KH-11 KENNEN - KH-11 KENNEN
O KH-11 KENNEN (mais tarde renomeado CRYSTAL , então Evolved Enhanced CRYSTAL System e codinome 1010 e Key Hole ) é um tipo de satélite de reconhecimento lançado pela American National Reconnaissance Office em dezembro de 1976. Fabricado pela Lockheed em Sunnyvale, Califórnia , o O KH-11 foi o primeiro satélite espião americano a usar imagens digitais eletro-ópticas e, portanto, oferecer observações ópticas em tempo real.
Os satélites KH-11 posteriores foram referidos por observadores externos como KH-11B ou KH-12 e pelos nomes "KENNEN avançado", "Cristal aprimorado" e "Ikon". Os documentos orçamentários oficiais referem-se à última geração de satélites eletro-ópticos como Evolved Enhanced CRYSTAL System . A série Key Hole foi oficialmente descontinuada em favor de um esquema de numeração aleatória após repetidas referências públicas aos satélites KH-7 GAMBIT , KH-8 GAMBIT 3 , KH-9 HEXAGON e KH-11 KENNEN.
As capacidades do KH-11 são altamente classificadas, assim como as imagens que eles produzem. Acredita-se que os satélites tenham sido a fonte de algumas imagens da União Soviética e da China publicadas em 1997; imagens do Sudão e do Afeganistão tornadas públicas em 1998 relacionadas com a resposta aos atentados à embaixada dos EUA em 1998 ; e uma foto de 2019, revelada pelo presidente Donald Trump , de um lançamento fracassado de foguete iraniano .
História e logística do programa
O Film Read-Out KH-7 GAMBIT (FROG) serviu como concorrente do Programa A do NRO para o satélite de imagens eletro-ópticas (EOI) inicial do Programa B do NRO. Após um estudo EOI precursor com a palavra-código Zoster, o Presidente Nixon, em 23 de setembro de 1971, aprovou o desenvolvimento de um satélite EOI com a palavra-código inicial Zaman. Em novembro de 1971, essa palavra-código foi alterada para Kennen, que significa "perceber" em inglês médio.
Os dados são transmitidos por meio de uma rede de satélites de comunicação ; o Satellite Data System (SDS). A estação terrestre inicial para o processamento das imagens eletro-ópticas era uma instalação secreta do Escritório de Reconhecimento Nacional na Área 58 , posteriormente confirmada como localizada no Forte Belvoir .
Em 1999, a NRO selecionou a Boeing como contratante principal para o programa Future Imagery Architecture (FIA), com o objetivo de substituir os satélites KH-11 por uma constelação mais econômica de satélites de reconhecimento menores e também mais capazes. Após o fracasso da FIA em 2005, a NRO encomendou da Lockheed dois legados adicionais de hardware KH-11. O USA-224 , o primeiro desses dois, foi lançado no início de 2011, dois anos antes da estimativa inicial do cronograma.
Em janeiro de 2011, o NRO ofereceu à NASA dois sistemas ópticos espaciais com espelhos primários de 2,4 m de diâmetro, semelhantes ao Telescópio Espacial Hubble, mas com espelhos secundários direcionáveis e distância focal mais curta, resultando em um campo de visão mais amplo. Podem ser hardware sobressalente do programa KH-11 ou ótica do programa FIA cancelado. Os satélites teriam sido armazenados em uma sala limpa na ITT Exelis em Rochester, Nova York .
Projeto
Especificações iniciais de design
De acordo com Lew Allen , os elementos-chave de design iniciais foram especificados por Edwin H. Land . Eles incluíram i) matriz de plano focal de estado sólido, ii) circuitos integrados para processamento de dados complexos, iii) óptica grande e rápida com espelho primário f / 2 de 100 polegadas (2,54 m) de diâmetro, iv) link de dados gigabit / s, v ) longa vida operacional em órbita para os satélites de imagem, e vi) satélites de comunicação para facilitar o downlink quase em tempo real das imagens.
Tamanho e massa
Acredita-se que os KH-11s se assemelham ao Telescópio Espacial Hubble em tamanho e forma, já que os satélites foram enviados em contêineres semelhantes. Seu comprimento é estimado em 19,5 metros, com um diâmetro de até 3 metros. A história da NASA do Hubble, ao discutir as razões para mudar de um espelho principal de 3 metros para um design de 2,4 metros, afirma: "Além disso, mudar para um espelho de 2,4 metros diminuiria os custos de fabricação usando tecnologias de fabricação desenvolvidas para satélites espiões militares ".
As diferentes versões do KH-11 variam em massa. Foi relatado que os primeiros KH-11s eram comparáveis em massa ao HEXÁGONO KH-9 , ou seja, cerca de 12.000 kg (26.000 lb). Acredita-se que os blocos posteriores tenham uma massa de cerca de 17.000 kg (37.000 lb) a 19.600 kg (43.200 lb).
Módulo de propulsão
Foi relatado que os KH-11s são equipados com um sistema de propulsão movido a hidrazina para ajustes orbitais. A fim de aumentar a vida útil orbital dos KH-11s, existiam planos para reabastecer o módulo de propulsão durante as visitas de serviço do Ônibus Espacial . Especula-se que o módulo de propulsão está relacionado ao Satellite Support Bus (SSB) da Lockheed , que foi derivado da Satellite Control Section (SCS) desenvolvido pela Lockheed para o KH-9.
Conjunto de telescópio óptico
A história da CIA afirma que o espelho principal nos primeiros KH-11s media 2,34 metros, mas os tamanhos aumentaram nas versões posteriores. A NRO liderou o desenvolvimento de uma técnica de polimento de espelhos controlada por computador, que posteriormente também foi usada para polir o espelho primário do Telescópio Espacial Hubble.
Os satélites posteriores tinham espelhos maiores, com um diâmetro de cerca de 2,9–3,1 m. Jane's Defense Weekly indica que o espelho secundário no sistema de telescópio refletor Cassegrain pode ser movido, permitindo que as imagens sejam tiradas de ângulos incomuns para um satélite. Além disso, há indicações de que o satélite pode capturar imagens a cada cinco segundos.
Sensores de imagem e modos de câmera
O sistema de câmera inicial KH-11 oferecia modos de quadro e faixa. O plano focal foi equipado com uma série de diodos sensíveis à luz, que convertiam os valores de brilho em sinais elétricos. A densidade do empacotamento era suficientemente alta (várias centenas de diodos por polegada) para coincidir com a distância da amostra do solo dos satélites CORONA . O sinal digital gravado foi transmitido para uma estação terrestre em tempo quase real e gravado em filme por meio de um laser para recriar a imagem gravada. O KH-11 Block II pode ter sido o primeiro satélite de reconhecimento equipado para geração de imagens com um dispositivo de carga acoplada (CCD) de 800 × 800 pixels . Os satélites de bloco posteriores podem incluir capacidades de inteligência de sinais e maior sensibilidade em espectros de luz mais amplos (provavelmente no infravermelho ).
Comunicações
A comunicação e o download de dados dos satélites KH-11 são roteados por uma constelação de satélites de retransmissão de comunicação em órbitas mais altas. Acredita-se que a carga útil do relé de comunicação inicial tenha operado a uma frequência de 60 GHz, já que a emissão de rádio nesta frequência é bloqueada pela atmosfera da Terra e, portanto, não detectável do solo. O lançamento dos dois primeiros satélites Satellite Data System ocorreu em junho e agosto de 1976, ou seja, antes do primeiro lançamento de um satélite KH-11 no final de 1976.
Resolução e distância da amostra do solo
Um espelho perfeito de 2,4 m observando no visual (ou seja, em um comprimento de onda de 500 nm) tem uma resolução limitada de difração de cerca de 0,05 arcsec , que de uma altitude orbital de 250 km (160 mi) corresponde a uma distância de amostra de solo de 6 cm ( 2,4 pol.). A resolução operacional deve ser pior devido aos efeitos da turbulência atmosférica . O astrônomo Clifford Stoll estima que tal telescópio pode ter resolução de até "alguns centímetros. Não é bom o suficiente para reconhecer um rosto".
Na doação do telescópio espacial do National Reconnaissance Office para a NASA em 2012 , os dois Optical Telescope Assemblies (OTA) foram suspeitos de serem "hardware extra" da série KH-11, mas foram posteriormente atribuídos ao programa Future Imaging Architecture . Os OTAs doados apresentam um design óptico anastigmat (TMA) de três espelhos , sem o espelho terciário. O primário f / 1.2 tem um diâmetro de 2,4 m e é redirecionado pelo secundário para dar uma razão focal geral f / 8, tornando o conjunto do telescópio óptico mais curto do que o do HST. Com a adição do espelho terciário, isso produzirá um campo muito mais amplo do que o design óptico de 2 espelhos f / 24 Ritchey – Chrétien do Hubble, tornando-o um observatório potencialmente ideal para a energia escura ou outras pesquisas astrofísicas. O espelho secundário é montado em um hexapod para aumentar a capacidade de visão lateral e varredura do solo para a missão de reconhecimento originalmente planejada.
KH-11 gerações
Cinco gerações de reconhecimento eletro-óptico dos EUA foram identificadas:
Bloco I
O Bloco I refere-se ao satélite KH-11 original, dos quais cinco foram lançados entre 19 de dezembro de 1976 e 17 de novembro de 1982.
Bloco II
Os três satélites do Bloco II estão na literatura aberta referidos como KH-11B, o suposto codinome DRAGON , ou CRYSTAL , e acredita-se que sejam capazes de obter imagens infravermelhas além de observações ópticas. O primeiro ou o segundo satélite do Bloco II foi perdido em uma falha de lançamento.
Bloco III
Quatro satélites do Bloco III, comumente chamados de KH-12 ou Improved CRYSTAL, foram lançados entre novembro de 1992 e outubro de 2001. O nome "Improved CRYSTAL" refere-se ao "Sistema Métrico CRISTAL aprimorado" (IMCS). Metric descreve a capacidade de corrigir referências de Datum (marcações) em uma imagem em relação ao Sistema Geodésico Mundial para fins de mapeamento. Outra melhoria foi um aumento de oito vezes na taxa de download em comparação com os modelos anteriores para facilitar o acesso em tempo real aprimorado e maior cobertura de área. A partir do Bloco III, a vida útil típica dos satélites aumentou para cerca de 15 anos, possivelmente relacionada a uma maior massa de decolagem, o que facilita maiores reservas de combustível para combater o arrasto atmosférico.
Bloco IV
Três satélites eletro-ópticos lançados em outubro de 2005, janeiro de 2011 e agosto de 2013 são atribuídos ao Bloco IV.
Bloco V
Uma nova geração de satélites de comunicações clandestinos lançados em órbitas geossíncronas inclinadas levaram a especulações de que estes são em apoio aos satélites eletro-ópticos Block V programados para lançamento no final de 2018 (NROL-71) e 2021 (NROL-82). Os dois satélites foram construídos pela Lockheed Martin Space Systems, têm um espelho primário com um diâmetro de 2,4 m e são atualizações evolutivas dos blocos anteriores construídos pela Lockheed.
Com base nas áreas de risco publicadas para o lançamento, uma inclinação orbital de 74 ° foi deduzida para o NROL-71. Isso pode indicar que o NROL-71 é direcionado para uma Órbita Síncrona Multi-Sol Tipo II , que permitiria ao satélite estudar o solo em uma gama de efeitos de hora local (direção e comprimento da sombra, atividades diárias, etc.).
Derivados
O Misty satélite se acredita ter sido derivado do KH-11, mas modificada para torná-lo invisível ao radar , e difícil de detectar visualmente. O primeiro satélite Misty, USA-53 , foi lançado pelo Ônibus Espacial Atlantis na missão STS-36 . O satélite USA-144 , lançado em 22 de maio de 1999 por um Titan IV B da Base da Força Aérea de Vandenberg pode ter sido um segundo satélite Misty ou uma nave espacial Enhanced Imaging System . Os satélites às vezes são identificados como KH-12s.
Compromissos
Em 1978, um jovem funcionário da CIA chamado William Kampiles foi acusado de vender um Manual Técnico do Sistema KH-11 descrevendo o projeto e a operação para os soviéticos. Kampiles foi condenado por espionagem e inicialmente sentenciado a 40 anos de prisão. Posteriormente, este mandato foi reduzido e, após cumprir 18 anos, Kampiles foi libertado em 1996.
Em 1984, Samuel Loring Morison , analista de inteligência do Naval Intelligence Support Center, encaminhou três imagens confidenciais feitas pelo KH-11 para a publicação Jane's Defense Weekly . Em 1985, Morison foi condenado no Tribunal Federal por duas acusações de espionagem e duas acusações de roubo de propriedade do governo, e foi condenado a dois anos de prisão. Ele foi perdoado pelo presidente Clinton em 2001.
Em 2019, Donald Trump , então presidente dos Estados Unidos, tuitou uma imagem anteriormente classificada das consequências de um teste fracassado do foguete Safir do Irã , que alguns acreditam ter sido retirado do satélite USA-224 .
Missões KH-11
Nove satélites KH-11 foram lançados entre 1976 e 1990 a bordo dos veículos de lançamento Titan-3D e Titan-34D , com uma falha de lançamento. Para os cinco lançamentos de satélites a seguir, entre 1992 e 2005, foi usado um veículo de lançamento Titan IV . Os três lançamentos mais recentes desde 2011 foram realizados por veículos lançadores Delta IV Pesados . O KH-11 substituiu o satélite de retorno de filme KH-9 , entre outros, o último dos quais foi perdido em uma explosão de decolagem em 1986.
Todos os satélites KH-11 estão em qualquer um dos dois planos padrão em órbitas sincronizadas com o Sol . Como as sombras ajudam a discernir as características do solo, os satélites em um plano padrão a leste de uma órbita do meio-dia / meia-noite observam o solo nas horas locais da tarde, enquanto os satélites em um plano ocidental observam o solo nas horas locais da manhã. Historicamente, os lançamentos foram programados para ocorrer cerca de duas horas antes ou uma hora depois do meio-dia local (ou meia-noite), respectivamente. As órbitas são tais que os rastros no solo se repetem após um certo número de dias, atualmente a cada quatro dias para os satélites primários no plano orbital Leste e Oeste.
A constelação consiste em dois satélites primários e dois secundários (um primário e um secundário por plano). Os planos orbitais dos dois satélites primários no plano Leste e Oeste são separados por 48 ° a 50 °. O plano orbital do satélite secundário no plano leste está localizado 20 ° a leste do satélite primário, enquanto o plano orbital do satélite secundário no plano oeste está localizado 10 ° a oeste do satélite principal.
Nome | Bloco KH-11 |
Data de lançamento |
COSPAR ID SATCAT No. |
Designação de lançamento | Órbita | Plano | Data de decadência orbital |
---|---|---|---|---|---|---|---|
OPS 5705 | 1-1 | 19 de dezembro de 1976 | 1976-125A 09627 |
N / D | 247 por 533 quilômetros (153 por 331 milhas) i = 96,9 ° |
Oeste | 28 de janeiro de 1979 |
OPS 4515 | 1-2 | 14 de junho de 1978 | 1978-060A 10947 |
276 por 509 quilômetros (171 por 316 milhas) i = 96,8 ° |
Oeste | 23 de agosto de 1981 | |
OPS 2581 | 1-3 | 7 de fevereiro de 1980 | 1980-010A 11687 |
309 por 501 quilômetros (192 por 311 milhas) i = 97,1 ° |
leste | 30 de outubro de 1982 | |
OPS 3984 | 1-4 | 3 de setembro de 1981 | 1981-085A 12799 |
244 por 526 quilômetros (152 por 327 milhas) i = 96,9 ° |
Oeste | 23 de novembro de 1984 | |
OPS 9627 | 1-5 | 17 de novembro de 1982 | 1982-111A 13659 |
280 por 522 quilômetros (174 por 324 milhas) i = 96,9 ° |
leste | 13 de agosto de 1985 | |
USA-6 | 2-1 | 4 de dezembro de 1984 | 1984-122A 15423 |
335 por 758 quilômetros (208 por 471 milhas) i = 98 ° |
Oeste | 10 de novembro de 1994 | |
Desconhecido | 2-2 | 28 de agosto de 1985 | N / D | Falha ao orbitar | leste | N / D | |
USA-27 | 2-3 | 26 de outubro de 1987 | 1987-090A 18441 |
300 km × 1000 km, i = 98 ° | leste | 11 de junho de 1992 | |
USA-33 | 2-4 | 6 de novembro de 1988 | 1988-099A 19625 |
300 km × 1000 km, i = 98 ° | Oeste | 12 de maio de 1996 | |
USA-86 | 3-1 | 28 de novembro de 1992 | 1992-083A 22251 |
408 km × 931 km, i = 97,7 ° | leste | 5 de junho de 2000 | |
USA-116 | 3-2 | 5 de dezembro de 1995 | 1995-066A 23728 |
405 km × 834 km, i = 97,7 ° | leste | 19 de novembro de 2008 | |
USA-129 | 3-3 | 20 de dezembro de 1996 | 1996-072A 24680 |
NROL-2 | 292 km × 894 km, i = 97,7 ° | Oeste | 24 de abril de 2014 |
USA-161 | 3-4 | 5 de outubro de 2001 | 2001-044A 26934 |
NROL-14 | 309 km × 965 km, i = 97,9 ° | leste | final de 2014 |
USA-186 | 4-1 | 19 de outubro de 2005 | 2005-042A 28888 |
NROL-20 | 263 km × 450 km, i = 97,9 ° | Oeste | |
USA-224 | 4-2 | 20 de janeiro de 2011 | 2011-002A 37348 |
NROL-49 | 290 km × 985 km, i = 97,9 ° | leste | |
USA-245 | 4-3 | 28 de agosto de 2013 | 2013-043A 39232 |
NROL-65 | 260 km × 1007 km, i = 97,9 ° | Oeste | |
USA-290 | 5-1? | 19 de janeiro de 2019 | 2019-004A 43941 |
NROL-71 | 395 km × 420 km, i = 73,6 ° | N / D | |
USA-314 | 5-2? | 26 de abril de 2021 | 2021-032A 48247 |
NROL-82 | 548 km × 773 km, i = 98,0 ° | leste |
Os satélites KH-11 requerem reinicializações periódicas para conter o arrasto atmosférico ou para ajustar sua rota terrestre aos requisitos de vigilância. Com base em dados coletados por observadores amadores, as seguintes características orbitais do OPS 5705 foram calculadas pelo observador amador Ted Molczan .
Período de tempo OPS 5705 |
Perigeu ( AMSL ) |
Apogee ( AMSL ) |
Apogee no final do período ( AMSL ) |
---|---|---|---|
19 de dezembro de 1976 - 23 de dezembro de 1976 | 253 km (157 mi) | 541 km (336 mi) | 541 km (336 mi) |
23 de dezembro de 1976 - 27 de março de 1977 | 348 km (216 mi) | 541 km (336 mi) | 537 km (334 mi) |
27 de março de 1977 - 19 de agosto de 1977 | 270 km (170 mi) | 537 km (334 mi) | 476 km (296 mi) |
19 de agosto de 1977 - janeiro de 1978 | 270 km (170 mi) | 528 km (328 mi) | 454 km (282 mi) |
Janeiro de 1978 - 28 de janeiro de 1979 | 263 km (163 mi) | 534 km (332 mi) | Desorbitado |
Em 4 de setembro de 2010, o astrofotógrafo amador Ralf Vandebergh tirou algumas fotos de um satélite KH-11 (EUA-129) do solo. As fotos, apesar de terem sido tiradas com um telescópio de 10 polegadas de abertura em um raio de 336 quilômetros, mostram detalhes importantes como antenas parabólicas e painéis solares, além de alguns elementos cuja função é desconhecida.
Custo
Os custos unitários estimados, incluindo lançamento e em dólares de 1990, variam de US $ 1,25 a US $ 1,75 bilhão (inflação ajustada de $ 2,48 a $ 3,47 bilhões em 2020).
De acordo com o senador republicano Kit Bond, as estimativas de orçamento inicial para cada um dos dois satélites legados KH-11 encomendados da Lockheed em 2005 foram maiores do que para o mais recente porta- aviões da classe Nimitz (CVN-77) com seu custo de aquisição projetado de $ 6,35 bilhões a partir de Maio de 2005. Em 2011, após o lançamento do USA-224 , o DNRO Bruce Carlson anunciou que o custo de aquisição do satélite havia sido de $ 2 bilhões abaixo da estimativa orçamentária inicial, o que o colocaria em cerca de $ 4,4 bilhões (inflação ajustada $ 5,06 bilhões em 2020 )
Em abril de 2014, o NRO atribuiu um "valor superior a $ 5 bilhões" aos dois últimos satélites legados KH-11.
Galeria de imagens
Uma imagem do Bloco 1 do KH-11 de um bombardeiro a jato Xian H-6 operado pela China.
A 2ª imagem do Bloco 1 do KH-11 da construção de um porta-aviões da classe Kiev vazou para a Jane's em 1984.
Uma imagem de satélite de reconhecimento dos EUA da fábrica farmacêutica Al-Shifa , atribuída ao KH-11 Bloco 3.
Uma imagem do Bloco 2 do KH-11 do campo de Zhawar Kili no Afeganistão.
Uma foto tuitada pelo presidente Donald Trump que se acredita ter sido tirada pelo USA-224, um satélite KH-11 Bloco 4.
Veja também
Referências
- Aviation Week , 25 de outubro de 2005, p. 29
Leitura adicional
- John Pike (07/09/2000) programa da Federação de Cientistas Americanos, recuperado em 23/02/2008
- John Pike (1 de janeiro de 1997) Produto KH-11 da Federação de Cientistas Americanos, recuperado em 24 de abril de 2004
- John Pike (9 de setembro de 2000) KH-12 Improved Crystal Federation of American Scientists. Recuperado em 23 de abril de 2004
- John Pike (22 de agosto de 1998) Federação dos Cientistas Americanos do produto KH-12, recuperado em 23 de abril de 2004
- Mark Wade (9 de agosto de 2003) KH-11 Encyclopedia Astronautica recuperado em 23 de abril de 2004
links externos
- Mídia relacionada ao KH-11 KENNEN no Wikimedia Commons