Das US-Militär beginnt mit dem Start von Satelliten, um der Bedrohung durch Hyperschallraketen entgegenzuwirken

Die ersten 10 Raumschiffe für eine geplante US-Militär-Megakonstellation wurden am Sonntag an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete von Kalifornien aus gestartet und legten den Grundstein für ein milliardenschweres Netzwerk aus Hunderten von Kleinsatelliten, um die Verteidigung gegen Hyperschallraketen und andere aufkommende Bedrohungen zu verbessern.

Die Falcon 9-Rakete startete am Sonntag kurz nach Sonnenaufgang von der Vandenberg Space Force Base, einem militärischen Weltraumbahnhof etwa 140 Meilen (225 Kilometer) nordwestlich von Los Angeles, um die erste Mission zu starten, die den Start eines Netzwerks aus Hunderten kleiner Raumschiffe im Orbit zum Ziel hatte Weltraumentwicklungsagentur.

SDA wurde 2019 vom Pentagon gegründet, um neue Technologien und Fähigkeiten schneller in die Weltraumprogramme des Militärs einzuführen. Eine der ersten Aufgaben der SDA besteht darin, eine Antwort auf die Bedrohung durch Hyperschallraketen aus China und Russland zu entwickeln, die konventionelle Milliarden-Dollar-Raketenverfolgungssatelliten umgehen könnte, die besser für die Erkennung und Verfolgung großer Interkontinentalraketenstarts geeignet sind.

Die Satellitenflotte der Agentur, die sogenannte Proliferated Space Warfare Architecture, wird Satelliten mit Infrarotsensoren zur Erkennung und Verfolgung von Raketen im Flug sowie Raumfahrzeuge umfassen, um die Verfolgungsdaten über bestehende taktische Funknetze direkt an Boden-, Luft- oder Seestreitkräfte weiterzuleiten. Die US-amerikanischen und alliierten Streitkräfte könnten dann die feindliche Rakete abschießen.

„Dies ist eine große Errungenschaft für die SDA und für das gesamte Verteidigungsministerium. Es zeigt, dass unsere Grundpfeiler Proliferation und spiralförmige Entwicklung zum nationalen Sicherheitsraum beitragen können“, sagte Derek Tournear, Direktor der SDA. „Durch diesen Start haben wir gezeigt, dass SDA einen Zeitplan einhalten kann, um alle zwei Jahre verbesserte Fähigkeiten bereitzustellen. Dieser revolutionäre Ansatz wird durch das Wachstum auf dem kommerziellen Markt ermöglicht und ermöglicht es der (Satellitenflotte), voranzuschreiten, um jeweils Kriegsführungsfähigkeiten bereitzustellen zukünftige Tranche.“

Die erste Phase der Proliferated Warfighter Space Architecture von SDA wird aus 28 Satelliten bestehen, die in diesem Jahr als Konzeptnachweis für das Raketenverfolgungs- und Datenweiterleitungsnetzwerk gestartet werden, gefolgt von mehr als 150 weiteren Satelliten, die in den Jahren 2024 und 2025 gestartet werden, um eine erste Einsatzfähigkeit bereitzustellen.

Durch die Kombination konventioneller taktischer Funkverbindungen, Laser-Intersatellitenkommunikation und Weitwinkel-Infrarotsensoren könnten später in den 2020er Jahren Hunderte weitere SDA-Raumschiffe starten, während das Pentagon seine Bemühungen verstärkt, neuen Bedrohungen aus China und Russland entgegenzuwirken.

Die ersten zehn Prototypensatelliten, acht von York Space Systems gebaute Datenrelais-Raumschiffe und zwei von SpaceX hergestellte Raketenverfolgungsplattformen, flogen nach dem Start der Falcon-9-Rakete am Sonntag in eine 620 Meilen (1.000 Kilometer) hohe Umlaufbahn.

Die 229 Fuß (70 Meter) hohe Falcon 9-Rakete hob am Sonntag um 7:29 Uhr PDT (10:29 Uhr EDT; 1429 UTC) vom Space Launch Complex 4-East in Vandenberg ab. Die Falcon 9 flog von ihrer Startrampe nach Süden und steuerte in einem Bogen auf eine polnahe Umlaufbahn zu, die um 80 Grad zum Äquator geneigt war.

SpaceX landete die wiederverwendbare erste Stufe der Falcon-9-Rakete weniger als acht Minuten nach dem Start wieder in Vandenberg, während die obere Stufe mit den zehn SDA-Satelliten weiter in die Umlaufbahn flog.

Hier ist eine Wiederholung des Starts der Falcon 9 von der Vandenberg Space Force Base mit dem ersten Satz von 10 Raketenverfolgungs- und Datenweiterleitungssatelliten für die Space Development Agency des US-Militärs: https://t.co/CGOZQbZlYb pic.twitter.com/5HVelnTPCu

– Spaceflight Now (@SpaceflightNow), 2. April 2023

Auf Wunsch des Militärs lieferte SpaceX keine Live-Videoberichterstattung über den Brand der Oberstufe und den Einsatz der SDA-Satelliten in der Umlaufbahn. Der Live-Webcast des Unternehmens zum Start konzentrierte sich auf die Rückkehr des Boosters zur Landezone 4 in Vandenberg.

SDA bestätigte später am Sonntag in einer Pressemitteilung, dass der Start ein Erfolg war.

Der Start verzögerte sich gegenüber dem Donnerstag, als der erste Countdown automatisch bei T-minus 3 Sekunden abgebrochen wurde, nachdem der Computer, der die Vorstartsequenz steuerte, unerwartete Daten von einem der Haupttriebwerke der Falcon 9 erkannte. Die Ingenieure von SpaceX untersuchten das Problem und stellten fest, dass die Rakete in Ordnung war, und starteten dann am Sonntag einen zweiten Startversuch.

Tournear, der SDA seit 2019 leitet, sagte vor dem Start, dass die Agentur gegründet wurde, um „eine völlig neue Art und Weise zu demonstrieren, Raumfahrtkapazitäten einzusetzen und zu betreiben“.

SDA, jetzt Teil der Space Force, plant den Start von Satelliten in aufeinanderfolgenden Generationen oder Tranchen, die jeweils neue Technologien einführen. Militärbeamte sagen, dass die SDA-Konstellation widerstandsfähiger gegen Angriffe sein wird als die konventionellen Weltraumanlagen des Pentagons, die oft Hunderte Millionen oder Milliarden Dollar pro Stück kosten und eine kleine Anzahl großer Satelliten verwenden, um wichtige nationale Sicherheitsfunktionen wie Raketenwarnung, Navigation usw. zu erfüllen Kommunikation.

Ein Netzwerk, das auf zahlreichen kleineren Satelliten basiert, könnte den Verlust einiger weniger Raumfahrzeuge besser überstehen.

„Wir haben im Wesentlichen eine Architektur entwickelt, die auf zwei Säulen basiert“, sagte Tournear. „Säule Nr. 1 ist die Verbreitung von Hunderten und Aberhunderten von Satelliten. Säule Nr. 2 ist die spiralförmige Entwicklung. Das bedeutet, dass wir unsere Spiralen oder Tranchen im Wesentlichen alle zwei Jahre starten werden.“

Die ersten 28 Satelliten werden als Tranche 0 bezeichnet, wobei zehn Raumschiffe am Sonntag erfolgreich mit einer Falcon-9-Rakete gestartet wurden und 18 weitere Satelliten für den Start im Rahmen einer weiteren Falcon-9-Mission im Juni geplant sind.

„Wir nennen es unsere Warfighter-Immersion-Tranche“, sagte Tournear.

Später in diesem Jahr werden Militäreinheiten auf der Eglin Air Force Base damit beginnen, Daten von Tranche-0-Satelliten zur Auswertung zu empfangen. Tournear sagte, dass Einheiten des US Marine Corps bei Übungen in der indopazifischen Region auch die Satelliten der Tranche 0 einbeziehen werden.

Dann, irgendwann Anfang 2024, werden die Tranche-0-Satelliten ihren vielleicht kritischsten Test durchlaufen, wenn das US-Militär ihre Fähigkeit prüft, eine Hyperschallrakete zu erkennen und zu verfolgen. Die derzeitige Flotte von Frühwarnsatelliten des Militärs – die Konstellation Space Based Infrarot System (SBIRS) – ist am besten geeignet, den hellen thermischen Blitz aus der Wolke einer großen ballistischen Rakete zu erfassen, nicht die vergleichsweise schwache Infrarotsignatur einer Hyperschallrakete kann der Entdeckung entgehen, während es durch die Atmosphäre gleitet und manövriert, um sein Ziel zu erreichen.

Zu den geplanten Demonstrationen für den Tranche-0-Satelliten gehören laut SDA Datenkonnektivität mit geringer Latenz, Zielerfassung außerhalb der Sichtlinie, Raketenwarnung und Raketenverfolgung sowie die Fusion von Daten zwischen Orbitalverfolgungssensoren und bodengestützten Sensoren.

Laut Tournear ist die Tranche-0-Phase der SDA-Satellitenkonstellation mit 980 Millionen US-Dollar veranschlagt, einschließlich der 28 Raumschiffe, zwei Starts mit SpaceX, Bodensystemen und Betrieb.

„Die Absicht, die Satelliten, die wir dort oben haben, in die Hände der Kriegskämpfer zu bringen, damit sie mit der Entwicklung ihrer Techniken beginnen können, um sie nutzen zu können, ihnen den Zeitplan für die Durchführung ihrer Ausbildung zu geben und ihnen die Möglichkeit zu geben „Wir müssen darüber nachdenken, wie sie die größere Konstellation nutzen würden, sobald wir sie im Orbit haben“, sagte Mike Eppolito, Programmdirektor der Tranche 0 der SDA.

„Unsere soll also die Demonstrationstranche sein, die es ihnen ermöglicht, sozusagen nasse Füße zu bekommen und mit der Nutzung der Fähigkeiten zu beginnen, die wir in den Orbit bringen“, sagte Eppolito.

„Tranche 0 besteht aus insgesamt 28 Satelliten, 20 Satelliten, die eine taktische Kommunikationsmission durchführen, um dem Kampfflugzeug Kommunikation mit geringer Latenz direkt zu zeigen, und dann acht Satelliten, die wir unsere Tracking-Satelliten nennen, um fortgeschrittene Raketenerkennung und -verfolgung durchzuführen“, sagte Tournear .

SDA vergab 2020 Aufträge für die Satelliten der Tranche 0 und bestellte 20 sogenannte Transport Layer-Datenrelaissatelliten von York Space Systems und Lockheed Martin sowie acht Tracking Layer-Raketendetektionssatelliten von SpaceX und L3Harris.

Fünf der acht in York gebauten Satelliten am Sonntag der ersten Tranche 0 verfügen jeweils über zwei Laserkommunikationsterminals für Verbindungen zwischen Satelliten sowie eine Nutzlast für die Hochfrequenzkommunikation. Die anderen drei Satelliten verfügen über die gleiche Hardware, verfügen jedoch über eine zusätzliche taktische Verbindung zur Datenübertragung an die Streitkräfte auf der Erde. Die von SpaceX gebauten Tracking-Satelliten verfügen jeweils über einen von Leidos hergestellten Infrarotsensor mit großem Sichtfeld sowie zwei Laserkommunikationsterminals.

Hier ist eine Wiederholung der ersten Stufe von Falcon 9, die nach dem Start mit 10 Raketenverfolgungs- und Datenweiterleitungssatelliten für die Space Development Agency des US-Militärs zur Vandenberg Space Force Base zurückkehrt: https://t.co/CGOZQbZlYb pic.twitter.com/ha8lntWvgw

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Der zweite Start der Tranche 0 im Juni wird die Satelliten Lockheed Martin und L3Harris zusammen mit den verbleibenden Raumschiffen York und SpaceX in die Umlaufbahn befördern.

„Wir liegen genau bei zweieinhalb Jahren von der Bestellung bis zur Umlaufbahn“, sagte Tournear. „Wir freuen uns daher sehr, zeigen zu können, dass das Modell tatsächlich funktioniert … um die Fähigkeiten des Kampfflugzeugs schnell zur Verfügung zu stellen.“

Jeder Tranche-0-Transport-Layer-Datenrelaissatellit von York und Lockheed Martin kostet etwa 15 Millionen US-Dollar, während die Tracking-Layer-Satelliten von SpaceX und L3Harris durchschnittlich etwa 40 Millionen US-Dollar kosten. SDA hat keine Informationen über die Größe oder Masse der einzelnen Satelliten veröffentlicht und auch keine Fotos des Raumfahrzeugs während der Herstellung und Erprobung veröffentlicht.

SDA kaufte im Jahr 2020 zwei spezielle Tranche-0-Starts mit Falcon-9-Raketen von SpaceX für 150 Millionen US-Dollar. Die Agentur arbeitete mit dem Naval Research Laboratory bei der Entwicklung von Bodensystemen und Software für Tranche 0 zusammen.

Tournear sagte, der Schwerpunkt der SDA auf Entwicklungsgeschwindigkeit, taktischen Anforderungen und einer „proliferativen“ Architektur mit Hunderten von Satelliten unterscheide die Agentur von der Arbeit anderer militärischer Raumfahrtprogramme. In Zusammenarbeit mit der Missile Defense Agency, die ein Netzwerk von Sensoren am Boden und im Weltraum betreibt, ist es das Ziel von SDA, verwertbare Raketenverfolgungsdaten in die Hände von Streitkräften überall auf der Welt zu bringen

„Der Warfighter ist der eigentlichejenige, der dafür verantwortlich wäre, Waffen im Einsatzgebiet freizugeben“, sagte Tournear. „Das könnten die Leute auf einem Aegis-Schiff sein, die Waffen abfeuern, um eine Rakete abzufangen. Das sind die ultimativen Kunden. Alles, was wir haben, konzentriert sich auf den Schützen und arbeitet dann rückwärts.“

Nach der Erkennung einer bedrohlichen Rakete übermitteln die Verfolgungssatelliten mithilfe von Laserkommunikationsverbindungen Daten über den Standort und die Verfolgung des Projektils an die Transportschicht-Satelliten. Anschließend werden die Datenrelaissatelliten die Informationen über ein bestehendes taktisches Funknetz zum Boden übertragen.

„Die Tracking-Satelliten wären also in der Lage, Daten über die Transportschicht nach unten zu senden und diese mit anderen Dateneingaben zu einer Feuerleitlösung zusammenzuführen“, sagte Tournear.

„Die ganze Idee der Proliferated Warfighter Space Architecture besteht darin, die Echtzeit-Taktikdatendominanz nicht nur für fortgeschrittene Raketenbedrohungen, sondern für alle Bedrohungen bereitzustellen, damit der Warfighter über ein vollständiges Situationsbewusstsein verfügen kann“, sagte Tournear in einem Vorgespräch -Eröffnungspressekonferenz.

Der Start der ersten Tranche-0-Satelliten verzögerte sich von Ende 2022 auf März, da bei den acht in York gebauten Raumschiffen ein Stromversorgungsproblem festgestellt wurde.

Die zweieinhalbjährige Bearbeitungszeit von der Auftragsvergabe bis zum Start ist im Vergleich zur Beschaffung von Militärsatelliten kurz. Eppolito, Programmdirektor der Tranche 0, sagte, er hoffe, dass künftige Generationen von SDA-Satelliten noch schneller gebaut und gestartet werden.

„In erster Linie war eine globale Pandemie für unseren Zeitplan nicht besonders hilfreich“, sagte Eppolito vor der Veröffentlichung am Sonntag. „Ich denke, die andere Sache, an der wir an Tranche 0 arbeiten und die mit den zukünftigen Tranchen besser werden wird, ist die Lieferkette.“

„Ich glaube nicht, dass die SDA irgendetwas getan hat, um die Platzprobleme hier aus der Gleichung zu nehmen“, sagte Eppolito. „Wir haben es immer noch mit den gleichen Weltraumumgebungen zu tun, wir haben es immer noch mit den gleichen Herausforderungen zu tun … Ich denke, wir haben viele dieser Probleme gelöst, weil wir so agil waren. Ich denke, wir geben dem Wie wahrscheinlich nicht genug Anerkennung.“ Die Agentur ist darauf zugeschnitten, Probleme schnell zu lösen.

SDA ist darauf ausgerichtet, in der kommerziellen Industrie fertige Standardtechnologien wie Satellitenbusse, Sensoren und Laserkommunikationsterminals zu finden und diese schnell in militärische Operationen einzuführen.

SpaceX, das beim Start am Donnerstag über zwei Satelliten verfügt, hat mehr als 4.000 kleine Raumschiffe für seine Starlink-Breitband-Megakonstellation gebaut. York Space Systems, Lockheed Martin, Northrop Grumman und L3Harris verfügen über Erfahrung in der Herstellung von Großsatelliten und weltraumgestützten optischen Sensoren.

Für die Tranche-1-Konstellation der nächsten Generation. SDA bestellte letztes Jahr 126 betriebsfähige Transport Layer-Datenrelaissatelliten von York Space Systems, Lockheed Martin und Northrop Grumman sowie 35 weitere Tracking Layer-Raketendetektionssatelliten von L3Harris, Northrop Grumman und Raytheon.

Die Agentur kaufte im vergangenen Jahr außerdem weitere 12 Tranche-1-Satelliten von York Space Systems, um Experimente mit taktischer Kommunikation und integrierten Rundfunkdiensten zu demonstrieren. SDA kaufte außerdem 10 Satelliten von Ball Aerospace, um den Datentransport mit geringer Latenz und die Befehls- und Kontrollfunktion außerhalb der Sichtlinie zu demonstrieren.

Die Verträge für diese Satelliten, die alle Tranche 1 von SDA umfassen, belaufen sich auf insgesamt fast 3,5 Milliarden US-Dollar. Einschließlich der Tranche-0- und Tranche-1-Bestellungen sowie experimenteller Satelliten hat SDA bisher 211 Raumfahrzeuge beschafft.

„Die Markteinführungen (für Tranche 1) beginnen im September nächsten Jahres und sie starten in den nächsten 12 Monaten einmal pro Monat“, sagte Tournear.

Ein Anfang des Jahres von der Agentur veröffentlichter Ausschreibungsentwurf deutet darauf hin, dass SDA damit rechnet, bis zu 216 weitere Satelliten für die Tranche-2-Transportschicht für Starts ab 2026 zu bestellen.

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