El KH-11 KENNEN [1] [2] [3] [4] (luego renombrado CRYSTAL , [5] luego Evolved Enhanced CRYSTAL System , y con nombre en código 1010 [6] y Key Hole [6] ) es un tipo de satélite de reconocimiento lanzado por primera vez por la Oficina Nacional de Reconocimiento Estadounidense en diciembre de 1976. Fabricado por Lockheed en Sunnyvale, California , el KH-11 fue el primer satélite espía estadounidense en utilizar imágenes digitales electroópticas y, por lo tanto, ofrecer observaciones ópticas en tiempo real. [7]
Observadores externos se han referido a satélites posteriores KH-11 como KH-11B o KH-12, y con los nombres de "KENNEN avanzado", "Cristal mejorado" e "Ikon". Los documentos presupuestarios oficiales se refieren a la última generación de satélites electroópticos como Sistema CRYSTAL mejorado y evolucionado . [8] La serie Key Hole se suspendió oficialmente a favor de un esquema de numeración aleatoria después de repetidas referencias públicas a los satélites KH-7 Gambit , KH-8 Gambit -3, KH-9 Hexagon y KH-11. [9]
Las capacidades del KH-11 están altamente clasificadas, al igual que las imágenes que producen. Se cree que los satélites fueron la fuente de algunas imágenes de la Unión Soviética y China que se hicieron públicas en 1997; imágenes de Sudán y Afganistán que se hicieron públicas en 1998 relacionadas con la respuesta a los atentados con bombas en la embajada de Estados Unidos en 1998 ; [ cita requerida ] y una foto de 2019, revelada por el presidente Donald Trump, de un lanzamiento fallido de un cohete iraní. [10]
Historial y logística del programa
El Film Read-Out GAMBIT (FROG) sirvió como competidor del Programa A de NRO para el satélite de imágenes electroópticas iniciales (EOI) del Programa B de NRO. [11] Después de un estudio de EOI precursor con la palabra clave Zoster, el presidente Nixon aprobó el 23 de septiembre de 1971 el desarrollo de un satélite EOI con la palabra clave Zaman. [12] En noviembre de 1971, esta palabra clave se cambió a Kennen, que significa "percibir" en inglés medio. [13] [14]
Los datos se transmiten a través de una red de satélites de comunicaciones ; el sistema de datos satelitales . [5] La estación terrestre inicial para el procesamiento de las imágenes electroópticas era una instalación secreta de la Oficina Nacional de Reconocimiento en el Área 58 , que luego se confirmó que estaba ubicada en Fort Belvoir . [15] [16]
En 1999, NRO seleccionó a Boeing como el contratista principal para el programa Future Imagery Architecture (FIA), destinado a reemplazar los satélites KH-11 por una constelación más rentable de satélites de reconocimiento más pequeños y también más capaces. Después del fracaso de la FIA en 2005, NRO ordenó a Lockheed dos KH-11 de hardware heredados adicionales. [17] USA-224 , el primero de estos dos, se lanzó a principios de 2011 dos años antes de la estimación inicial programada. [18]
En enero de 2011, NRO ofreció a la NASA dos sistemas ópticos espaciales con espejos primarios de 2,4 m de diámetro, similares al telescopio espacial Hubble, pero con espejos secundarios orientables y una distancia focal más corta que da como resultado un campo de visión más amplio. Estos podrían ser hardware de repuesto del programa KH-11 u ópticas del programa FIA cancelado. [19] [20] Según los informes, los satélites se almacenaron en una sala limpia en ITT Exelis en Rochester, Nueva York. [21] [22]
Diseño
Tamaño y masa
Se cree que los KH-11 se parecen al telescopio espacial Hubble en tamaño y forma, ya que los satélites se enviaron en contenedores similares. Se cree que su longitud es de 19,5 metros, con un diámetro de hasta 3 metros. [5] [23] Una historia de la NASA sobre el Hubble, [24] al discutir las razones para cambiar de un espejo principal de 3 metros a un diseño de 2,4 metros, dice: "Además, cambiar a un espejo de 2,4 metros reducir los costos de fabricación mediante el uso de tecnologías de fabricación desarrolladas para satélites espías militares ".
Las diferentes versiones del KH-11 varían en masa. Se informó que los primeros KH-11 eran comparables en masa al Hexágono KH-9 , [25] es decir, unos 12.000 kg. Se cree que los bloques posteriores tienen una masa de alrededor de 17.000 kg [26] a 19.600 kg. [27] [5]
Módulo de propulsión
Se ha informado que los KH-11 están equipados con un sistema de propulsión impulsado por hidracina para ajustes orbitales. Con el fin de aumentar la vida útil orbital de los KH-11, existían planes para repostar el módulo de propulsión durante las visitas de servicio del transbordador espacial . [25] Se ha especulado que el módulo de propulsión está relacionado con el Satellite Support Bus (SSB) de Lockheed , que se había derivado de la Satellite Control Section (SCS) desarrollado por Lockheed para KH-9. [28]
Conjunto de telescopio óptico
Un historial de la CIA establece que el espejo principal de los primeros KH-11 medía 2,34 metros, pero los tamaños aumentaron en versiones posteriores. [5] NRO lideró el desarrollo de una técnica de pulido de espejos controlada por computadora, que posteriormente también se utilizó para pulir el espejo primario del Telescopio Espacial Hubble. [29]
Los satélites posteriores tenían espejos más grandes, con un diámetro de alrededor de 2,9–3,1 m [30] Jane's Defense Weekly indica que el espejo secundario en el sistema del telescopio reflector Cassegrain podría moverse, permitiendo tomar imágenes desde ángulos inusuales para un satélite. Además, hay indicios de que el satélite puede tomar imágenes cada cinco segundos. [ cita requerida ]
Sensores de imágenes y modos de cámara
El sistema de cámara inicial KH-11 ofrecía modos de fotograma y franja. [31] El plano focal estaba equipado con una serie de diodos sensibles a la luz, que convertían los valores de brillo en señales eléctricas. La densidad de empaquetamiento era lo suficientemente alta (varios cientos de diodos por pulgada) para coincidir con la distancia de muestra terrestre de los satélites CORONA . La señal digital grabada se transmitió a una estación terrestre casi en tiempo real y se grabó en una película por medio de un láser para recrear la imagen grabada. [32] El KH-11 Block II podría haber sido el primer satélite de reconocimiento equipado para obtener imágenes con un dispositivo de carga acoplada (CCD) de 800 × 800 píxeles . [33] Los satélites de bloques posteriores pueden incluir capacidades de inteligencia de señales y una mayor sensibilidad en espectros de luz más amplios (probablemente en infrarrojos ). [34]
Comunicaciones
La comunicación y las descargas de datos de los satélites KH-11 se enrutan a través de una constelación de satélites de retransmisión de comunicaciones en órbitas superiores. Se cree que la carga útil del relé de comunicaciones inicial funcionó a una frecuencia de 60 GHz, ya que la emisión de radio a esta frecuencia está bloqueada por la atmósfera terrestre y, por lo tanto, no es detectable desde el suelo. El lanzamiento de los dos satélites iniciales del sistema de datos por satélite se produjo en junio y agosto de 1976, es decir, antes del primer lanzamiento de un satélite KH-11 a finales de 1976. [35]
Resolución y distancia de muestra del suelo
Un espejo perfecto de 2,4 m que observa visualmente (es decir, a una longitud de onda de 500 nm) tiene una resolución limitada por difracción de alrededor de 0,05 segundos de arco, que desde una altitud orbital de 250 km corresponde a una distancia de muestra del suelo de 0,06 m (6 cm, 2,4 pulgadas). La resolución operativa debería ser peor debido a los efectos de la turbulencia atmosférica . [36] El astrónomo Clifford Stoll estima que tal telescopio podría resolver hasta "un par de pulgadas. No es lo suficientemente bueno para reconocer una cara". [37]
En la donación del telescopio espacial de la Oficina Nacional de Reconocimiento de 2012 a la NASA , se sospechaba que los dos conjuntos de telescopios ópticos (OTA) eran "hardware adicional" de la serie KH-11, pero luego se atribuyeron al programa Future Imaging Architecture . Las OTA donadas cuentan con un diseño óptico de anastigmat de tres espejos (TMA), sin el espejo terciario. El primario f / 1.2 tiene un diámetro de 2.4 my es reenfocado por el secundario para dar una relación focal general f / 8, lo que hace que el conjunto del telescopio óptico sea más corto que el del HST. Con la adición del espejo terciario, esto producirá un campo mucho más amplio que el diseño óptico de 2 espejos f / 24 Ritchey – Chrétien del Hubble, lo que lo convierte en un observatorio potencialmente ideal para la energía oscura u otros estudios astrofísicos. El espejo secundario está montado en un hexápodo para aumentar la capacidad de observación lateral y exploración del suelo para la misión de reconocimiento originalmente prevista. [21] [22] [38]
Generaciones KH-11
Se han identificado cinco generaciones de reconocimiento electroóptico de EE. UU.: [39] [40]
Bloque I
En bloque me refiero al satélite KH-11 original, de los cuales cinco fueron lanzados entre el 19 de diciembre de 1976 y el 17 de noviembre de 1982.
Bloque II
Los tres satélites del Bloque II se conocen en la literatura abierta como KH-11B, el supuesto nombre en clave DRAGON , o Crystal , y se cree que son capaces de tomar imágenes infrarrojas además de observaciones ópticas. [41] El primer o segundo satélite del Bloque II se perdió en un lanzamiento fallido. [40]
Bloque III
Entre noviembre de 1992 y octubre de 2001 se lanzaron cuatro satélites del Bloque III, comúnmente llamados KH-12 o Cristal Mejorado . El nombre "Cristal Mejorado" se refiere al "Sistema CRYSTAL Métrico Mejorado" (IMCS). Métrica describe la capacidad de fijar referencias de Datum (marcas) en una imagen relativa al Sistema Geodésico Mundial con fines cartográficos. [42] [43] Otra mejora fue un aumento de ocho veces en la tasa de descarga en comparación con los modelos anteriores para facilitar un mejor acceso en tiempo real y una mayor cobertura de área. [44] A partir del Bloque III, la vida útil típica de los satélites aumentó a unos 15 años, posiblemente relacionada con una mayor masa de despegue, lo que facilita mayores reservas de combustible para contrarrestar la resistencia atmosférica. [45]
Bloque IV
Tres satélites electroópticos lanzados en octubre de 2005, enero de 2011 y agosto de 2013 se atribuyen al Bloque IV.
Bloque V
Una nueva generación de satélites de comunicaciones clandestinos lanzados a órbitas geosincrónicas inclinadas ha llevado a especulaciones de que respaldan los satélites electroópticos del Bloque V programados para su lanzamiento a fines de 2018 (NROL-71) y 2021 (NROL-82). [46] Los dos satélites han sido construidos por Lockheed Martin Space Systems, tienen un espejo primario con un diámetro de 2,4 my son actualizaciones evolutivas de los bloques anteriores construidos por Lockheed. [47]
Sobre la base de las áreas de peligro publicadas para el lanzamiento, se ha deducido una inclinación orbital de 74 ° para NROL-71. Esto podría indicar que NROL-71 está dirigido a una órbita sincrónica solar múltiple de tipo II , [48] que permitiría al satélite estudiar el suelo en un rango de efectos de hora local (dirección y longitud de la sombra, actividades diarias, etc.) . [49] [50]
Derivados
Se cree que el satélite Misty se derivó del KH-11, pero se modificó para hacerlo invisible al radar y difícil de detectar visualmente. El primer satélite Misty, USA-53 , fue lanzado por el transbordador espacial Atlantis en la misión STS-36 . El satélite USA-144 , lanzado el 22 de mayo de 1999 por un Titán IV B desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg puede haber sido un segundo satélite Misty, [51] o una nave espacial del Sistema de Imágenes Mejoradas . Los satélites a veces se identifican como KH-12.
Compromisos
En 1978, un joven empleado de la CIA llamado William Kampiles fue acusado de vender un Manual Técnico del Sistema KH-11 que describe el diseño y el funcionamiento a los soviéticos. Kampiles fue declarado culpable de espionaje e inicialmente condenado a 40 años de prisión. [52] [53] Posteriormente, este plazo se redujo, y luego de cumplir 18 años, Kampiles fue liberado en 1996. [54] [55]
En 1984, Samuel Loring Morison , analista de inteligencia del Centro de Apoyo de Inteligencia Naval, envió tres imágenes clasificadas tomadas por KH-11 a la publicación Jane's Defense Weekly . En 1985, Morison fue condenado en la Corte Federal por dos cargos de espionaje y dos cargos de robo de propiedad del gobierno, y fue sentenciado a dos años de prisión. [56] Fue indultado por el presidente Clinton en 2001. [57]
En 2019, Donald Trump , el presidente de los Estados Unidos, tuiteó una imagen previamente clasificada [10] de las secuelas de una prueba fallida del cohete Safir de Irán , que algunos creen que fue tomada del satélite USA-224 . [58] [59]
Misiones KH-11
Se lanzaron nueve satélites KH-11 entre 1976 y 1990 a bordo de los cohetes Titan -3D y Titan-34D, con un fallo de lanzamiento. Para los siguientes cinco lanzamientos de satélites entre 1992 y 2005, se utilizó un vehículo de lanzamiento Titan IV . Los tres lanzamientos más recientes desde 2011 fueron realizados por cohetes Delta IV Heavy . El KH-11 reemplazó al satélite de retorno de película KH-9 , entre otros, el último de los cuales se perdió en una explosión de despegue en 1986.
Todos los satélites KH-11 están en cualquiera de los dos planos estándar en órbitas sincronizadas con el Sol . Como las sombras ayudan a discernir las características del suelo, los satélites en un plano estándar al este de una órbita de mediodía / medianoche observan el suelo en las horas locales de la tarde, mientras que los satélites en un plano occidental observan el suelo en las horas locales de la mañana. [60] [61] [62] Históricamente, los lanzamientos se han programado para que ocurran aproximadamente dos horas antes o una hora después del mediodía local (o medianoche), respectivamente. [40] Las órbitas son tales que las pistas terrestres se repiten después de un cierto número de días, actualmente cada cuatro días para los satélites primarios en el plano orbital Este y Oeste. [63]
La constelación consta de dos satélites primarios y dos secundarios (uno primario y otro secundario por plano). Los planos orbitales de los dos satélites primarios en el plano Este y Oeste están separados entre 48 ° y 50 °. El plano orbital del satélite secundario en el plano Este se ubica 20 ° al este del satélite primario, mientras que el plano orbital del satélite secundario en el plano Oeste se ubica 10 ° al oeste del satélite primario. [63] [64]
Nombre | Bloque KH-11 [61] | Fecha de lanzamiento | COSPAR ID [65] SATCAT No. | Designación de lanzamiento | Orbita | Avión [61] | Fecha de desintegración orbital |
---|---|---|---|---|---|---|---|
OPS 5705 | 1-1 | 19 de diciembre de 1976 | 1976-125A [66] 09627 | N / A | 247 km × 533 km, i = 96,9 ° | Oeste | 28 de enero de 1979 |
OPS 4515 | 1-2 | 14 de junio de 1978 | 1978-060A [67] 10947 | 276 km × 509 km, i = 96,8 ° | Oeste | 23 de agosto de 1981 | |
OPS 2581 | 1-3 | 7 de febrero de 1980 | 1980-010A [68] 11687 | 309 km × 501 km, i = 97,1 ° | este | 30 de octubre de 1982 | |
OPS 3984 | 1-4 | 3 de septiembre de 1981 | 1981-085A [69] 12799 | 244 km × 526 km, i = 96,9 ° | Oeste | 23 de noviembre de 1984 | |
OPS 9627 | 1-5 | 17 de noviembre de 1982 | 1982-111A [70] 13659 | 280 km × 522 km, i = 96,9 ° | este | 13 de agosto de 1985 | |
Estados Unidos-6 | 2-1 | 4 de diciembre de 1984 | 1984-122A [71] 15423 | 335 km × 758 km, i = 98 ° [41] | Oeste | 10 de noviembre de 1994 | |
Desconocido | 2-2 | 28 de agosto de 1985 | N / A | No se pudo orbitar | este | N / A | |
Estados Unidos-27 | 2-3 | 26 de octubre de 1987 | 1987-090A [72] 18441 | 300 km × 1000 km, i = 98 ° [41] | este | 11 de junio de 1992 | |
Estados Unidos-33 | 2-4 | 6 de noviembre de 1988 | 1988-099A [73] 19625 | 300 km × 1000 km, i = 98 ° [41] | Oeste | 12 de mayo de 1996 | |
Estados Unidos-86 | 3-1 | 28 de noviembre de 1992 | 1992-083A [74] 22251 | 408 km × 931 km, i = 97,7 ° [75] | este | 5 de junio de 2000 | |
Estados Unidos-116 | 3-2 | 5 de diciembre de 1995 | 1995-066A [76] 23728 | 405 km × 834 km, i = 97,7 ° [77] | este | 19 de noviembre de 2008 | |
Estados Unidos-129 | 3-3 | 20 de diciembre de 1996 | 1996-072A [78] 24680 | NROL-2 | 292 km × 894 km, i = 97,7 ° [79] | Oeste | 24 de abril de 2014 [80] |
Estados Unidos-161 | 3-4 | 5 de octubre de 2001 | 2001-044A [81] 26934 | NROL-14 | 309 km × 965 km, i = 97,9 ° [82] | este | finales de 2014 [83] |
Estados Unidos-186 | 4-1 | 19 de octubre de 2005 | 2005-042A [84] 28888 | NROL-20 | 263 km × 450 km, i = 97,9 ° [85] | Oeste | |
Estados Unidos-224 | 4-2 | 20 de enero de 2011 | 2011-002A [86] 37348 | NROL-49 | 290 km × 985 km, i = 97,9 ° [87] | este | |
USA-245 | 4-3 | 28 de agosto de 2013 | 2013-043A [88] 39232 | NROL-65 | 260 km × 1007 km, i = 97,9 ° [89] | Oeste | |
Estados Unidos-290 | 5-1? | 19 de enero de 2019 | 2019-004A [90] 43941 | NROL-71 | 395 km × 420 km, i = 73,6 ° [91] | N / A | |
Estados Unidos-314 | 5-2? | 26 de abril de 2021 | 2021-032A [92] 48247 | NROL-82 | 548 km × 773 km, i = 98,0 ° [93] | este |
Los satélites KH-11 requieren reinicios periódicos para contrarrestar la resistencia atmosférica o para ajustar su trayectoria terrestre a los requisitos de vigilancia. Con base en los datos recopilados por observadores aficionados, el observador del cielo aficionado Ted Molczan calculó las siguientes características orbitales del OPS 5705 . [94]
OPS 5705 Período de tiempo | Periapsis ( AMSL ) | Apoapsis ( AMSL ) | Apogeo al final del período ( AMSL ) |
---|---|---|---|
19 de diciembre de 1976 - 23 de diciembre | 253 km (157 millas) | 541 km (336 millas) | 541 km (336 millas) |
23 de diciembre de 1976 - 27 de marzo de 1977 | 348 km (216 millas) | 541 km (336 millas) | 537 km (334 millas) |
27 de marzo de 1977-19 de agosto | 270 km (170 millas) | 537 km (334 millas) | 476 km (296 millas) |
19 de agosto de 1977 - enero de 1978 | 270 km (170 millas) | 528 km (328 millas) | 454 km (282 millas) |
1978 enero - 28 de enero de 1979 | 263 km (163 millas) | 534 km (332 millas) | Desorbitado |
El 4 de septiembre de 2010, el astrofotógrafo aficionado Ralf Vandebergh tomó algunas fotografías de un satélite KH-11 (USA-129) desde tierra. Las imágenes, a pesar de haber sido tomadas con un telescopio de 10 pulgadas de apertura desde un rango de 336 kilómetros, muestran detalles importantes como antenas parabólicas y paneles solares, así como algunos elementos cuya función se desconoce. [95]
Costo
Los costos unitarios estimados, incluido el lanzamiento y en dólares de 1990, oscilan entre US $ 1,25 y 1,75 mil millones (la inflación ajustada de US $ 2,48 a 3,47 mil millones en 2020). [34]
Según el senador republicano Kit Bond, las estimaciones presupuestarias iniciales para cada uno de los dos satélites KH-11 heredados pedidos a Lockheed en 2005 eran más altas que las del último portaaviones de clase Nimitz (CVN-77) [17] con su costo de adquisición proyectado de EE.UU. $ 6,35 mil millones en mayo de 2005. [96] En 2011, después del lanzamiento de USA-224, DNRO Bruce Carlson anunció que el costo de adquisición del satélite había sido US $ 2 mil millones por debajo del presupuesto inicial estimado, lo que lo situaría en aproximadamente US $ 4,4 mil millones (inflación ajustada a US $ 5,06 mil millones en 2020). [18]
En abril de 2014, la NRO asignó un "valor de más de $ 5 mil millones" a los dos últimos satélites KH-11 heredados. [97]
Galería de imágenes
Una imagen KH-11 Block 1 de un bombardero a reacción Xian H-6 operado por China.
La segunda imagen del Bloque 1 del KH-11 de la construcción de un portaaviones de la clase Kiev se filtró a Jane's en 1984.
Una imagen satelital de reconocimiento estadounidense de la fábrica farmacéutica Al-Shifa , atribuida al KH-11 Block 3.
Una imagen del bloque 2 del KH-11 del campo de Zhawar Kili en Afganistán.
Una foto tuiteada por el presidente Donald Trump que se cree que fue tomada por USA-224, un satélite KH-11 Block 4.
Ver también
- Primeras imágenes de la Tierra desde el espacio
Referencias
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enlaces externos
- Medios relacionados con KH-11 KENNAN en Wikimedia Commons