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Ojos en el cielo: la creciente importancia de la órbita terrestre muy baja (VLEO) para la seguridad nacional

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La guerra en Ucrania puso de relieve el poder de las imágenes satelitales de nuevas maneras y ya ha cambiado la forma en que los militares utilizan tácticamente el reconocimiento orbital y para cambiar la percepción pública. Por ejemplo, cuando Rusia estaba preparando inicialmente la invasión de Ucrania, el gobierno de Estados Unidos compró más imágenes de satélite comerciales proporcionar un flujo de información al público y a Ucrania a niveles sin precedentes, sin dejar lugar a dudas sobre la intención de Rusia. En el panorama cambiante de las imágenes satelitales para el sector aeroespacial y de defensa, la importancia estratégica de la órbita terrestre muy baja (VLEO) es cada vez más evidente. Específicamente, los satélites que vuelan a la mitad de la altitud de los satélites heredados de órbita terrestre baja (LEO), comúnmente de 250 a 350 km, están dos veces más cerca de la acción en tierra y, por lo tanto, son más capaces de observarla. La capacidad de posicionar satélites más cerca de la Tierra ha abierto nuevas posibilidades, en particular para operaciones militares y de inteligencia. Si bien orbitar a esta altitud planteaba desafíos de ingeniería que superar, ahora se están cosechando los frutos del trabajo de I+D. Sin embargo, VLEO no es realmente un dominio nuevo.

Una de las primeras incursiones de Estados Unidos en el reconocimiento espacial durante la era de la Guerra Fría fue el programa de satélites Corona. En 1960, un avión espía U-2 de la Fuerza Aérea fue derribado por un misil tierra-aire mientras recopilaba imágenes sobre la Unión Soviética, lo que aceleró los planes de Estados Unidos de comenzar a recopilar imágenes aéreas de satélites en lugar de aviones. Lanzado a lo largo de la década de 1960 y principios de la de 1970, Corona era una familia de satélites de reconocimiento estratégico adquiridos y operados por la CIA en colaboración con la Fuerza Aérea. Estos satélites eran, de hecho, etapas superiores modificadas de cohetes Agena equipadas con cámaras que volaban a altitudes VLEO, comúnmente por debajo de 150 km. En ese momento las cámaras digitales no existían, por lo que las películas eran devueltas a la Tierra en vehículos de retorno de satélites, que luego eran recuperadas y procesadas por analistas de inteligencia en los EE. UU. Si bien un enfoque novedoso para VLEO en ese momento, convertir cohetes en satélites no era práctico hoy.

En los últimos años, Estados Unidos (incluidas varias empresas y laboratorios nacionales como el Laboratorio Lincoln del MIT), la Unión Europea, Japón y China han estado realizando demostraciones VLEO modernas. Avances clave han permitido la existencia de satélites VLEO en las siguientes áreas: propulsión eléctrica, navegación, informática a bordo e imágenes digitales de bajo coste. Algunas misiones VLEO modernas destacadas han sido el Explorador de circulación oceánica en estado estacionario y campo de gravedad de la Agencia Espacial Europea, que estuvo operativo desde marzo de 2009 hasta noviembre de 2013. Fue diseñado para mapear la gravedad de la Tierra mientras operaba a una altitud de aproximadamente 255 km. Luego, en 2017, la JAXA de Japón voló su satélite de prueba de altitud súper baja que llevaba sensores y una cámara. Completó su misión en 2019. Más recientemente, la Agencia Espacial Europea adjudicó el programa Skimsat a Thales Alenia Space y Redwire, cuyo objetivo es reducir el coste de las observaciones de la Tierra operando en VLEO.

Gracias a estos avances y demostraciones, las misiones de seguridad nacional pronto podrán utilizar VLEO para desbloquear imágenes de mayor resolución y al mismo tiempo reducir costos. El costo se puede reducir utilizando lanzadores más pequeños; usar cámaras disponibles comercialmente que no requieren la electrónica endurecida por radiación necesaria para operar en órbitas más altas; y al no requerir ópticas grandes para compensar las mayores altitudes de LEO. Pero operar en VLEO no se trata sólo de una mayor resolución y ahorro de costos, sino que también presenta una mitigación única de la creciente amenaza de los desechos espaciales en LEO.

Los desechos y las etapas desechadas de un número cada vez mayor de lanzamientos comerciales contribuyen al problema de los desechos orbitales. Quizás el ejemplo más conmovedor fue la prueba de misiles antisatélite de Rusia. En un acto imprudente el 15 de noviembre de 2021, Rusia disparó un misil al espacio, apuntando y destruyendo su propio satélite, creando una nube de escombros que luego amenazó las vidas de los astronautas (y de los cosmonautas rusos) a bordo de la Estación Espacial Internacional. Como sabemos en la industria y muchos fanáticos ocasionales del espacio aprendieron a través de la película. Gravedad, la colisión de objetos en LEO puede provocar reacciones en cadena en cascada. La nube de escombros en las órbitas LEO puede persistir durante una década o más. Sin embargo, VLEO es autolimpiante. Los desechos y los satélites sin propulsión reingresan naturalmente a la atmósfera superior de la Tierra y se desintegran de manera segura, generalmente en cuestión de días, lo que reduce significativamente el riesgo para otros satélites VLEO operativos.

Los competidores cercanos también han visto los beneficios de VLEO y han iniciado programas para aprovechar el dominio. La Corporación de Industria y Ciencia Aeroespacial de China, un actor clave en el sector de defensa de China, ha anunciado planes desplegar una constelación de satélites VLEO. Estos satélites, que orbitan a altitudes de entre 150 y 300 kilómetros, representan un paso significativo en la ambición de China de reforzar sus capacidades de detección remota, prometiendo imágenes de mayor resolución y transmisión de datos más rápida. 

El general James Dickinson, excomandante del Comando Espacial de los Estados Unidos, publicó su visión estratégica en 2021 titulada “Nunca un día sin espacio”, que destaca que “nuestros competidores buscan impedir nuestro acceso irrestricto al espacio y negar nuestra libertad de operar en el espacio”. Como se mencionó, el valor que VLEO ofrece a Estados Unidos y sus aliados es demasiado grande para perderlo. La combinación de imágenes de alta resolución, sistemas de propulsión innovadores y el aspecto de sostenibilidad de las operaciones VLEO lo posicionan como un dominio crucial en el futuro de las operaciones de defensa e inteligencia. A medida que se desarrollen estos desarrollos, VLEO está preparado para desempeñar un papel fundamental en la configuración de la dinámica de la estrategia de defensa espacial.

Spence Wise es vicepresidente senior de Misiones y Plataformas de Redwire Corporation, una empresa global de innovación e infraestructura espacial que permite programas de seguridad civil, comercial y nacional. Spence ha pasado más de 15 años desarrollando, comercializando y defendiendo tecnologías y arquitecturas espaciales innovadoras para respaldar misiones críticas de seguridad nacional.

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