IL PROGETTO BLACKJACK DELLA DARPA

Fonte: https://www.airforce-technology.com/features/project-blackjack-darpas-leo-satellites-take-off/

La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) con il Progetto Blackjack mira alla costituzione di una costellazione di piccoli satelliti da sorveglianza connessi, resilienti ed in grado di assicurare una copertura persistente. 

L’ Imagery Intelligence 

L’IMINT (imagery intelligence), è l’attività di raccolta di informazioni mediante l’analisi di fotografie aeree o satellitari. L’utilizzo di fotografie per la raccolta di informazioni risale al XIX secolo con l’impiego dei primi palloni aerostatici e dei dirigibili per l’osservazione delle truppe nemiche a distanza.

Oggi la raccolta delle informazioni visive avviene principalmente attraverso l’uso di aerei e satelliti. Il vantaggio nell’usare aeroplani piuttosto che satelliti artificiali risiede nel poterli dispiegare più facilmente e più velocemente nel posto interessato e solitamente producono immagini più dettagliate di quelle dei satelliti.

D’altro canto, gli aeroplani sono più facilmente soggetti ad essere abbattuti, come è successo nel 1960 in Unione Sovietica con la crisi degli U-2. I satelliti permettono di coprire un’area più vasta ma la risoluzione delle loro immagini è generalmente peggiore di quelle aeree.

Questi dispositivi hanno dei costi molto elevati, sono relativamente “inutili” per la maggior parte del tempo e le orbite satellitari sono generalmente prevedibili. Nel 2017, gli Stati Uniti hanno avviato il progetto BlackJack, una costellazione di satelliti di piccole dimensioni che nasce, tra le altre cose, per aggirare questi ostacoli e dotare gli USA di un sistema di imagery intelligence più efficiente. Il progetto è attualmente in fase di sviluppo e verrà completato nel 2022. 

BlackJack 

Il 30 giugno scorso la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), l’agenzia governativa del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti incaricata dello sviluppo di nuove tecnologie per uso militare, ha lanciato con successo due veicoli spaziali tramite la missione Transporter 2 e SpaceX. Entrambi i veicoli spaziali Mandrake 2, Able e Baker, hanno raggiunto l’orbita e stanno correttamente effettuando tutte le procedure propedeutiche al loro ingresso in servizio.

Durante la missione in orbita, i satelliti dimostreranno la fattibilità di terminali di comunicazione laser di piccole dimensioni, peso, potenza e costo. La missione è concepita come un primo volo di riduzione del rischio per il progetto Blackjack del DARPA, ovvero una costellazione di piccoli satelliti di sorveglianza americani che mira a sviluppare una rete orbitale terrestre ad alta velocità sostituendo sistemi più grandi come Misty e KH- 11. Questi nuovi orbiter saranno più economici, più numerosi e di breve durata rispetto ai sistemi esistenti. 

Tradizionalmente, i satelliti militari vengono collocati in orbita geostazionaria (GEO) nella quale si muovono con la stessa velocità di rotazione della Terra fornendo un accesso persistente a qualsiasi punto del globo. Tuttavia, nell’ambiente spaziale sempre più conteso, questi sistemi costosi e monolitici sono obiettivi vulnerabili che richiederebbero anni per essere sostituiti se degradati o distrutti.

Inoltre, i loro lunghi programmi di sviluppo rendono difficile o impossibile rispondere rapidamente a nuove minacce. Poiché i tradizionali satelliti militari sono costosi da sostituire, DARPA ha scommesso su costellazioni in orbita terrestre bassa come mezzo per portare in orbita hardware militare a un costo inferiore.

L’idea nasce dalla volontà di trasferire le capacità dimostrate dai satelliti LEO nel settore commerciale verso un uso più propriamente militare consentendo così aggiornamenti a basso costo e un ciclo di progettazione più rapido rispetto a quelli offerti dalle opzioni satellitari esistenti.

L’ obiettivo del BlackJack è di sviluppare una costellazione di 60-200 satelliti che operi ad altitudini comprese tra 310,7 miglia e 807,8 miglia sopra la superficie terrestre. “Questo costituisce un progresso rivoluzionario e un fattore determinante per le architetture spaziali proliferate”, ha affermato Stephen Forbes, program manager del programma Blackjack nel Tactical Technology Office della DARPA.

LEO o GEO?

I satelliti in orbita terrestre bassa (LEO) sono spesso schierati in una costellazione perché l’area di copertura di un singolo satellite di questo tipo è relativamente piccola se confrontata alle capacità di un satellite in orbita terrestre geosincrona (GEO) dove volano i tradizionali satelliti militari.

Questo significa che per coprire la stessa aerea di un satellite GEO ed offrire il medesimo livello di servizio ai militari, sono necessari diversi satelliti LEO. Nonostante la ridotta capacità di latenza dei dati di questi dispostivi, il leader di Blackjack Paul Thomas spiega che questo tipo di costellazioni offrono una serie di vantaggi rispetto ai tradizionali satelliti GEO.

I satelliti LEO sono di dimensioni più piccole e i loro componenti come sensori, comunicazioni e apparecchiature ISR, sono più leggeri, così come i sistemi di alimentazione e i componenti bus necessari per far funzionare l’orbiter. Ciò significa che i satelliti richiedono meno propulsione e meno potenza e possono essere lanciati nello spazio con un singolo lancio.

Le dimensioni e la massa inferiori dell’unità consentono anche cicli di progettazione e implementazione più rapidiperché la complessità di costruzione di un satellite LEO da 200 kg è molto inferiore a quella di un satellite GEO che pesa due tonnellate.  I nuovi orbiter sono più economici, il che costituisce un vantaggio significativo se si considera che i costi rappresentano uno dei principali ostacoli all’impiego dei satelliti a fini di intelligence.

Poiché più numerosi e di “vita” più breve rispetto ai sistemi militari tradizionali, tali dispositivi sono più difficili da tracciare e attaccare e verrebbero costantemente sostituiti da nuove versioni man mano che quelli più vecchi ricadono sulla Terra.  Ciascuno avrebbe capacità limitate, ma opererebbe come parte di una costellazione di venti satelliti collegati in rete. 

La costellazione BlackJack sarà in grado di operare senza connessione al centro operativo per 30 giorni grazie alla presenza di un’unità chiamata “Pit Boss”. Secondo DARPA, Pit Boss potrà prendere i dati raccolti dai satelliti, elaborarli in orbita e quindi divulgare tali informazioni agli utenti o alle piattaforme sulla Terra senza l’input umano.

Si tratta di un’importante evoluzione considerando che i primi satelliti utilizzavano delle macchine fotografiche con pellicole che venivano impressionate in orbita e lanciate sulla terra, all’interno di speciali contenitori, per essere sviluppate con un processo particolarmente lungo e dispendioso.

Il nuovo sistema autonomo, al contrario, ridurrà i tempi di trasmissione delle immagini raccolte ed incrementerà la resilienza della costellazione di LEO proliferata perché l’elaborazione distribuita elimina un singolo punto di errore nello spazio o a terra. 

I satelliti militari sono fondamentali per le capacità belliche degli Stati Uniti. Il programma BlackJack permetterà di rispondere alla crescente pressione dell’esercito americano che spinge da anni per ottenere un accesso più rapido ai dati satellitari con i comandanti che chiedono comunicazioni più affidabili, navigazione e tempistica garantiti e segnali in zone di conflitto in cui il GPS non è disponibile. Il BlackJack garantirà un accesso più rapido e sicuro alle informazioni raccolte permettendo anche di rispondere alle crescenti preoccupazioni sulla vulnerabilità delle risorse spaziali statunitensi alle interferenze e agli attacchi di Russia, Cina e altri. 

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