w USA, kiedy to Unia eksperymentowała z balonami obserwacyjnymi na uwięzi, górującymi nad pozycjami Konfederatów. Na początku XX wieku rozpoznanie rozkwitło, gdy klisze fotograficzne zastąpiły kłopotliwe szklane płyty, a aparaty fotograficzne zostały uniesione w powietrze na pokładach samolotów. Fotografia lotnicza jest tak skuteczna, że jest używana do dziś; Stany Zjednoczone, na przykład, nadal wykorzystują swoje wysokogórskie samoloty U-2 i SR-71 Blackbird, których wczesne wersje powstały w latach 50. i 60. Nawet najwyżej latające samoloty nie mogą latać ponad atmosferą, a zatem mogą obserwować tylko ograniczoną ilość terenu w danym momencie. Nawet przy czterokrotnej prędkości dźwięku (przybliżona prędkość maksymalna SR-71), jest to poważna wada, gdy próbujemy obserwować kraj tak duży jak Chiny czy Rosja. Samoloty nie mogą być utrzymywane w powietrzu w nieskończoność, muszą być wysyłane w określonych odstępach czasu. Muszą być również pilotowane, co naraża członków załogi na ryzyko śmierci lub schwytania. Najgłośniej było o tym w 1960 r., kiedy pilot CIA Gary Powers został zestrzelony podczas lotu samolotem szpiegowskim U-2 nad Związkiem Radzieckim i osądzony za szpiegostwo. (W ostatnich latach samoloty-roboty były wykorzystywane do zwiadu lotniczego na krótkich dystansach). Wreszcie, samoloty szpiegowskie są z natury nielegalne w czasie pokoju – muszą naruszać przestrzeń powietrzną kraju, aby wykonywać swoją pracę – a zatem stanowią odpowiedzialność polityczną.

Satelity szpiegowskie przezwyciężają wszystkie ograniczenia samolotów szpiegowskich. Sieć trzech satelitów geosynchronicznych może, w przeciwieństwie do sporadycznych spojrzeń samolotów szpiegowskich, mieć cały świat w zasięgu wzroku przez cały czas. (Satelita geosynchroniczny krąży 22 160 mil nad równikiem w kierunku zgodnym z ruchem obrotowym Ziemi, dopasowując swój ruch do powierzchni Ziemi tak, że wydaje się unosić w stałym punkcie na niebie). Sieć niżej położonych satelitów na orbitach polarnych (tzn. krążących pod kątem prostym do równika, nad biegunami) może, poprzez połączenie ich mniejszych pól widzenia, zrobić to samo. Ponadto satelity znajdują się na wysokości zbyt dużej, by można je było łatwo zestrzelić, choć USA i Rosja opracowały broń antysatelitarną na wypadek, gdyby kiedykolwiek chciały to zrobić. Wreszcie, satelity są legalne: nie naruszają przestrzeni powietrznej kraju. Ten punkt prawny nie zawsze był powszechnie uznawany; przez kilka miesięcy w 1960 roku Związek Radziecki skarżył się, że amerykańskie satelity szpiegowskie naruszają jego przestrzeń powietrzną, która, jak twierdził, rozciągała się w nieskończoność od jego terytorium. Porzucił ten argument, gdy w październiku rozpoczął wystrzeliwanie własnych satelitów szpiegowskich, kilka miesięcy po Stanach Zjednoczonych.

Siły Powietrzne USA i Centralna Agencja Wywiadowcza (CIA) były wczesnymi zwolennikami nadzoru satelitarnego. („Nadzór”, ściśle mówiąc, odnosi się do pasywnej, bieżącej obserwacji jakiegoś obszaru w celu skanowania w poszukiwaniu działań lub zmian zainteresowania, podczas gdy „rozpoznanie” odnosi się do aktywnego poszukiwania konkretnych informacji w określonym czasie; jednak słowo „nadzór” jest często używane do pokrycia obu działań). Szczegółowe studium opublikowane przez RAND w 1954 roku sugerowało dwie podstawowe metody zwracania obrazów na Ziemię z platformy orbitalnej: (1) obrazy telewizyjne skanowane z kliszy fotograficznej na pokładzie statku kosmicznego i przesyłane na Ziemię, oraz (2) powrót samej kliszy na Ziemię w pojeździe zdolnym do ponownego wejścia na orbitę. Siły Powietrzne zdecydowały się na pierwszą opcję, argumentując, że odzyskiwanie filmu z przestrzeni kosmicznej byłoby czasochłonne i zawodne; CIA zdecydowała się na drugą, argumentując, że technologia telewizyjna jest wciąż zbyt prymitywna, by dawać obrazy o wystarczająco wysokiej rozdzielczości.

Kłótnie między Siłami Powietrznymi i CIA, obie walczące o kontrolę nad amerykańskimi zasobami do obserwacji przestrzeni kosmicznej, ostatecznie skłoniły prezydenta Dwighta Eisenhowera do utworzenia Narodowego Biura Rozpoznania (NRO) 25 sierpnia 1960 roku. Następnie NRO (oficjalnie tajne do początku lat 90-tych) jest obsadzone przez personel Sił Powietrznych, CIA i innych agencji rządowych i ma za zadanie nadzorować programy obserwacji przestrzeni kosmicznej Stanów Zjednoczonych. Pod kierunkiem NRO, trzy główne programy szpiegowsko-satelitarne ruszyły na początku lat 60-tych, jeden kierowany przez CIA, a dwa przez Siły Powietrzne.

System CIA, o kryptonimie Corona, wykonał negatywy fotograficzne o wysokiej rozdzielczości za pomocą orbitujących kamer teleskopowych, a następnie zrzucił je na Ziemię. Pierwsze 12 prób osiągnięcia orbity lub zwrócenia filmu zakończyło się niepowodzeniem, ale począwszy od Corony 13 w sierpniu 1960 roku, Corona zaczęła spełniać swoją obietnicę. Długa seria satelitów Corona została wystrzelona, orbitowała nad Związkiem Radzieckim i zwracała naświetlone filmy w kapsułach. Każda kapsuła, po wytraceniu większości swojej prędkości w wyniku tarcia o atmosferę, spadała na spadochronie, a następnie była wyłapywana z powietrza przez napędzany śmigłem samolot JC-130B lecący z prędkością około 150 mil na godzinę (242 km/godz.). Satelity Corona dostarczały doskonałych obrazów, przy czym późniejsze modele prawdopodobnie osiągały rozdzielczość około 1 stopy (.3 m). Jednym z pierwszych osiągnięć Corony było obalenie twierdzeń Sił Powietrznych, że na początku lat 60-tych istniała ogromna „luka rakietowa” między Związkiem Radzieckim a Stanami Zjednoczonymi – to znaczy, że Sowieci mieli więcej ICBM (międzykontynentalnych pocisków balistycznych) niż USA. W rzeczywistości, jak pokazała Corona, Sowieci mieli znacznie mniej pocisków niż USA w tym czasie.

Ponieważ każdy satelita Corona miał ograniczony zapas filmu, pozostawał na orbicie tylko przez godziny lub kilka dni, wymagając, aby nowa Corona była wystrzeliwana za każdym razem, gdy potrzebny był nowy zestaw zdjęć. Corona nie prowadziła więc stałej obserwacji Związku Radzieckiego, lecz wykonywała serię misji zwiadowczych o określonych celach. Ponad 120 satelitów Corona zostało wystrzelonych, zanim na początku lat 70. zastąpił je większy i bardziej wyrafinowany satelita zwrotny znany jako KH-9 HEXAGON (lub „Wielki Ptak”).

Dwoma programami szpiegowsko-satelitarnymi realizowanymi przez Siły Powietrzne USA na początku lat 60. były SAMOS (Satelitarny i Rakietowy System Obserwacyjny) i MIDAS (Rakietowy System Obrony Alarmowej). Satelity SAMOS wykonywały zdjęcia na kliszy, wywoływały kliszę na orbicie i przesyłały na Ziemię skany telewizyjne tych zdjęć. Ponieważ obrazy telewizyjne były dużo bardziej rozmyte niż film, SAMOS miał niską rozdzielczość nawet jak na swoje czasy (5-20 stóp), a niektóre autorytety (np. Herbert Scoville, Jr. , ekspert ds. kontroli broni i były analityk CIA) twierdzą, że SAMOS nigdy nie wyprodukował użytecznych danych. Dopiero w latach 70-tych, wraz z wystrzeleniem satelity szpiegowskiego KH-11 (omówionego dalej), radiowy powrót danych z orbity miał dostarczyć obrazów tak dobrych, jak te dostępne bezpośrednio z taśmy filmowej. Pierwszy udany start SAMOS-a odbył się 31 stycznia 1961 roku; od tego czasu do 27 listopada 1963 roku, kiedy program został zakończony, wystrzelono jeszcze 26 satelitów SAMOS-a.

W międzyczasie Związek Radziecki wystrzelił własną serię niskoorbitalnych satelitów fotorekonesansowych, platformy Kosmos. Podobnie jak Corona, satelity Cosmos były misjami zwrotnymi – technikę tę Związek Radziecki (a później Federacja Rosyjska) stosował aż do 2000 roku, kiedy to wystrzelono satelitę Enisei, zaprojektowanego tak, by zwracał wysokiej rozdzielczości obrazy cyfrowe w czasie rzeczywistym, podobnie jak amerykańskie satelity KH-11 i KH-12. Kosmos był zmodyfikowaną kapsułą Wostok, pierwotnie zaprojektowaną do przewozu kosmonautów, a nie wyspecjalizowaną platformą. (Później Sowieci zmodyfikowali również większe kapsuły Sojuz do użytku jako zrobotyzowane satelity szpiegowskie). Wykorzystanie kapsuł Wostok miało tę zaletę, że Sowieci nie musieli wymyślać osobnego systemu powrotu filmu, ponieważ już wcześniej opracowali techniki lądowania kapsuł Wostok na spadochronie.

Corona, SAMOS i Kosmos podążały po orbitach polarnych na wysokości około 150 mil, okrążając Ziemię co około 90 minut. (Satelity na niższych wysokościach mają bliższy widok, ale napotykają opór atmosferyczny, który skraca ich żywotność, ostatecznie spalając je jak meteory; satelity szpiegowskie były orbitowane tak nisko, jak 76 mil, ale nie trwały długo). Satelita fotorekonesansowy o orbicie polarnej ogląda ograniczoną część powierzchni Ziemi w danym momencie, chociaż jego pole widzenia przesuwa się szybko nad Ziemią, gdy satelita przyspiesza w przestrzeni. MIDAS, inny wczesny projekt szpiegowsko-satelitarny Sił Powietrznych USA, był inny. Każdy satelita MIDAS znajdował się na dużej wysokości (np. 2170 mil), z której w każdej chwili mógł zobaczyć większość lub cały Związek Radziecki. Satelity MIDAS zostały zaprojektowane nie do wykonywania zdjęć Ziemi w świetle widzialnym, lecz do obserwacji w podczerwonym paśmie widma elektromagnetycznego. Celem było wykrywanie promieniowania cieplnego (światła podczerwonego) wydzielanego przez wystrzeliwane rakiety i pociski; MIDAS mógł drogą radiową ostrzegać Ziemię przed atakiem na długo przed tym, jak radary naziemne mogły wykryć zbliżające się rakiety. Od lutego 1960 roku do października 1966 roku podjęto dwanaście prób wyniesienia satelitów MIDAS na orbitę. Większość z nich zakończyła się niepowodzeniem, ale doświadczenia z MIDAS-em umożliwiły jego następcę, system geosynchronicznych satelitów wczesnego ostrzegania w podczerwieni Defense Support Program (DSP).

Defense Support Program

Pierwszy satelita wczesnego ostrzegania DSP został wystrzelony w 1970 roku, dziewiętnasty w 1999 roku. W przeciwieństwie do swoich poprzedników, satelitów MIDAS, satelity DSP są umieszczane na orbitach geosynchronicznych. Trzy najnowsze są używane do obserwacji obszarów Ziemi uznanych za najbardziej prawdopodobne miejsca wystrzelenia rakiet (np. Rosja), podczas gdy dwa najstarsze są używane zarówno do obserwacji obszarów mniej krytycznych, jak i jako zapasowe dla pierwszych trzech. Kiedy nowy satelita DSP jest uruchomiony, najbardziej przestarzałe z pięciu już na orbicie jest szturchany przez jego rakiet na wyższą orbitę w celu uniknięcia bałaganu geosynchronous altitude.

DSP satelity połączyć wysoką rozdzielczość z szerokim pokryciem obszaru przez sztuczkę mechaniczną. Pole widzenia teleskopu satelity DSP jest znacznie mniejsze niż dysk Ziemi, ale teleskop jest zamontowany pod niewielkim kątem do długiej osi satelity, która jest spowodowana do obrotu z prędkością .175 obrotów na sekundę. Pracujący satelita przypomina więc toczącą się butelkę z wystającą z ust słomką pod kątem, przy czym słomka odpowiada teleskopowi i jest skierowana w stronę Ziemi. Pole widzenia teleskopu chwieje się systematycznie na większym obszarze Ziemi, niż gdyby satelita był nieruchomy.

Dane zbierane przez satelity DSP są kompresowane przez komputery pokładowe, a następnie przesyłane do stacji zbierania danych w Nurrungar w Australii, gdzie są analizowane w czasie rzeczywistym. System ten przeszedł nieplanowany, ale kluczowy test w 1979 roku, kiedy to taśma komputerowa symulująca atak nuklearny Związku Radzieckiego została omyłkowo wprowadzona do systemu wczesnego ostrzegania w centrum kontroli Dowództwa Lotnictwa Strategicznego USA w Kolorado. Kontrolerzy założyli, że ma miejsce prawdziwy atak, a załogi amerykańskich rakiet balistycznych przygotowały się do startu w odwecie. Wojna została zażegnana, ponieważ przywódcy amerykańscy podjęli zapobiegawczy krok, jakim było obejrzenie w czasie rzeczywistym danych z systemu satelitarnego DSP, które pokazały, że w Związku Radzieckim nie doszło do żadnych startów. Na początku lat 90. na orbitach geosynchronicznych znajdowało się kilka satelitów „Prognoz”, wykonujących te same zadania, co satelity DSP Stanów Zjednoczonych. Na orbitach eliptycznych (poza centrum) znajdowała się kolekcja dziewięciu satelitów „Oko” (po rosyjsku „oko”), również platform wczesnego ostrzegania w podczerwieni. Te ostatnie zostały zaprojektowane do obserwacji pól rakietowych kontynentalnych Stanów Zjednoczonych pod kątem wypasu. Zaletą takiego widoku dla wczesnego ostrzegania było to, że amerykańskie rakiety w ciągu kilku sekund od startu byłyby widoczne na tle czerni kosmosu, co ułatwiałoby ich wykrycie. Obecnie działa już tylko jeden satelita wczesnego ostrzegania na podczerwień Prognoz. Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystrzelenia rosyjskiej rakiety balistycznej z powodu błędnych lub nieodpowiednich informacji, niektórzy eksperci zaproponowali, aby USA i Rosja utworzyły wspólne centrum wczesnego ostrzegania, w którym USA dzieliłyby się swoimi danymi DSP z obserwatorami rosyjskimi.

Keyhole. Od marca 1962 roku wszystkie amerykańskie satelity i samoloty wywiadu fotograficznego były zarządzane pod nazwą programu „Keyhole”. Projektom satelitów Keyhole nadano numery Keyhole; SAMOS i Corona zostały retrospektywnie oznaczone jako KH-1 i KH-4. (Wygląda na to, że nie było KH-2 ani KH-3.)

Do tej pory na orbicie znalazło się kilkanaście projektów satelitów Keyhole, z których każda generacja zawierała znaczące ulepszenia w stosunku do swojej poprzedniczki. W czasach, gdy każdy z satelitów (czy to typu „wiadro-kropla”, czy to typu telewizyjnego) przenosił skończony zapas kliszy fotograficznej, żywotność satelitów była krótka i wystrzeliwano dużą liczbę każdego typu. Na przykład, w latach 1963-1967 wystrzelono 46 egzemplarzy satelity KH-5 (bezpośredniego następcy SAMOS-a Sił Powietrznych). W tym samym okresie na orbicie znalazło się trzydzieści sześć egzemplarzy następcy Corony, KH-6. Te dwa typy satelitów były używane w połączeniu; niskorozdzielcze, rozległe obrazy z KH-5 były używane do identyfikacji celów dla wysokorozdzielczego rozpoznania „z bliska” przez KH-6.

Kolejny satelita „z bliska”, KH-8 (nadal bucket-dropper), był pierwszym satelitą szpiegowskim badającym pasma widma elektromagnetycznego inne niż pasmo światła widzialnego. Od czasu KH-8, wszystkie satelity Keyhole badają światło w kilku wąskich pasmach w widzialnej i podczerwonej części widma. Ma to na celu uzyskanie jak największej ilości informacji o cechach terenu. Dla każdej długości fali musi być użyty inny obiektyw, ponieważ pojedynczy obiektyw nie jest w stanie skupić wszystkich długości fal jednocześnie. To zwiększa złożoność i koszt każdego satelity, ale znacznie zwiększa jego użyteczność.

Najbardziej znanym satelitą typu Keyhole jest KH-11, podstawowa amerykańska orbitalna platforma obrazowania od 1976 do 1992 roku (kiedy to zastąpił ją KH-12, będący w służbie do dziś). KH-11 w końcu zrealizował ambicję konstruktorów SAMOS-a: zwrócenie z orbity obrazów o jakości filmowej w sposób elektroniczny, bez zrzutów z wiadra. Wynalezienie w 1970 roku urządzenia CCD (charge-coupled device) było kluczem do tego postępu i zmieniło również astronomię. CCD jest mikroprocesorem (tj. cienkim prostokątem składającym się głównie z krzemu lub innego półprzewodnika, >.5 in2); jedna strona chipu jest układem tysięcy mikroskopijnych urządzeń elektronicznych, które rejestrują uderzenia fotonów jako ładunki elektryczne. (Foton jest minimalną jednostką światła.) Umieszczenie CCD w płaszczyźnie ogniskowej teleskopu i okresowe odczytywanie zawartości jego matrycy czujników fotonowych daje cyfrowy zapis obrazu. CCD jest zatem odpowiednikiem filmu w konwencjonalnym aparacie fotograficznym, z tą różnicą, że CCD może być ponownie użyty w nieskończoność.

Informacja o obrazie z CCD jest przechowywana w postaci cyfrowej. Informacja cyfrowa, w przeciwieństwie do analogowych sygnałów telewizyjnych z oryginalnego SAMOS-a, jest łatwa do zakodowania i do przesłania bez utraty jakości. Co więcej, rezygnacja z zrzutu kubełkowego oznaczała, że satelity szpiegowskie mogły pozostawać na orbicie przez lata, a nie tygodnie. To z kolei pozwoliło na zainwestowanie większych pieniędzy w każdego satelitę, czyniąc go bardziej złożonym i zdolnym do działania. (Nowoczesny satelita KH kosztuje około miliarda dolarów.) Anteny SIGINT zostały dodane do KH-11 w miarę rozwoju serii, aby podsłuchiwać komunikację.

Satelity KH-11 i KH-12 są również bardzo zwrotne. Satelita KH-12 przewozi około siedmiu ton paliwa hydrazynowego, dzięki któremu może utrzymać wysokość orbitalną wbrew oporowi atmosferycznemu lub zmienić orbitę, aby lepiej widzieć określone części Ziemi.

SIGINT i fretki. Wywiad sygnałowy (SIGINT) dzieli się na trzy poddziedziny: wywiad komunikacyjny (COMINT, przechwytywanie wiadomości), wywiad elektroniczny (ELINT, zbieranie informacji o radarach, zagłuszaczach radarów i tym podobnych) oraz wywiad telemetryczny (TELINT).

TELINT jest w rzeczywistości specjalnym rodzajem COMINT. Telemetria to dane o wielkościach fizycznych mierzonych przez urządzenia automatyczne, często wbudowane w pociski, statki kosmiczne lub samoloty. Kiedy testowany jest nowy pocisk balistyczny, na przykład przez Chiny, od momentu wystrzelenia do momentu rozbicia się lub eksplozji przekazuje on drogą radiową na ziemię złożony strumień telemetryczny. Strumień telemetryczny ma pokazać projektantom pocisku dokładnie, jak radzi sobie nowa maszyna, a w razie awarii – jakie komponenty ją spowodowały. (Jako słynny, jawny przykład, analiza rutynowo rejestrowanej telemetrii z promu kosmicznego Columbia była niezbędna do zrozumienia przyczyn eksplozji tego statku podczas ponownego wejścia w atmosferę w 2003 roku). Telemetria – po rozkodowaniu, co jest zadaniem realizowanym przez amerykańską Agencję Bezpieczeństwa Narodowego (NSA) lub jej zagraniczny odpowiednik – ujawnia również podsłuchiwaczom TELINT szczegółową mechanikę pocisku: zużycie paliwa, przyspieszenie, naprowadzanie i tym podobne.

Zbieranie danych TELINT i COMINT to podstawowe misje amerykańskiej serii satelitów Rhyolite (zwanych również Aquacade), z których pierwszy został wystrzelony w 1973 roku. Uważa się, że Rhyolites zbierają również niektóre ELINT (radarowe dane mapujące). Rhyolites muszą stale obserwować Ziemię, aby skutecznie podsłuchiwać sesje komunikacyjne, które zwykle trwają dłużej niż kilka minut, kiedy szybko poruszający się, nisko położony satelita jest w zasięgu, oraz telemetrię z testów rakietowych, które odbywają się w nieprzewidywalnym czasie. Dlatego są one umieszczane na orbitach geosynchronicznych. Po umieszczeniu na orbicie, Rhyolite rozkłada antenę odbiorczą w kształcie talerza o średnicy około 70 stóp (21m) i rozpoczyna nasłuch. Z wysokości ponad 22 000 mil (35 400 km), Rhyolite może odebrać rozmowy walkie-talkie na Ziemi – a może nawet słabsze sygnały.

Inne duże, geosynchroniczne satelity SIGINT były orbitowane przez USA, z misjami podobnymi do misji Rhyolite’a. Ponadto, jak wspomniano powyżej, satelity serii KH-11 i KH-12 przenosiły zarówno SIGINT, jak i sprzęt fotorekonesansowy. Niewiele jest informacji przesyłanych drogą elektroniczną, które nie mogłyby zostać przechwycone przez satelity SIGINT Stanów Zjednoczonych. Związek Radziecki również wystrzelił wiele satelitów SIGINT, kładąc nacisk na ciągłe pokrycie oceanów i krajów Organizacji Traktatu Północnoatlantyckiego (NATO) sieciami satelitów niskoorbitujących, a nie mniejszą liczbą bardziej wrażliwych satelitów na orbitach geosynchronicznych. Podobnie jak inne aktywa szpiegowsko-satelitarne odziedziczone przez Federację Rosyjską po Związku Radzieckim, te zasoby SIGINT ulegały stałej degradacji, a wiele satelitów wycofano ze służby bez wymiany.

Ważna klasa satelitów SIGINT jest przeznaczona do charakteryzowania naziemnych systemów radarowych, w tym radarów wczesnego ostrzegania, śledzenia pocisków, morskich, cywilnych i innych. Ponieważ systemy radarowe są zaprojektowane do wypromieniowywania dużych ilości energii elektromagnetycznej, ich wykrywanie jest proste w porównaniu do zbierania danych COMINT i wystarczą do tego stosunkowo małe, tanie satelity. Satelity lub samoloty, które specjalizują się w charakteryzowaniu radarów przeciwnika, nazywane są „fretkami”. Od czasu pierwszej amerykańskiej fretki w maju 1962 r. wystrzelono wiele fretek; niektórzy eksperci szacują, że satelitów SIGINT, w tym fretek, jest około cztery razy więcej niż satelitów fotorekonesansowych. W każdej chwili na orbicie okołoziemskiej krąży co najmniej osiem amerykańskich fretek, wiele z nich na orbitach geosynchronicznych lub wysoce eliptycznych. Zaletą orbity eliptycznej dla fretek jest to, że kiedy satelita jest blisko apogeum (tj. kiedy jest najdalej od Ziemi), jego prędkość jest bardzo mała. Ustawiając orbitę tak, aby jej apogeum znajdowało się nad interesującym nas obszarem, na przykład nad Syberią, można sprawić, że satelita będzie „wisiał” godzinami nad tym obszarem, zbierając ciągłe dane. W tym samym czasie, eliptyczne orbity nie wymagają tyle energii do osiągnięcia jak orbity geosynchroniczne, a więc są tańsze.

Radar Satelity. Zarówno Stany Zjednoczone jak i Związek Radziecki wystrzeliły satelity, które mapują Ziemię i śledzą statki na morzu za pomocą radaru. Satelity radarowe, w przeciwieństwie do satelitów wizualno-świetlnych, mogą obrazować w nocy i przez chmury. Orbitalne obrazowanie radarowe zostało po raz pierwszy przetestowane przez Stany Zjednoczone podczas lotu promu kosmicznego Challenger w 1984 r., a następnie z dużym powodzeniem wykorzystane przez misję Magellan na Wenus, wystrzeloną w 1989 r. Począwszy od 2008 roku, ambitny amerykański program o nazwie Discoverer II wyniesie na orbitę konstelację satelitów niskoorbitalnych zwanych Systemem Obiektywnym Radarów Kosmicznych (SBR). 24 satelity Systemu Obiektywnego SBR będą zapewniać ciągłe, wysokorozdzielcze obrazowanie radarowe w czasie rzeczywistym całego świata, dodatkowo dostarczając obrazowanie o super-wysokiej rozdzielczości na mniejszym obszarze za pomocą bocznego radaru z syntetyczną aperturą (SAR). Zwykły ślad radaru (obszar widzenia) satelity Systemu Obiektywnego SBR będzie okręgiem o szerokości kontynentalnych Stanów Zjednoczonych; ślad jego SAR będzie o około jedną czwartą większy, w kształcie pary skrzydeł motyla ustawionych zgodnie z kierunkiem ruchu satelity. Te „skrzydła” będą przesuwać się po ziemi wraz z satelitą, wyznaczając podwójny ślad terytorium, które może być mapowane przez SAR. System Celu SBR zapewni w czasie rzeczywistym precyzyjne odwzorowanie terenu i śledzenie pojazdów poruszających się na ziemi, w powietrzu lub na morzu. (W przeciwieństwie do starszych systemów fotorekonesansu, które przekazywały swoje informacje wyłącznie do scentralizowanych centrów interpretacyjnych, informacje z Systemu Celu SBR będą również przekazywane bezpośrednio do dowódców w terenie. Testy prototypów satelitów SBR Objective System rozpoczną się w 2004 r.

Satelitarne systemy kosmiczne na podczerwień. Ważnym amerykańskim systemem satelitarnym, który jest obecnie w fazie rozwoju, jest Kosmiczny System Satelitarny na Podczerwień (SBIRS), który ma zastąpić starzejący się system wczesnego ostrzegania DSP. SBIRS ma nie tylko wykrywać starty rakiet, ale także dostarczać szczegółowych informacji o ich położeniu, które mogłyby być wykorzystane w obronie antybalistycznej. SBIRS będzie składał się z dwóch komponentów, SBIRS High i SBIRS Low. SBIRS High będzie się składał z satelitów na orbitach geosynchronicznych i wysoce eliptycznych, podobnie jak DSP, ale o zwiększonej czułości. SBIRS Low będzie się składał z konstelacji satelitów na niskiej orbicie – prawdopodobnie 24, podobnie jak system SBR Objective – które będą wykorzystywać czujniki podczerwieni do śledzenia trajektorii pocisków w celu naprowadzania systemów obronnych, takich jak pociski przechwytujące. To, czy proponowany system antyrakietowy, którego częścią byłby SBIRS Low, byłby skuteczny, jest technicznie kontrowersyjne. Wystrzelenie pierwszego satelity SBIRS High zaplanowano na 2003 rok, a pierwszego SBIRS Low na około 2008 rok.

Inne wydarzenia. Chociaż Stany Zjednoczone i Związek Radziecki miały monopol na wystrzeliwanie satelitów w latach sześćdziesiątych, zaczęło się to zmieniać w 1970 roku, kiedy zarówno Chiny, jak i Japonia wyniosły na orbitę swoje pierwsze satelity. Żaden z nich nie był satelitą szpiegowskim: Japonia zobowiązała się do prowadzenia ściśle niewojskowego programu kosmicznego, a chiński start, podobnie jak radziecki Sputnik z 1957 roku, miał charakter demonstracyjny. (Jego jedyną funkcją była emisja nagrania chińskiego hymnu komunistycznego „Wschód jest czerwony”). Wkrótce jednak Chiny wystrzeliły satelity wojskowe, a w 1999 r. twierdziły, że posiadają sieć 17 satelitów szpiegowskich, które stale monitorują amerykańskie wojsko. Japonia wystrzeliła swoje dwa pierwsze satelity szpiegowskie w 2003 roku, łamiąc nałożony przez siebie zakaz wojskowych projektów kosmicznych, aby szpiegować wysiłki Korei Północnej zmierzające do rozwoju rakiet balistycznych i broni jądrowej. Indie wystrzeliły swojego pierwszego satelitę szpiegowskiego, Technology Experiment Satellite (oficjalnie eksperymentalny, ale postrzegany przez ekspertów kosmicznych jako platforma obserwacyjna) w 2001 roku.

Izrael wyniósł na orbitę swojego pierwszego satelitę szpiegowskiego (Ofek 3, platforma fotorekonesansowa) w kwietniu 1995 roku. Przez około półtora roku, w latach 2000-2002, upadek następcy Ofek 3, Ofek 4, pozostawił Izrael bez narodowego systemu satelitów szpiegowskich. W tym okresie Izrael rekompensował to sobie kupując wysokiej jakości zdjęcia z cywilnego amerykańskiego satelity do obrazowania Ziemi, Landsat. Jakość tych zdjęć jest porównywalna z najlepszymi szpiegowskimi zdjęciami satelitarnymi dostępnymi dla USA lub Związku Radzieckiego w latach 60-tych. Ponieważ obrazy z satelitów Landsat, Ikonos (komercyjny satelita amerykański wystrzelony w 1999 r.) i należący do Francji SPOT (Système Probatoire d’Observation de la Terre) są teraz dostępne, każdy, kto może sobie pozwolić na koszt jednego zdjęcia, ma w efekcie znaczące możliwości satelitarne, czy to do celów naukowych, czy wojskowych. Nadzór jest w zasięgu wzroku obserwatora: obraz jest obrazem, niezależnie od tego, czy został wytworzony przez satelitę „niewojskowego” czy „szpiegowskiego”. Zostało to podkreślone podczas wojny USA z Afganistanem w październiku 2001 roku, kiedy to rząd amerykański podjął bezprecedensowy krok polegający na zakupie wyłącznych praw do wszystkich zdjęć satelitarnych Afganistanu wykonanych przez Ikonos, aby uniemożliwić ich zakup przez media. Jest prawdopodobne, że obrazy kosmiczne będą nadal coraz szerzej dostępne w miarę wzrostu możliwości wynoszenia na orbitę i rozprzestrzeniania się satelitów obrazujących, co sprawi, że kontrola ich dystrybucji stanie się mniej realna.

Tak jak niewojskowe orbitalne systemy obrazowania mają coraz większe znaczenie militarne, tak wojskowe systemy obrazowania coraz częściej znajdują zastosowanie niewojskowe. Satelity DSP znacznie powiększyły katalogi gwiazd w podczerwieni, jakimi dysponują astronomowie. SBIRS może zostać wykorzystany do katalogowania asteroid bliskich Ziemi, aby przewidzieć i ewentualnie zapobiec katastrofalnej kolizji; a po utracie promu kosmicznego Columbia w 2003 roku NASA zawarła umowę z amerykańską Narodową Agencją Obrazowania i Mapowania, aby rutynowo fotografować wahadłowce w locie.

” DALSZE CZYTANIE:

KSIĄŻKI:

Burrows, William E. Deep Black: Space Espionage and National Security (Kosmiczny szpiegostwo i bezpieczeństwo narodowe). New York: Random House, 1986.

PERIODICALS:

Campbell, Duncan. „U.S. Buys up All Satellite War Images.” The Guardian (Londyn). October 17, 2001.

Dooling, Dave. „Space Sentries.” IEEE Spectrum (September, 1997): 50-59.

Duchak, G. D. „Discoverer II: A Space Architecture for Information Dominance.” Aerospace Conference Proceedings (Vol. 7), IEEE, 1998: 9-17.

Forden, Geoffrey, Pavel Podvig, and Theodore A. Postol. „False Alarm, Nuclear Danger.” IEEE Spectrum (March, 2000): 31-39.

Slatterly, James E., and Paul R. Cooley. „Space-Based Infrared Satellite System (SBIRS) Requirements Management.” Aerospace Conference Proceedings IEEE, 1998: 223-32.

Zobacz także

Pociski balistyczne
Rozpoznanie balonowe, historia
Przechwytywanie komunikacji elektronicznej, kwestie prawne
Wywiad elektrooptyczny
Wyobrażenia geoprzestrzenne
GIS
Komunikacja globalna, Biuro Stanów Zjednoczonych
IMINT (wywiad obrazowy)
Wywiad i prawo międzynarodowe
Technologia mapowania
Centrum Interpretacji Fotograficznej (NPIC), Stany Zjednoczone
Rozpoznanie
Remote Sensing
eksport technologii satelitarnych do Chińskiej Republiki Ludowej (ChRL)
satelity, pozarządowe wysokiej rozdzielczości
Stany Zjednoczone, polityka przeciwdziałania terroryzmowi
broń masowego rażenia, wykrywanie

.