Primul război mondial al sateliţilor

Demersul firmelor private a reprezentat o premieră mondială, o iniţiativă fără precedent la care Rusia nu a avut un răspuns pe măsură, întrucât nu dispune de astfel de capabilităţi. După cum se va vedea din analiza de mai jos, în principiu, Rusia este practic „oarbă” în spaţiu. 

Capabilităţile spaţiale ruseşti

În prezent, Rusia dispune de o mică flotă de sateliţi de comunicaţii şi supraveghere echipaţi cu senzori şi aparatură depăşită tehnologic sau componente importate, care acum sunt mai dificil sau chiar imposibil de procurat din cauza sancţiunilor economice şi financiare occidentale. Numeric, Rusia dispune de circa 70 de sateliţi militari sau cu dublă întrebuinţare, dintre care mai puţin de 20 dispun de capabilităţi tehnologice de cercetare/supraveghere sau interceptare a comunicaţiilor adverse (ELINT/SIGINT).

Deşi numărul pare impresionant, Rusia dispune de doar doi sateliţi de cercetare optică Persona (cu o greutate de 7 tone) plasaţi pe orbită în urmă cu şapte şi nouă ani, practic apropiindu-se de finalul perioadei de activitate. Un al treilea satelit al clasei Persona a fost scos din uz, datorită problemelor tehnice legate de transmisia de imagini.

Rezoluţia maximă a sateliţilor Persona este estimată la 50 cm (după alte surse 33 cm), în timp ce sateliţii americani Keyhole (KH) se aproprie de 5 cm, fapt ce permite observarea şi identificarea clară a echipamentelor ruseşti (inclusiv în amplasamente) din Ucraina de la altitudinea pe care aceştia sunt amplasaţi. Costul acestora este pe măsura capabilităţilor extraordinare. În 2014, NRO a asigurat peste 5 miliarde de dolari pentru finanţarea ultimilor doi sateliţi KH-11 din această clasă.

În afara celor doi sateliţi Persona, în prezent, operaţiile din Ucraina ar fi trebuit să fie sprijinite de un satelit echipat cu sistem radar cu apertură sintetică – SAR (Synthetic Aperture Radar), denumit Kondor, care fost lansat în 2013 şi ţinând cont de durata de viaţă estimată de circa cinci ani, este destul de probabil ca acesta să nu mai fie operaţional. 

Un satelit Kondor-E (export) construit pentru guvernul sud-african a fost lansat pe orbită în 2014, iar la sfârşitul acestui an este planificată lansarea unei versiuni civile a acestui satelit.

Satelitul Kondor. Sursă: MAp Rusia

Pe 5 februarie 2022, Forţele Aerospaţiale ale Rusiei au lansat un alt satelit denumit Kosmos-2553 sau Neutron. Se cunosc puţine lucruri despre misiunea şi capabilităţile sale, în afară de faptul că a fost dezvoltat de NPO Mashinostroyeniya (NPOMash) , un institut de cercetări militare din Moscova specializat în dezvoltarea sateliţilor echipaţi cu sisteme radar. Dacă Neutron este un satelit echipat cu sistem radar, ar fi primul de acest gen lansat în ultimii 10 ani.

În septembrie 2021 a fost lansat satelitul de cercetare EMKA nr.2, dar care a fost dezafectat în oct 2021. A fost urmat de un alt satelit de cercetare MKA EMKA nr. 3 pe 29 aprilie 2022 despre care se bănuieşte că ar fi cel de-al treilea satelit al clasei EMKA.

La capitolul sateliţi echipaţi cu sisteme radar, Rusia este inferioară numeric şi calitativ comparativ cu ţările NATO.

La rândul său, Ucraina nu posedă niciun satelit de comunicaţii sau de cercetare. Dar, încă de la începutul conflictului, în afară de transferurile masive de echipamente şi tehnică de luptă, a beneficiat de cantităţi impresionante de informaţii cruciale, inclusiv date şi imagini satelitare în timp real despre deplasările, manevrele şi operaţiile forţelor ruse.

Aceste informaţii au fost transmise de platforme aeriene de observare sau cercetare electronică cu/fără echipaj, sateliţi de cercetare sau platforme de interceptări a comunicaţiilor electronice aparţinând în principal SUA, Marii Britanii, dar şi unor state din NATO sau aliate SUA. Aportul imaginilor furnizate de sateliţii occidentali a fost vital în stoparea atacurilor ruseşti, organizarea unor operaţii ofensive, descoperirea concentrărilor de trupe ruseşti, etc.

Din raţiuni evidente, actualmente, nu se cunoaşte nici volumul informaţiilor şi nici dacă au fost trimise imagini satelitare de înaltă rezoluţie şi probabil că acest lucru se va afla peste mulţi ani.

Constelaţia de sateliţi occidentali

Numeric, SUA dispun de cel puţin 120 de sateliţi cu destinaţie militară. Dintre aceştia, cinci sunt sateliţi KH-12 ADVANCED KENNAN (versiunile modernizate ale KH-11 KENNAN, în unele surse apar denumite Advanced CRYSTAL sau IKON), la care se pot adăuga cei francezi, spanioli sau italieni, în timp ce Rusia a rămas serios în urmă la capitolul construirea şi introducerea în serviciul activ al unor noi sateliţi pentru cercetarea de la distanţă a căror radare să poată vedea dincolo de plafonul de nori, spre deosebire de sateliţii echipaţi cu aparatură optică.

Având sediul central la Chantilly, Virginia, NRO - National Reconnaissance Office (Oficiul Naţional pentru Cercetare) este structura care coordonează flota de sateliţi de cercetare americani, efectuează mai multe lansări anual şi plasează pe orbită un număr de sateliţi de cercetare noi sau îi înlocuieşte pe cei vechi. Pentru anul 2022 sunt planificate şase lansări care vor plasa pe orbită cel puţin 12 sateliţi. Prima lansare s-a desfăşurat în februarie 2022 când a fost plasat pe orbită primul satelit de observare USA-326. Capabilităţile de observare sau ascultare a comunicaţiilor, ca să nu mai vorbim de tehnologiile utilizate, precum şi parametrii orbitali sunt învăluite în secret.

Acest lucru nu este neobişnuit, întrucât performanţele şi detaliile constructive ale tuturor sateliţilor NRO sunt clasificate din raţiuni evidente. Informaţiile oficiale despre sateliţii americani de cercetare sunt practic inexistente în mediul online, iar de multe ori, cele difuzate exagerează sau subestimează datele prezentate, fapt ce conduce la confuzii şi dezinformări.

Primele modele ale sateliţilor de cercetare KH-11 Kennan au stat la baza dezvoltării telescopului spaţial Hubble destinat cercetării ştiinţifice.

Dezvoltaţi de compania Lockheed Martin, sateliţii de cercetare KH-11 au o greutate la decolare între 13 şi 17 tone şi sunt plasaţi pe orbită la altitudini cuprinse între 550 şi 800 km. Foarte similari cu Hubble la aspectul exterior, sateliţii KH-11 sunt orientaţi spre Terra, spre deosebire de telescopul spaţial, care cercetează întreg Universul. Rezoluţia echipamentelor de observare (inclusiv în IR) instalate pe KH-11 este estimat la sub 20 cm, comparativ cu Hubble pentru care se pot obţine informaţii din surse deschise. 

Deoarece primii sateliţi de cercetare KH-11 nu puteau observa suprafaţa Terrei în prezenţa norilor au fost dezvoltaţi sateliţi echipaţi cu senzori radar cu apertură sintetică (SAR) care pot cerceta şi cele mai mici detalii ale infrastructurilor militare sau dislocările sistemelor de armament adverse. Cel mai recent satelit SAR lansat în spaţiu este USA-281, dezvoltat de compania Boeing şi plasat pe orbită din ianuarie 2018 la o altitudine de circa 1.100km, cu indicativul Topaz 5.

Învăluit în secret, despre radarul său se cunoaşte că dispune de o antenă mare capabilă să obţină imagini spectrale cu o rezoluţie mai mică de 50 cm.

O altă componentă a constelaţiei americane îl reprezintă sateliţii ONYX (versiunile iniţiale denumite Indigo sau Lacrosse) echipaţi cu sisteme cu imagine radar.

Indiferent de model, sateliţii de supraveghere americani beneficiază de rezoluţii foarte bune. Este de ajuns să amintim de gafa preşedintelui Trump care în august 2019 a difuzat pe Twitter o imagine obţinută de satelitul USA 224 prezentând o instalaţie de lansare rachete iraniană de la o altitudine de 382 km, estimată de specialişti de cel puţin 10 cm.  

Interceptarea şi analizarea comunicaţiilor

NRO dispune de asemenea de o întreagă panoplie de platforme echipate cu senzori şi aparatură destinată desfăşurării de operaţii de interceptare electronică a comunicaţiilor civile şi militare adverse, denumite pe scurt SIGINT. 

SIGINT (SIGnal INTelligence) reprezintă informaţiile derivate prin interceptarea, procesarea si exploatarea informativă a emisiilor electromagnetice transmise de guverne sau organizaţii străine, indiferent de modalitatea de transmitere. Cuprinde trei componente: COMINT (COMmunications INTelligence), ELINT(ELectronic INTelligence) şi FISINT (Foreign Instrumentation Signal INTelligence).

COMINT se referă la interceptarea comunicaţiilor telefoanelor fixe, celularelor, faxurilor, telefoanelor satelitare, staţiilor radio portabile, indiferent de gradul de securizare sau criptate. Operaţiile ELINT se ocupă cu interceptarea/localizarea transmisiilor instalaţiilor militare (radare, în special), cu excepţia exploziilor atomice, iar cele FISINT se axează pe interceptarea emisiilor electromagnetice asociate cu testarea şi operarea unor sisteme aerospaţiale, submarine sau terestre, utilizate atât în domeniul militar, cât şi în cel civil.

Platformele SIGINT americane cuprind sateliţi Trumpet, care au fost dezvoltate şi modernizate de către firma Boeing de-a lungul a trei generaţii. Având o greutate cuprinsă între 4-4.5 tone, Trumpet dispune de antene şi instrumente pentru executarea operaţiilor SIGINT. Ultimul satelit din această clasă a fost USA-278, lansat în septembrie 2017 pe o orbită situată la 36.000 km, împreună cu un satelit SBIRS HEO-3 (Space Based InfraRed System) echipat cu senzori IR pentru avertizarea timpurie la lansările de rachete balistice intercontinentale. Constelaţia de SBIRS este amplasată pe orbite terestre geosincrone - GEO (Geosynchronous Earth Orbit) şi orbite eliptice înalte – HEO (Highly Elliptical Orbit).

Misiunile ELINT sunt desfăşurate de sateliţi Intruder, având o greutate de 3,3 tone şi amplasaţi pe orbite situate la 1.100 km. Destinaţia sateliţilor Intruder este de localizare şi urmărire a navelor de luptă şi a submarinelor prin interceptarea transmisiilor radio cifrate ale acestora. De obicei, sunt lansate în perechi, ultima fiind doi sateliţi USA-274A şi B plasaţi în spaţiu în martie 2017.

Capabilităţile ruseşti au fost întărite în februarie 2021 prin lansarea unui satelit dedicat ELINT - Lotos S1 Nr.4, urmat în iunie 2021 de Pion NKS nr. 1 dedicat SIGINT. Anul acesta pe 7 aprilie 2022 a fost plasat pe orbită un satelit  Lotos S1 Nr. 5 pentru executarea de misiuni ELINT.

În Europa, Bundeswehr dispune de cinci sateliţi vechi Lupe echipaţi cu sisteme radar cu apertură sintetică - SAR dezvoltaţi de firma OHB. Cu o greutate de aproape 800 kg, au fost lansaţi în intervalul decembrie 2006 şi iulie 2008, fiind plasaţi în spaţiu la o altitudine de 500 km. Deoarece în prezent sunt dezafectaţi, vor fi înlocuiţi cu trei sateliţi din noua familie SARah cu o greutate de 1,8 tone şi o rezoluţie mult mai bună.

Italia şi Spania au optat de asemenea pentru sateliţi cu apertură sintetică. Italienii sunt în proces de reînnoire a flotei sale de patru sateliţi COSMO-SkyMed în greutate de 1.900 kg care lucrează în banda X pe o orbită la o altitudine de 620 km, lansaţi între iunie 2007 şi octombrie 2010. Aceştia sunt înlocuiţi de noii sateliţi COSMO-SkyMed NG cu o greutate de 2200 kg, dintre care doi au fost lansaţi deja în spaţiu, ultimul la sfârşitul lunii ianuarie 2022.

Spania dispune de un singur satelit de 1.400 kg, denumit Paz, şi a fost plasat pe orbită în februarie 2018 la o altitudine de 515 km. Proprietate a companiei Hsidesat, satelitul spaniol furnizează servicii şi imagini satelitare exclusiv pentru Ministerul spaniol al Apărării.

Franţa a renunţat la tehnologia radar şi a optat pentru introducerea tehnologiei electrooptice de înaltă precizie. La sfârşitul anului 2021, Franţa a scos din uz sateliţii Helios 2, pe care-i administra împreună cu Belgia, Italia, Grecia şi Spania, şi i-a înlocuit cu doi sateliţi CSO. Un al treilea satelit, finanţat de Germania, urmează să fie plasat pe orbită.

Putere nucleară, Franţa este singura ţară din UE care deţine sateliţi SIGINT destinaţi interceptării comunicaţiilor. În noiembrie 2021, Franţa a lansat pe o orbită situată la o altitudine de 670 km trei sateliţi CERES, fiecare în greutate de 445 kg, pentru interceptarea şi analizarea traficului de comunicaţii din diferite ţări.

GPS versus GLONASS

Cel mai cunoscut sistem de poziţionare globală este platforma americană GPS (Global Positioning System). Tehnologia este larg distribuită şi utilizată în domenii multiple de la sisteme de navigaţie la telefoane mobile.

În afară de rolul său principal, sateliţii GPS dispun de echipamente pentru monitorizarea exploziilor nucleare NDS (Nuclear Detonation (NUDET) Detection System). În afara acestora şi în acelaşi scop, SUA mai dispun de sateliţi DMSP şi SDS.

Deoarece sistemul GPS este deţinut şi utilizat de către guvernul american, Rusia şi-a dezvoltat propriul sistem denumit GLONASS.

Pentru ca reţeaua GLONASS să fie complet operaţională are nevoie de 24 de sateliţi. Rusia dispune în prezent doar de 23 lansaţi în spaţiu, iar mulţi dintre aceştia se află la finalul duratei de funcţionare în spaţiu.

Rusia a încercat să construiască şi să lanseze noi sateliţi în cadrul reţelei GLONASS, lucru care s-a dovedit dificil ca urmare a sancţiunilor occidentale impuse Moscovei în urma cuceririi Crimeei în martie 2014. Experţii internaţionali arată că până la 90% din componentele electronice - rezistente la radiaţia din spaţiu - utilizate la fabricarea sateliţilor GLONASS K-1 sunt importate.

O serie de experţi estimează că jumătate din sateliţii GLONASS pot cădea de pe orbită în orice moment. În principiu, dacă 3-4 sateliţii nu funcţionează pot afecta precizia dintr-o anumită zonă. Pentru acoperirea normală a teritoriului Rusiei sunt necesare circa 18 exemplare. Dacă trendul lansărilor nu se modifică fundamental, sistemul GLONASS va intra în colaps în următorii ani.

În plus, rachetele destinate lansării sateliţilor militari din generaţia viitoare – Angara 5 – a întâmpinat o serie de probleme tehnice, fiind utilizate în doar trei lansări din 2014.

Procesarea şi analizarea informaţiilor

O altă problemă o constituie procesarea şi analizarea informaţiilor obţinute de platformele din spaţiu. Evident, nu este suficient doar să deţii sateliţi, ci la fel de important este să fii în măsură să-i utilizezi la capacitatea maximă.

În acest scop este necesar un sistem integrat care să asigure transferul rapid al informaţiilor de la sateliţi către personalul responsabil cu procesarea acestora şi de aici către beneficiarii finali - persoanele responsabile cu descoperirea, identificarea şi lovirea unor ţinte adverse. 

Simplu fapt că Rusia dispune de câţiva sateliţi pe orbită nu înseamnă că au implementat un astfel de sistem, şi chiar dacă ar exista este dificil de estimat cât de bine funcţionează sau nu. Chiar şi SUA întâmpină dificultăţi majore în rezolvarea acestei probleme. Imaginile digitale de la sateliţi sunt analizate şi procesate de calculatoarele Agenţiei Naţionale de Informaţii Geospaţiale-NGA (National Geospatial-Intelligence Agency).

Judecând după dificultăţile întâmpinate de forţele ruse în Ucraina este destul de limpede că Rusia nu dispune de un sistem funcţional capabil să sprijine beneficiarii finali ai imaginilor satelitare.

Companiile comerciale îşi aruncă sateliţii în luptă

Pe 1 martie, la şase zile de la declanşarea invaziei ruse, un ministru al cabinetului ucrainean, Mihailo Fedorov, a trimis un apel extraordinar pe Twitter către marile companii comerciale furnizoare de servicii prin satelit de la nivel mondial.     

Acesta a rugat companiile să sprijine lupta Ucrainei prin furnizarea de imagini satelitare de înaltă rezoluţie în timp real pentru descoperirea şi analizarea poziţiilor, manevrelor de forţe şi echipamente ale forţelor ruse. 

Apelul oficialului ucrainean a fost adresat către cele mai mari opt companii furnizoare de servicii prin satelit. Unele, cum ar fi Capella Space, o companie americană fondată în 2016 şi având sediul în San Francisco, au recunoscut public sprijinul lor direct către Ucraina. Altele, cum ar fi Maxar Technologies şi Planet Labs, au difuzat în mod deschis imaginile din satelit şi le-au distribuit instituţiilor media internaţionale. Alte companii comerciale implicate în furnizarea de imagini obţinute de sateliţi comerciali sunt EOS Data Analytics, Satellogic sau OPT/NET.

Imaginile cu faimosul convoi logistic care se îndrepta spre Kiev dinspre nord au parvenit prin intermediul Maxar. La rândul ei, compania Planet Labs a difuzat imagini din spaţiu cu distrugerile provocate de forţele ruse în oraşul Mariupol.

Armata rusă. Sursă: MAXAR

Un aspect interesant îl constituie faptul că sateliţii echipaţi cu sisteme radar SAR aparţinând acestor companii comerciale, precum Maxar sau Planet, dispun de o rezoluţie maximă de circa 15 cm, fapt ce a permis transmiterea unor imagini clare cu deplasările trupelor ruseşti sau diferite zone de acţiuni militare. Rezoluţiile sistemelor instalate pe sateliţii acestor companii comerciale, deşi inferioare celor militare occidentale, sunt superioare echipamentelor instalate pe platformele spaţiale ruseşti. Aceste rezoluţii superioare, coroborate cu efortul internaţional declarat al companiilor comerciale, vor încerca să facă lumină în cazul crimelor de război săvârşite de forţele ruse în diferite regiuni ale Ucrainei.

Şi compania canadiană MDA  a decis să răspundă apelului ucrainean, având la dispoziţie exact ce-şi doresc ucrainenii. În prezent, MDA are la dispoziţie o platformă sofisticată RADARSAT-2 care a fost lansat din 2007. În plus, a lansat în 2019, un trio de sateliţi radar deasupra Arcticii, denumiţi RADARSAT Constellation Mission (RCM) şi care deservesc guvernul canadian.

În total, MDA are la dispoziţie mai mulţi sateliţi pe orbită decât armata canadiană, care dispune de un singur satelit, mai puţin cunoscut, denumit Sapphire. Lansat în 2013 şi destinat atât pentru monitorizarea deşeurilor cosmice, cât şi a celorlalţi sateliţi în sprijinul Reţelei de Supraveghere Spaţială a SUA, la dezvoltarea căreia MDA a avut o contribuţie majoră.   

Pe 8 martie, directorul executiv al MDA, Mike Greenley a anunţat că MDA va furniza imagini satelitare obţinute de sateliţii din dotare pentru a sprijini guvernul ucrainean să genereze „raportări de informaţii aproape în timp real”. În plus, MDA a precizat că depune toate eforturile pentru a ajuta guvernul ucrainean să-şi protejeze cetăţenii.

Cu acest anunţ ferm, o companie privată s-a decis să sprijine activitatea de culegerea informaţiilor în folosul Ucrainei, angajându-se într-un efort pe care guvernul canadian nu-l putea realiza datorită resurselor militare limitate de culegere a informaţiilor din spaţiu.

Dar cu puţin timp înainte de acest anunţ, MDA a trebuit să recurgă la mici acţiuni diplomatice neoficiale. Datorită caracterului sensibil al imaginilor furnizate de sateliţi şi a implicaţiilor politico-militare legate de sprijinirea Ucrainei, compania a fost nevoită să obţină permisiunea guvernului canadian.

Pe de-o parte, MDA dorea să-şi amplifice rezultatele eforturilor sale prin cooperarea cu alte companii de observare a Terrei care dispun de capabilităţi similare pentru furnizarea de imagini satelitare care pot genera raportări precise şi complete pe linie de informaţii. Nu în ultimul rând, trebuia rezolvată problema găsirii unei modalităţi securizate pentru furnizarea raportărilor de informaţii obţinute din analizarea informaţiilor şi imaginilor din spaţiu. 

Pe măsură ce sectorul privat se aliază cauzei ucrainene prin angajamentul de a furniza imagini obţinute de proprii sateliţi echipaţi cu sisteme radar, au apărut primele îngrijorări cu privire la posibila ripostă rusească. Cu o zi înainte de invazia rusă, directorul NRO a avertizat că firmele comerciale care dispun de sateliţi echipaţi cu sisteme de obţinere a imaginilor ar putea fi ţinta unor atacuri cibernetice.

Avertismentul NRO a fost dovedit de campania coordonată a ruşilor împotriva serviciilor furnizate de un furnizor major de internet, Viasat, prin perturbarea comunicaţiilor satelitului de telecomunicaţii KA-SAT.

Rămâne de văzut ce impact va avea sprijinul oferit de companiile comerciale sau cum vor riposta ruşii în perioada următoare. Indiferent cum va evolua războiul, imaginile obţinute de sateliţii comerciali s-au impus ca o nouă şi redutabilă armă de culegere a informaţiilor. 

Una din cauzele eşecurilor înregistrate de armata rusă în Ucraina ar putea fi că operaţiile sale militare au fost sprijinite de o constelaţie redusă şi inadecvată de sateliţi de comunicaţii şi supraveghere. De cealaltă parte, deşi nu dispune de niciun satelit, Ucraina a primit prin intermediul unor canale confidenţiale imagini de înaltă rezoluţie obţinute atât de structuri guvernamentale occidentale cât şi de către companii comerciale, care au răspuns prompt apelurilor ucrainene.