KH -11 KENNEN - KH-11 KENNEN

Konceptuální kresba založená na uspořádání Hubble Space Telescope (HST).

Konceptuální kresba založená na rozvržení Hubble Space Telescope (HST) s vnitřními pohledy.

KH-11 kennen (později přejmenovaný CRYSTAL , pak Evolved Enhanced CRYSTAL System a kódovým označením 1010 a Key díra ) je druh špionážní družice poprvé zahájen americkou National Reconnaissance Office v prosinci 1976. vyráběný firmou Lockheed v Sunnyvale v Kalifornii , The KH-11 byl první americký špionážní satelit, který používal elektrooptické digitální zobrazování , a tak nabízel optická pozorování v reálném čase.

Pozdější satelity KH-11 byly zvenčí pozorovateli označovány jako KH-11B nebo KH-12 a pod názvy „Advanced KENNEN“, „Improved Crystal“ a „Ikon“. Oficiální rozpočtové dokumenty odkazují na nejnovější generaci elektrooptických satelitů jako Evolved Enhanced CRYSTAL System . Série Key Hole byla oficiálně ukončena ve prospěch schématu náhodného číslování po opakovaných veřejných odkazech na satelity KH-7 GAMBIT , KH-8 GAMBIT 3 , KH-9 HEXAGON a KH-11 KENNEN.

Schopnosti KH-11 jsou vysoce klasifikované, stejně jako obrazy, které produkují. Předpokládá se, že satelity byly zdrojem některých obrazů Sovětského svazu a Číny zveřejněných v roce 1997; obrázky Súdánu a Afghánistánu zveřejněné v roce 1998 související s reakcí na bombardování americké ambasády v roce 1998 ; a fotografii z roku 2019, kterou odhalil prezident Donald Trump , o neúspěšném startu íránské rakety.

Historie programu a logistika

Film Read-Out KH-7 GAMBIT (FROG) sloužil jako konkurent programu NRO Program A počáteční družice NRO Programu B pro první elektrooptické snímky (EOI). Po studii prekurzoru EOI s kódovým slovem Zoster prezident Nixon dne 23. září 1971 schválil vývoj satelitu EOI pod původním kódovým slovem Zaman. V listopadu 1971 bylo toto kódové slovo změněno na Kennen, což je střední angličtina pro „vnímat“.

Data jsou přenášena prostřednictvím sítě komunikačních satelitů ; Satellite System Data (SDS). Počáteční pozemní stanicí pro zpracování elektrooptického zobrazování bylo tajné zařízení Národního průzkumného úřadu v oblasti 58 , později potvrzené, že se nachází ve Fort Belvoir .

V roce 1999 vybrala NRO společnost Boeing jako hlavního dodavatele programu Future Imagery Architecture (FIA), jehož cílem bylo nahradit satelity KH-11 nákladově efektivnější konstelací menších a také schopnějších průzkumných satelitů. Po neúspěchu FIA v roce 2005 si NRO objednala od společnosti Lockheed dva další starší hardware KH-11. USA-224 , první z těchto dvou, byl zahájen na začátku roku 2011 dva roky před původním odhadem plánu.

V lednu 2011 NRO nabídla NASA dva vesmírné optické systémy s primárními zrcadly o průměru 2,4 m, podobné Hubbleovu vesmírnému teleskopu, ale s řiditelnými sekundárními zrcadly a kratší ohniskovou vzdáleností, což mělo za následek širší zorné pole. Může to být buď náhradní hardware z programu KH-11, nebo optika ze zrušeného programu FIA. Satelity byly údajně uloženy v zařízení čisté místnosti v ITT Exelis v Rochesteru v New Yorku .

Design

Integrace Hubbleova vesmírného teleskopu v Lockheed.

Dynamická testovací jednotka sestavy tří zrcadel KH-11 (nepotvrzená).

Počáteční specifikace návrhu

Podle Lewa Allena byly počáteční klíčové konstrukční prvky specifikovány Edwinem H. Landem . Zahrnovaly i) pole s fokální rovinou v pevné fázi, ii) integrované obvody pro komplexní zpracování dat, iii) velkou, rychlou optiku s primárním zrcadlem f/2 o průměru 100 palců (2,54 m), iv) datové spojení gigabit/s, v ) dlouhá životnost na oběžné dráze pro zobrazovací satelity a vi) komunikační satelity pro usnadnění stahování snímků v reálném čase.

Velikost a hmotnost

Věří se, že KH-11 svou velikostí a tvarem připomíná Hubbleův vesmírný teleskop , protože satelity byly přepravovány v podobných kontejnerech. Jejich délka se odhaduje na 19,5 metru s průměrem až 3 metry. NASA historie HST v diskusi důvodů pro přepnutí z hlavního zrcadla 3 metrovou na konstrukci 2,4 metru, se uvádí: „Kromě toho, měnící se až 2,4 metru zrcadlem by snížilo výrobní náklady pomocí výrobní technologie vyvinuté pro vojenské špionážní satelity “.

Různé verze KH-11 se liší hmotností. Počáteční KH-11 byly údajně hmotností srovnatelné s KH-9 HEXAGON , tj. Asi 12 000 kg (26 000 liber). Předpokládá se, že pozdější bloky mají hmotnost kolem 17 000 kg (37 000 lb) až 19 600 kg (43 200 lb).

Pohonný modul

Bylo oznámeno, že KH -11 jsou vybaveny orbitálním pohonným systémem poháněným hydrazinem . Aby se prodloužila orbitální životnost KH-11, existovaly plány na tankování pohonného modulu během servisních návštěv raketoplánu . Spekulovalo se, že pohonný modul souvisí s Lockheed's Satellite Support Bus (SSB), který byl odvozen ze sekce Satellite Control Section (SCS) vyvinuté společností Lockheed pro KH-9.

Sestava optického dalekohledu

CIA historie uvádí, že primární zrcadlo o prvních KH-11s měří 2,34 m, ale velikostí zvýšil v novějších verzích. NRO vedl vývoj počítačem řízené techniky leštění zrcadel, která byla následně použita také pro leštění primárního zrcadla Hubbleova vesmírného teleskopu.

Pozdější satelity měly větší zrcadla s průměrem kolem 2,9–3,1 m. Jane's Defence Weekly naznačuje, že sekundární zrcadlo v teleskopickém systému odrážejícím Cassegrain bylo možné přesouvat, což umožňovalo pořizování snímků z úhlů neobvyklých pro satelit. Existují také náznaky, že satelit může pořizovat snímky každých pět sekund.

Zobrazovací senzory a režimy fotoaparátu

Počáteční kamerový systém KH-11 nabízel režimy rámeček a pás. Ohnisková rovina byla vybavena řadou světelně citlivých diod, které převáděly hodnoty jasu na elektrické signály. Hustota balení byla dostatečně vysoká (několik set diod na palec), aby odpovídala vzdálenosti pozemního vzorku satelitů CORONA . Zaznamenaný digitální signál byl přenesen na pozemní stanici v téměř reálném čase a zapsán na film pomocí laseru, aby se obnovil zaznamenaný obraz. KH-11 Block II mohl být prvním průzkumným satelitem vybaveným pro zobrazování pomocí zařízení s nábojovou vazbou (CCD) s rozlišením 800 × 800 pixelů . Pozdější blokové satelity mohou zahrnovat schopnosti inteligence signálů a větší citlivost v širších světelných spektrech (pravděpodobně do infračerveného ).

komunikace

Počáteční konfigurace KENNEN s 1 zobrazovacím a 2 reléovými satelity (leden 1977)

Komunikace a stahování dat ze satelitů KH-11 je směrováno pomocí souhvězdí komunikačních reléových satelitů na vyšších oběžných drahách. Předpokládá se, že počáteční užitečné komunikační zatížení komunikačního relé pracovalo na frekvenci 60 GHz, protože rádiové emise na této frekvenci jsou blokovány zemskou atmosférou, a proto nejsou detekovatelné ze země. K vypuštění prvních dvou satelitů satelitního datového systému došlo v červnu a srpnu 1976, tj. Před prvním vypuštěním satelitu KH-11 na konci roku 1976.

Rozlišení a vzdálenost vzorku od země

Perfektní 2,4 m zrcadlo pozorující vizuálně (tj. Na vlnové délce 500 nm) má difrakčně omezené rozlišení kolem 0,05 arcsec , což z orbitální výšky 250 km (160 mi) odpovídá vzdálenosti vzorku země 6 cm ( 2,4 palce). Provozní rozlišení by mělo být horší kvůli účinkům atmosférických turbulencí . Astronom Clifford Stoll odhaduje, že takový dalekohled by mohl vyřešit až "pár palců. Není dost dobrý na to, aby rozpoznal tvář".

Při darování vesmírného teleskopu National Reconnaissance Office 2012 agentuře NASA byla podezření, že dvě sestavy optických dalekohledů (OTA) jsou „extra hardware“ řady KH-11, ale později byly přičítány programu Future Imaging Architecture . Darované OTA mají optický design se třemi zrcadly anastigmatu (TMA), bez terciárního zrcadla. Primární f/1,2 má průměr 2,4 m a je přeostřen sekundárním, aby poskytl celkový fokální poměr f/8, takže sestava optického dalekohledu je kratší než u HST. S přidáním terciárního zrcadla to vytvoří mnohem širší pole než optický design Hubbleova 2-zrcadlového f/24 Ritchey – Chrétien, což z něj činí potenciálně ideální observatoř pro průzkumy temné energie nebo jiných astrofyziky. Sekundární zrcadlo je upevněno na hexapodu, aby se zvýšila schopnost bočního pozorování a snímání země pro původně zamýšlenou průzkumnou misi.

Generace KH-11

Bylo identifikováno pět generací amerického elektrooptického průzkumu:

Blok I

Blok I odkazuji na původní satelit KH-11, z nichž pět bylo vypuštěno v období od 19. prosince 1976 do 17. listopadu 1982.

Blok II

Tři satelity Block II jsou v otevřené literatuře označovány jako KH-11B, údajné kódové označení DRAGON nebo CRYSTAL , a věří se, že kromě optických pozorování jsou schopné pořizovat i infračervené snímky. První nebo druhý satelit Block II byl ztracen při selhání startu.

Blok III

Od listopadu 1992 do října 2001 byly vypuštěny čtyři satelity bloku III, běžně nazývané KH-12 nebo Improved CRYSTAL . Název „Improved CRYSTAL“ označuje „Improved Metric CRYSTAL System“ (IMCS). Metric popisuje schopnost opravit referenční odkazy (označení) v obrázku vzhledem ke Světovému geodetickému systému pro účely mapování. Dalším zlepšením bylo osminásobné zvýšení rychlosti stahování ve srovnání s předchozími modely, aby se zajistil lepší přístup v reálném čase a větší pokrytí oblasti. Od bloku III se typická životnost satelitů prodloužila na přibližně 15 let, pravděpodobně v souvislosti s vyšší vzletovou hmotou, která usnadňuje větší zásoby paliva pro boj s atmosférickým odporem.

Blok IV

Tři elektrooptické satelity vypuštěné v říjnu 2005, lednu 2011 a srpnu 2013 jsou přičítány bloku IV.

Blok V.

Uvedení NROL-82 na Delta IV Heavy

Nová generace tajných komunikačních satelitů vypuštěných na nakloněné geosynchronní oběžné dráhy vedla ke spekulacím, že tyto podporují elektrooptické satelity bloku V, jejichž spuštění je naplánováno na konec roku 2018 (NROL-71) a 2021 (NROL-82). Tyto dva satelity byly postaveny společností Lockheed Martin Space Systems, mají primární zrcadlo o průměru 2,4 m a jsou evolučním vylepšením předchozích bloků postavených společností Lockheed.

Na základě publikovaných nebezpečných oblastí pro start byl pro NROL-71 odvozen orbitální sklon 74 °. To by mohlo naznačovat, že NROL-71 je zaměřen na Multi Synchronní oběžnou dráhu typu II , která by družici umožnila studovat zem v rozsahu místních hodinových efektů (směr a délka stínu, denní aktivity atd.).

Deriváty

Předpokládá se, že satelit Misty byl odvozen z KH-11, ale byl upraven tak, aby byl pro radar neviditelný a bylo ho těžké vizuálně detekovat. První mlhavý satelit, USA-53 , byl vypuštěn raketoplánem Atlantis na misi STS-36 . USA-144 družice, která byla zahájena dne 22. května 1999 o Titan IV B ze základny Vandenberg Air Force Base , může být druhá Misty satelit, nebo Enhanced Imaging System kosmické lodi. Satelity jsou někdy označovány jako KH-12.

Kompromisy

KH-11 obraz výstavbu jednoho Kiev třídy letadlové lodi , jak publikoval Jane v roce 1984.

Obrázek (rozlišení ~ 10 cm/px) poškozené odpalovací rampy na kosmickém přístavu Imáma Chomejního po výbuchu rakety 29. srpna 2019, spekulované jako pořízené KH-11.

V roce 1978 byl mladý zaměstnanec CIA jménem William Kampiles obviněn z prodeje technické příručky systému KH-11 popisující konstrukci a provoz Sovětům. Kampiles byl usvědčen ze špionáže a původně odsouzen ke 40 letům vězení. Později byl tento termín zkrácen a po 18 letech služby byl Kampiles v roce 1996 propuštěn.

V roce 1984 zaslal Samuel Loring Morison , analytik zpravodajských služeb Střediska podpory námořní inteligence, tři utajované snímky pořízené KH-11 do publikace Jane's Defense Weekly . V roce 1985 byl Morison u federálního soudu odsouzen za dva případy špionáže a dva krádeže vládního majetku a byl odsouzen ke dvěma letům vězení. V roce 2001 mu prezident Clinton udělil milost .

V roce 2019 Donald Trump , tehdejší prezident Spojených států, tweetoval dříve utajovaný obrázek následků neúspěšného testu íránské rakety Safir , o kterém se někteří domnívají, že byl převzat ze satelitu USA-224 .

Mise KH-11

Všechny satelity KH-11 Keyhole na oběžné dráze, stav orbitální konstelace ze září 2013.

V letech 1976 až 1990 bylo na palubě nosných raket Titan-3D a Titan-34D vypuštěno devět satelitů KH-11 , přičemž jedno vypuštění se nezdařilo. Pro následujících pět startů satelitů v letech 1992 až 2005 byla použita nosná raketa Titan IV . Tři nejnovější starty od roku 2011 provedly nosné rakety Delta IV Heavy . KH-11 nahradil mimo jiné filmový návratový satelit KH-9 , z nichž poslední byl ztracen při explozi startu v roce 1986.

Všechny satelity KH-11 jsou v jedné ze dvou standardních rovin na synchronních oběžných drahách Slunce . Jak stíny pomáhají rozeznávat pozemské rysy, satelity ve standardní rovině východně od polední/půlnoční oběžné dráhy pozorují zemi v místních odpoledních hodinách, zatímco satelity v západní rovině pozorují zemi v místních ranních hodinách. Historicky se starty proto načasovaly buď na dvě hodiny před nebo jednu hodinu po místním poledni (nebo půlnoci). Oběžné dráhy jsou takové, že se pozemní dráhy opakují po určitém počtu dní, v současné době každé čtyři dny pro primární satelity ve východní a západní oběžné rovině.

Souhvězdí se skládá ze dvou primárních a dvou sekundárních satelitů (jeden primární a jeden sekundární v každé rovině). Orbitální roviny dvou primárních satelitů ve východní a západní rovině jsou od sebe odděleny 48 ° až 50 °. Orbitální rovina sekundárního satelitu ve východní rovině se nachází 20 ° východně od primárního satelitu, zatímco orbitální rovina sekundárního satelitu v západní rovině se nachází 10 ° západně od primárního satelitu.

Jasný průchod USA-129, satelitu Block III.

Satelity KH-11 vyžadují periodické restarty, aby se vyrovnaly atmosférickému odporu nebo aby přizpůsobily svou pozemní dráhu požadavkům na sledování. Na základě údajů shromážděných amatérskými pozorovateli byly následující orbitální charakteristiky OPS 5705 vypočítány amatérským pozorovatelem oblohy Tedem Molczanem .

Dne 4. září 2010 amatérský astrofotograf Ralf Vandebergh pořídil ze země několik snímků satelitu KH-11 (USA-129). Obrázky, přestože byly pořízeny 10palcovým teleskopem s clonou z dosahu 336 kilometrů, ukazují hlavní detaily, jako jsou nádobí a solární panely, a také některé prvky, jejichž funkce není známa.

Náklady

Odhadované náklady na jednotku, včetně uvedení na trh v roce 1990 dolarů, se pohybují od US $ 1,25  na US $ 1.75 miliarda (inflace očištěná 2,48 $ na 3,47 $ miliardy v roce 2020).      

Podle republikánského senátora Kit Bonda byly počáteční odhady rozpočtu pro každý ze dvou starších satelitů KH-11 objednaných od společnosti Lockheed v roce 2005 vyšší než u nejnovější letadlové lodi třídy Nimitz (CVN-77) s předpokládanými náklady na pořízení 6,35  miliardy USD k Květen  2005. V roce 2011, po vypuštění USA-224 , DNRO Bruce Carlson oznámil, že náklady na pořízení satelitu byly podle původního odhadu rozpočtu 2  miliardy USD, což by znamenalo zhruba 4,4  miliardy USD (inflace upravila 5,06  miliardy USD v roce 2020) ).

V dubnu 2014 NRO přidělila „v hodnotě více než 5  miliard dolarů“ posledním dvěma starším satelitům KH-11.

Galerie Obrázků

• 

  Obrázek KH-11 Block 1 proudového bombardéru Xian H-6 provozovaného Čínou.

• 

  Druhý snímek KH-11 Block 1 o konstrukci letadlové lodi třídy Kyjev unikl v roce 1984 Jane.

• 

  Americký průzkumný satelitní snímek farmaceutické továrny Al-Shifa , připisovaný bloku 3 KH-11.

• 

  Obrázek KH-11 Block 2 tábora Zhawar Kili v Afghánistánu.

• 

  Fotografie tweetovaná prezidentem Donaldem Trumpem, o níž se věří, že byla pořízena USA-224, satelitem KH-11 Block 4.

Viz také

• První snímky Země z vesmíru

Reference

• Letecký týden , 25. října 2005, s. 29

Další čtení

• John Pike (2000-09-07) program Federation of American Scientists Citováno 2008-02-23
• John Pike (1. ledna 1997) KH-11 produktová federace amerických vědců Citováno 24. dubna 2004
• John Pike (9. září 2000) KH-12 Vylepšená krystalová federace amerických vědců Citováno 23. dubna 2004
• John Pike (22. srpna 1998) KH-12 produktová federace amerických vědců Citováno 23. dubna 2004
• Mark Wade (09.08.2003) KH-11 Encyclopedia Astronautica Citováno 23. dubna 2004

externí odkazy

• Média související s KH-11 KENNEN na Wikimedia Commons