L'armée américaine commence à lancer des satellites pour contrer la menace des missiles hypersoniques

Les 10 premiers engins spatiaux d'une méga-constellation militaire américaine prévue ont été lancés depuis la Californie dimanche à bord d'une fusée SpaceX Falcon 9, mettant en place la clé de voûte d'un réseau de plusieurs milliards de dollars de centaines de petits satellites pour améliorer les défenses contre les missiles hypersoniques et autres menaces émergentes.

La fusée Falcon 9 a décollé de Vandenberg Space Force Base, un port spatial militaire à environ 140 miles (225 kilomètres) au nord-ouest de Los Angeles, peu après le lever du soleil dimanche pour commencer la première mission de déploiement d'un réseau de centaines de petits engins spatiaux en orbite pour le Agence de développement spatial.

La SDA a été créée par le Pentagone en 2019 pour introduire plus rapidement de nouvelles technologies et capacités dans les programmes spatiaux militaires. L'une des premières tâches de SDA est de développer une réponse à la menace des missiles hypersoniques en provenance de Chine et de Russie, qui pourraient échapper aux satellites conventionnels de suivi de missiles d'un milliard de dollars mieux adaptés à la détection et au suivi des lancements de missiles balistiques intercontinentaux.

La flotte de satellites de l'agence, appelée Proliferated Space Warfare Architecture, comprendra des satellites dotés de capteurs infrarouges pour détecter et suivre les missiles en vol, ainsi que des engins spatiaux pour relayer les données de suivi directement aux forces terrestres, aériennes ou navales en utilisant les réseaux radio tactiques existants. Les forces américaines et alliées pourraient alors abattre le missile ennemi.

"Il s'agit d'une réalisation majeure pour le SDA et pour l'ensemble du ministère de la Défense. Cela montre que nos piliers clés, la prolifération et le développement en spirale, peuvent contribuer à l'espace de sécurité nationale", a déclaré Derek Tournear, directeur du SDA. "Grâce à ce lancement, nous avons démontré que SDA peut respecter un calendrier pour fournir des capacités améliorées tous les deux ans. Cette approche révolutionnaire est rendue possible par la croissance du marché commercial, permettant à la (flotte de satellites) d'aller de l'avant pour fournir des capacités de combat dans chaque future tranche."

La première phase de l'architecture spatiale des chasseurs proliférés de SDA consistera en 28 satellites lancés cette année comme preuve de concept pour le réseau de suivi des missiles et de relais de données, suivis de plus de 150 satellites supplémentaires lancés en 2024 et 2025 pour fournir une capacité opérationnelle initiale.

Combinant des liaisons radio tactiques conventionnelles, des communications laser inter-satellites et des capteurs infrarouges à large vue, des centaines d'autres engins spatiaux SDA pourraient être lancés plus tard dans les années 2020 alors que le Pentagone intensifie ses efforts pour contrer les nouvelles menaces de la Chine et de la Russie.

Les 10 premiers prototypes de satellites, huit engins spatiaux de relais de données construits par York Space Systems et deux plates-formes de poursuite de missiles fabriquées par SpaceX, se sont dirigés vers une orbite de 620 milles (1 000 kilomètres) après le décollage de la fusée Falcon 9 dimanche.

La fusée Falcon 9 de 229 pieds de haut (70 mètres) a décollé dimanche à 7 h 29 HAP (10 h 29 HAE; 14 h 29 UTC) du Space Launch Complex 4-East à Vandenberg. Le Falcon 9 a volé vers le sud depuis sa rampe de lancement, se dirigeant vers une orbite quasi polaire inclinée à 80 degrés par rapport à l'équateur.

SpaceX a posé le premier étage réutilisable de la fusée Falcon 9 à Vandenberg moins de huit minutes après le décollage, tandis que l'étage supérieur a continué en orbite avec les 10 satellites SDA.

Voici une rediffusion du Falcon 9 décollant de la base de la Force spatiale de Vandenberg avec le premier ensemble de 10 satellites de suivi de missiles et de relais de données pour l'Agence de développement spatial de l'armée américaine : https://t.co/CGOZQbZlYb pic.twitter.com/5HVelnTPCu

– Vol spatial maintenant (@SpaceflightNow) 2 avril 2023

À la demande de l'armée, SpaceX n'a ​​pas fourni de couverture vidéo en direct de la combustion de l'étage supérieur et du déploiement des satellites SDA en orbite. La webdiffusion en direct du lancement de la société s'est concentrée sur le retour du booster dans la zone d'atterrissage 4 à Vandenberg.

SDA a confirmé que le lancement était un succès dans un communiqué de presse plus tard dimanche.

Le lancement a été retardé à partir de jeudi, lorsque le premier compte à rebours a automatiquement été interrompu à T-moins 3 secondes après que l'ordinateur contrôlant la séquence de pré-lancement a détecté des données inattendues provenant de l'un des moteurs principaux du Falcon 9. Les ingénieurs de SpaceX ont enquêté sur le problème et déterminé que la fusée était saine, puis ont procédé à une deuxième tentative de lancement dimanche.

Tournear, qui dirige la SDA depuis 2019, a déclaré avant le lancement que l'agence avait été créée pour "démontrer une toute nouvelle façon de déployer les capacités spatiales et de les exploiter".

SDA, qui fait maintenant partie de la Force spatiale, prévoit de lancer des satellites par générations successives, ou tranches, chacune introduisant une nouvelle technologie. Les responsables militaires affirment que la constellation de la SDA sera plus résistante aux attaques que les actifs spatiaux conventionnels du Pentagone, qui coûtent souvent des centaines de millions ou des milliards de dollars chacun et emploient un petit nombre de grands satellites pour remplir des fonctions critiques de sécurité nationale comme l'avertissement de missiles, la navigation et communications.

Un réseau reposant sur de nombreux satellites plus petits pourrait mieux résister à la perte de quelques engins spatiaux.

"Nous avons essentiellement développé une architecture basée sur deux piliers", a déclaré Tournear. "Le pilier n°1 est la prolifération, des centaines et des centaines de satellites. Le pilier n°2 est le développement en spirale. Cela signifie que nous allons lancer nos spirales, ou tranches, essentiellement tous les deux ans."

Les 28 premiers satellites sont connus sous le nom de Tranche 0, avec 10 engins spatiaux lancés avec succès dimanche sur une fusée Falcon 9, et 18 autres satellites prévus pour un lancement sur une autre mission Falcon 9 en juin.

"Nous l'appelons notre tranche d'immersion de combattant", a déclaré Tournear.

Plus tard cette année, les unités militaires de la base aérienne d'Eglin commenceront à recevoir des données des satellites de la tranche 0 pour évaluation. Tournear a déclaré que les unités du Corps des Marines des États-Unis intégreront également les satellites Tranche 0 lors d'exercices dans la région indo-pacifique.

Puis, au début de 2024, les satellites de la tranche 0 subiront peut-être leur test le plus critique lorsque l'armée américaine vérifiera leur capacité à détecter et à suivre un missile hypersonique. La flotte actuelle de satellites d'alerte avancée de l'armée - la constellation du système infrarouge spatial, ou SBIRS - est la mieux adaptée pour détecter le flash thermique lumineux du panache d'un gros missile balistique, et non la signature infrarouge relativement faible d'un missile hypersonique, qui peut esquiver la détection alors qu'il glisse et manœuvre dans l'atmosphère pour atteindre sa cible.

Les démonstrations en cours pour le satellite Tranche 0 incluent la connectivité des données à faible latence, le ciblage au-delà de la ligne de visée, l'avertissement et le suivi des missiles, et la fusion des données entre les capteurs de suivi orbital et les capteurs au sol, selon SDA.

La phase Tranche 0 de la constellation de satellites de SDA est budgétisée à 980 millions de dollars, y compris les 28 engins spatiaux, deux lancements avec SpaceX, les systèmes au sol et les opérations, selon Tournear.

"Les satellites que nous avons là-haut, l'intention est de les mettre entre les mains des combattants afin qu'ils puissent commencer à développer leurs techniques pour pouvoir les utiliser, leur donner le temps nécessaire pour suivre leur formation et leur permettre pour commencer à réfléchir à la manière dont ils utiliseraient la plus grande constellation une fois que nous l'aurons en orbite », a déclaré Mike Eppolito, directeur du programme Tranche 0 de SDA.

"La nôtre est donc destinée à être la tranche de démonstration qui leur permet en quelque sorte de se mouiller les pieds et de commencer à utiliser les capacités que nous mettons en orbite", a déclaré Eppolito.

"La tranche 0 est composée de 28 satellites au total, 20 satellites effectuant une mission de communication tactique pour montrer une communication à faible latence directement au combattant, puis huit satellites que nous appelons nos satellites de poursuite pour effectuer une détection et un suivi avancés des missiles", a déclaré Tournear. .

SDA a attribué des contrats pour les satellites de la tranche 0 en 2020, en commandant 20 satellites de relais de données dits de couche de transport à York Space Systems et Lockheed Martin, et huit satellites de détection de missiles de la couche de suivi à SpaceX et L3Harris.

Cinq des huit satellites construits par York lors de la première tranche 0 dimanche ont chacun deux terminaux de communication laser pour les liaisons inter-satellites, ainsi qu'une charge utile de communication par radiofréquence. Les trois autres satellites ont le même matériel, avec un lien tactique supplémentaire pour la transmission de données aux forces militaires sur Terre. Les satellites de suivi construits par SpaceX ont chacun un capteur infrarouge à large champ de vision produit par Leidos, ainsi que deux terminaux de communication laser.

Voici une rediffusion de la première étape du Falcon 9 retournant à la base de la Force spatiale de Vandenberg après son lancement avec 10 satellites de suivi de missiles et de relais de données pour l'Agence de développement spatial de l'armée américaine : https://t.co/CGOZQbZlYb pic.twitter.com/ha8lntWvgw

– Vol spatial maintenant (@SpaceflightNow) 2 avril 2023

Le deuxième lancement de la tranche 0 en juin transportera les satellites Lockheed Martin et L3Harris en orbite, ainsi que les engins spatiaux restants York et SpaceX.

"Nous sommes à deux ans et demi entre la commande et la mise en orbite", a déclaré Tournear. "Nous sommes donc ravis de montrer que le modèle fonctionne réellement… pour fournir rapidement les capacités au combattant."

Chaque satellite de relais de données Tranche 0 Transport Layer de York et Lockheed Martin coûte environ 15 millions de dollars, tandis que les satellites Tracking Layer de SpaceX et L3Harris ont un coût moyen d'environ 40 millions de dollars. SDA n'a pas publié d'informations sur la taille ou la masse de chaque satellite, ni publié de photos du vaisseau spatial pendant la fabrication et les tests.

SDA a acheté deux lancements dédiés Tranche 0 sur des fusées Falcon 9 à SpaceX en 2020 pour 150 millions de dollars. L'agence s'est associée au Naval Research Laboratory sur les systèmes au sol et le développement de logiciels pour la tranche 0.

Tournear a déclaré que l'accent mis par la SDA sur la vitesse de développement, les besoins tactiques et une architecture "proliférée" avec des centaines de satellites différencie l'agence du travail d'autres programmes spatiaux militaires. En collaboration avec l'Agence de défense antimissile, qui dispose d'un réseau de capteurs au sol et dans l'espace, l'objectif de SDA est de mettre des données exploitables sur le suivi des missiles entre les mains des forces militaires partout dans le monde.

"Le combattant est celui qui serait responsable de la libération des armes sur le théâtre", a déclaré Tournear. "Ceux-ci pourraient être les personnes sur un vaisseau Aegis qui libèrent des armes pour effectuer une interception sur un missile. Ce sont les clients ultimes. Tout ce que nous avons est concentré sur le tireur et travaille ensuite à rebours."

Après avoir détecté un missile menaçant, les satellites de poursuite transmettront des données sur l'emplacement et la trajectoire du projectile aux satellites de la couche de transport à l'aide de liaisons de communication laser. Ensuite, les satellites de relais de données transmettront les informations au sol à l'aide d'un réseau radio tactique existant.

"Ainsi, les satellites de poursuite seraient capables d'envoyer des données via la couche de transport et de les fusionner dans une solution de contrôle de tir avec d'autres entrées de données", a déclaré Tournear.

"L'idée même de l'architecture spatiale des combattants proliférés est de fournir la domination des données tactiques en temps réel non seulement pour les menaces de missiles avancées, mais pour toutes les menaces, afin que le combattant puisse avoir une connaissance complète de la situation", a déclaré Tournear dans un pré -conférence de presse de lancement.

Le lancement des premiers satellites de la tranche 0 a été retardé de fin 2022 jusqu'en mars en raison d'un problème d'alimentation électrique découvert sur les huit engins spatiaux construits à York.

Le délai de deux ans et demi entre l'attribution du contrat et le lancement est rapide par rapport aux normes d'approvisionnement des satellites militaires. Eppolito, le directeur du programme Tranche 0, a déclaré qu'il espère que les futures générations de satellites SDA seront construites et lancées encore plus rapidement.

"D'abord et avant tout, une pandémie mondiale n'a pas été incroyablement utile pour notre chronologie", a déclaré Eppolito avant le lancement de dimanche. "Je pense que l'autre chose sur laquelle nous travaillons sur la tranche 0 qui s'améliorera avec les futures tranches est la chaîne d'approvisionnement.

"Je ne pense pas que SDA ait fait quoi que ce soit pour éliminer l'espace difficile de l'équation ici", a déclaré Eppolito. "Nous sommes toujours confrontés aux mêmes environnements spatiaux, nous sommes toujours confrontés aux mêmes défis … Je pense que nous avons résolu beaucoup de ces problèmes en raison de notre agilité. Je pense que nous n'accordons probablement pas assez de crédit à la façon dont sur mesure l'agence est de résoudre les problèmes rapidement.

SDA vise à trouver des technologies prêtes à l'emploi et prêtes à l'emploi dans l'industrie commerciale, telles que des bus satellites, des capteurs et des terminaux de communication laser, et à les intégrer rapidement dans les opérations militaires.

SpaceX, qui dispose de deux satellites lors du lancement de jeudi, a construit plus de 4 000 petits engins spatiaux pour sa méga-constellation à large bande Starlink. York Space Systems, Lockheed Martin, Northrop Grumman et L3Harris ont de l'expérience dans la fabrication de satellites à grande échelle et de capteurs optiques spatiaux.

Pour la constellation Tranche 1 de prochaine génération. La SDA a commandé l'année dernière 126 satellites de relais de données de la couche de transport opérationnels à York Space Systems, Lockheed Martin et Northrop Grumman, ainsi que 35 autres satellites de détection de missiles de la couche de suivi à L3Harris, Northrop Grumman et Raytheon.

L'agence a également acheté l'année dernière 12 autres satellites de la tranche 1 de York Space Systems pour la démonstration d'expérimentation dans les communications tactiques et les services de diffusion intégrés. SDA a également acheté 10 satellites à Ball Aerospace pour démontrer le transport de données à faible latence et le commandement et le contrôle au-delà de la ligne de visée.

Les contrats pour ces satellites, tous comprenant la tranche 1 de SDA, totalisent près de 3,5 milliards de dollars. En incluant les commandes Tranche 0 et Tranche 1 et les satellites expérimentaux, SDA a acheté 211 engins spatiaux à ce jour.

"Les lancements (pour la tranche 1) commencent en septembre de l'année prochaine et ils en lancent un par mois pendant les 12 prochains mois", a déclaré Tournear.

Un projet de sollicitation publié par l'agence plus tôt cette année suggère que SDA prévoit de commander jusqu'à 216 satellites supplémentaires pour la couche de transport Tranche 2 pour des lancements à partir de 2026.

Envoyez un e-mail à l'auteur.

Suivez Stephen Clark sur Twitter : @StephenClark1.