segunda-feira, 31 de maio de 2021

Defense Satellite Communications System ( DSCS )

 


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Ilustração do satélite DSCS III

O Defense Satellite Communications System ( DSCS ) [1] é uma constelação de satélites da Força Espacial dos Estados Unidos que fornece aos Estados Unidos comunicações militares para apoiar usuários militares globalmente distribuídos. A partir de 2007, o DSCS está sendo substituído pelo sistema Wideband Global SATCOM . Um total de 14 satélites DSCS-III foram lançados entre o início dos anos 1980 e 2003. Dois satélites foram lançados a bordo do Ônibus Espacial Atlantis em 1985 durante o vôo STS-51-J . Em 23 de novembro de 2015, sete satélites DSCS-III ainda estavam operacionais. [2] As operações DSCS são atualmente executadas pelo4º Esquadrão de Operações Espaciais fora da Base Aérea de Schriever .


O DSCS passou por três fases principais - IDCSP (Programa de Satélite de Comunicação de Defesa Provisória), DSCS-II e DSCS-III. Desde o primeiro lançamento, o DSCS tem sido o "carro-chefe" das comunicações militares por satélite . Todos os satélites DSCS III excederam sua vida útil de projeto de 10 anos. A National Science Foundation usa os satélites DSCS para fornecer largura de banda adicional para a Estação do Pólo Sul Amundsen – Scott e a Estação McMurdo na Ilha Ross, no continente da Antártica . [3]

IDCSP [ editar ]

Renderização artística de um Transtage implantando satélites IDSCP
Renderização artística de um Transtage implantando satélites IDSCP
Artigo principal: Programa Inicial de Comunicações de Defesa por Satélite

Em abril de 1960, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA) começou a trabalhar no programa Advent, que tinha como objetivo fornecer um satélite de comunicação militar. O conceito de design provou ser muito avançado para a tecnologia da época, e o programa foi cancelado em maio de 1962. O Programa Inicial de Comunicações de Defesa por Satélite (IDCSP) foi uma das duas abordagens de acompanhamento recomendadas para entregar um satélite funcional.

A Philco (agora Ford Aerospace) foi contratada para a obra. O IDCSP entregou um satélite simples com rotação estabilizada colocado em uma órbita sub-síncrona que não exigia manutenção de estação ou controle ativo de altitude. A capacidade era de aproximadamente 1 Mbit / s de dados digitais.

O primeiro lançamento de 7 satélites foi conduzido em junho de 1966. O sistema foi declarado operacional com o lançamento de 1968 e renomeado para Sistema de Comunicação por Satélite de Defesa Inicial (IDSCS). [4]

Um total de 34 satélites IDSCS foram construídos, com 8 perdidos em uma falha de lançamento em agosto de 1966. [5]

DSCS II [ editar ]

Ilustração de um satélite DSCS II
Arquivo: US DoD DSCS Overview-1977.ogv
Visão geral do DSCS II, por volta de 1977

O DSCS II, desenvolvido sob o Programa 777 [6], forneceu transmissão segura de voz e dados para as Forças Armadas dos Estados Unidos . O programa era administrado pela Defense Communications Agency (DCA), agora Defense Information Systems Agency .

Os veículos espaciais foram estabilizados por rotação com uma plataforma de antena sem rotação. O corpo foi montado com células solares , que produziram 535 watts . Três baterias NiCd forneciam energia elétrica e era suportado por um subsistema de propulsão de hidrazina .

A carga útil de comunicações incluiu dois canais de banda X de 20 watts . Os transponders eram suportados por antenas de feixe estreito direcionáveis e mecanismo de acionamento para privacidade de comunicação.

O primeiro lançamento do DSCS II foi em 1971. [7]

DSCS III [ editar ]

Em 12 de dezembro de 1975, contratos de pesquisa e desenvolvimento foram concedidos à General Electric and Hughes Aircraft Company [8] para iniciar os estudos de projeto DSCS III, com o primeiro lançamento do Bloco 1 em 30 de outubro de 1982. [4]

Os satélites DSCS III suportam o Departamento de Defesa (DoD) globalmente distribuído e usuários de segurança nacional. Os 4 dos 14 satélites finais receberam modificações do Service Life Enhancement Program (SLEP). Essas mudanças proporcionaram melhorias substanciais de capacidade por meio de amplificadores de maior potência, receptores mais sensíveis e opções adicionais de conectividade de antena. A carga de comunicação DSCS inclui seis canais transponder independentes de Super High Frequency (SHF) que cobrem uma largura de banda de 500 MHz. Três antenas de recepção e cinco de transmissão fornecem opções selecionáveis ​​para cobertura da Terra, cobertura de área e / ou cobertura de feixe pontual. Um transponder de canal único para uso especial também está a bordo. [9]

DSCS III nave espacial [ editar ]

Nome da nave espacialOutra DesignaçãoData / hora de lançamento (UTC)NSSDCA / COSPAR IDFogueteStatus / Observações
DSCS III-01DSCS III-A130/10/1982, 04:05:001982-106BTitan 34DDescomissionado / lançado com DSCS II-16
USA-11DSCS III-B403/10/1985, 15:15:301985-092BSpace Shuttle Atlantis
USA-12DSCS III-B503/10/1985, 15:15:301985-092CSpace Shuttle Atlantis
USA-43DSCS III-06 ou DSCS III-A204/09/1989, 05:54:001989-069ATitan 34D
USA-44DSCS III-0704/09/1989, 05:54:001989-069BTitan 34D
USA-78DSCS III-0819/07/1993, 22:04:001993-046AAtlas II
USA-82DSCS III-0919/07/1993, 22:04:001993-046AAtlas II
USA-93DSCS III-1019/07/1993, 22:04:001993-046AAtlas II
USA-97DSCS III-111993-11-28, 23:40:001993-074AAtlas II
USA-113DSCS III-B731/07/1995, 23:30:001995-038AAtlas IIA
USA-134DSCS III-B1325/10/1997, 00:46:001997-065AAtlas IIA
USA-148DSCS III-B1125/01/2000, 01:03:00 UTC2000-001AAtlas IIA
USA-167DSCS III-A32003-03-11, 00:59:00 UTC2003-008ADelta IV
USA-170DSCS III-B62003-08-29, 23:13:00 UTC2003-040ADelta IV

Galeria de imagens [ editar ]

  • Diagrama DSCS-2

    •  

  • Diagrama DSCS-3

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Programa de Apoio à Defesa ( DSP )

 

Pintura de um satélite DSP na estação. O sensor primário (inferior esquerdo) está apontado para a Terra. O rastreador de estrelas é visto apontando para o lado, acima e à direita.

O Programa de Apoio à Defesa ( DSP ) é um programa da Força Espacial dos Estados Unidos que operou os satélites de reconhecimento que formam o principal componente do Sistema de Alerta Antecipado de Satélite usado pelos Estados Unidos .

Os satélites DSP, que são operados pela 460th Space Wing , detectam lançamentos de mísseis ou espaçonaves e explosões nucleares usando sensores que detectam as emissões infravermelhas dessas fontes intensas de calor. Durante a Tempestade no Deserto , por exemplo, o DSP foi capaz de detectar os lançamentos de mísseis Scud iraquianos e fornecer alertas oportunos para civis e forças militares em Israel e na Arábia Saudita . [1]

Os satélites estão em órbitas geossíncronas e são equipados com sensores infravermelhos operando por meio de uma câmera Schmidt de grande angular . Todo o satélite gira de modo que a matriz de sensores lineares no plano focal varre a Terra seis vezes a cada minuto. [2]

Normalmente, os satélites DSP foram lançados em impulsionadores Titan IV B com estágios superiores inerciais . No entanto, um satélite DSP (DSP-16) foi lançado usando o Ônibus Espacial Atlantis na missão STS-44 (24 de novembro de 1991).

O último satélite DSP conhecido (vôo 23) foi lançado em 2007 a bordo do primeiro vôo operacional do foguete Delta IV Heavy , já que o Titan IV havia sido aposentado em 2005. Todos os 23 satélites foram construídos pela contratante principal Northrop Grumman Aerospace Systems , anteriormente TRW , em Redondo Beach , Califórnia . [3]

A 460ª Asa Espacial , com sede na Base da Força Aérea de Buckley , Colorado , possui unidades, principalmente o 2º Esquadrão de Alerta Espacial , que operam satélites DSP e relatam informações de alerta, por meio de links de comunicação, para os centros de alerta precoce NORAD e USSTRATCOM na Montanha Cheyenne Complex , Colorado. Esses centros encaminham imediatamente os dados para várias agências e áreas de operações em todo o mundo. [ citação necessária ]

O SBIRS Wing no Space and Missile Systems Center , Base da Força Aérea de Los Angeles , Califórnia, é responsável pelo desenvolvimento e aquisição dos satélites.


O Programa de Apoio à Defesa substituiu o Sistema de Alarme de Defesa de Mísseis (MIDAS) infravermelho baseado no espaço dos anos 60 . O primeiro lançamento bem-sucedido do MIDAS (MIDAS-2) foi em 24 de maio de 1960 e houve doze lançamentos antes de o programa DSP o substituir em 1970.

O primeiro lançamento de um DSP (IMEWS-1 - Integrated Missile Early Warning Satellite ) [5] foi em 6 de novembro de 1970 e, desde então, tornou-se o esteio do sistema de alerta precoce de mísseis balísticos dos Estados Unidos. Nos últimos 45 anos, eles forneceram uma capacidade de alerta precoce ininterrupta baseada no espaço. O satélite DSP original pesava 2.000 libras (900 kg) e tinha 400 watts de potência, 2.000 detectores e uma vida útil de 1,25 anos.

Ao longo da vida do programa, o projeto do satélite passou por inúmeras melhorias para aumentar a confiabilidade e a capacidade. O peso cresceu para 5.250 libras (2.380 kg), a potência para 1275 watts, o número de detectores triplicou para 6.000 e a vida útil do projeto aumentou para uma meta de dez anos.

Implementação de satélite DSP durante STS-44

Os inúmeros projetos de melhoria permitiram que o DSP fornecesse dados precisos e confiáveis ​​diante das ameaças de mísseis em evolução. A confiabilidade do sensor na estação tem fornecido serviço ininterrupto muito além de sua vida útil de projeto. Melhorias tecnológicas recentes no projeto do sensor incluem capacidade acima do horizonte e resolução aprimorada. Maior capacidade de processamento de sinal on-board melhora a rejeição de desordem. Melhorias de confiabilidade e capacidade de sobrevivência também foram incorporadas.

O 23º e último satélite DSP (DSP-23) estava programado para ser lançado em 1º de abril de 2007, a bordo de um foguete Delta IV Heavy , mas o lançamento foi adiado até meados de agosto de 2007 depois que duas rachaduras estruturais foram encontradas na mesa de lançamento de metal no bloco 37B, causado por um vazamento de combustível durante o teste. Atrasos posteriores forçaram o lançamento a 11 de novembro de 2007, quando o satélite foi lançado às 01:50:00 UTC (20:50 EST em 10 de novembro). Este satélite morreu no espaço em algum momento de 2008, por razões desconhecidas. Agora está à deriva na órbita geossíncrona e continua sendo um perigo potencial para outras naves.

O Departamento de Defesa enviou uma espaçonave MiTEx para inspecionar o DSP 23 em algum momento de 2008. [6]

Outro satélite DSP foi perdido em 1999, o DSP-19, depois que seu Estágio Inercial Superior falhou após o lançamento de um impulsionador Titan 4B . [7] DSP-19 era um satélite de alerta precoce de mísseis do Programa de Apoio à Defesa da USAF equipado com um telescópio infravermelhopara detectar lançamentos de foguetes. O foguete Titan 4B colocou os estágios superiores do IUS e a carga útil em uma órbita de estacionamento de 188 km x 718 km x 28,6 °. O primeiro estágio do IUS queimou às 18:14 GMT e colocou o segundo estágio e a carga em uma órbita de transferência geossíncrona. O segundo estágio do IUS disparou às 23:34 GMT. No entanto, os dois estágios do IUS não se separaram completamente. Pelo menos um conector permaneceu conectado. Isso significava que o bocal do motor de segundo estágio não se estendia corretamente. Quando o palco disparou, o veículo tombou durante a queima e o satélite ficou fora de controle em uma órbita inútil.

O projeto deveria ter originalmente 25 satélites, mas os dois últimos foram cancelados, principalmente devido ao SBIRS. Os satélites DSP foram substituídos pelos satélites Space-Based Infrared System (SBIRS) .

Houve cinco grandes programas de melhoria nos 23 satélites:

  • Bloco 1: Fase I, 1970-1975, cinco satélites
  • Bloco 2: Fase II, 1976–1987, sete satélites
  • Bloco 3: Modificação de Melhoria de Desempenho de Satélite Multi-Órbita (MOS / PIM), 1989-1991, três satélites
  • Bloco 4: Atualização da Fase II, 1994-1997, dois satélites
  • Bloco 5: DSP-I (DSP-Improved), 1999–2007, seis satélites

Mais recentemente, houve algum esforço no uso de sensores infravermelhos de DSPs como parte de um sistema de alerta precoce para desastres naturais como erupções vulcânicas e incêndios florestais.

Limitações [ editar ]

A constelação DSP pode ter oferecido um excelente ponto de vista para um sistema de alerta precoce contra ameaças centradas no estado, como mísseis, mas analistas militares alertam que sua capacidade de coletar informações sobre atores não estatais é severamente limitada. [8]

Características gerais [ editar ]

  • Missão primária: detecção estratégica e tática de lançamento de mísseis
  • Equipe do contratante: Northrop Grumman Aerospace Systems , anteriormente TRW (para ônibus por satélite) e Northrop Grumman Electronic Systems , anteriormente Aerojet Electronics Systems (para sensor IR )
  • Peso: 5.250 lb (2.380 kg)
  • Altitude de órbita: 22.000 milhas (35.900 km)
  • Usina: painéis solares geram 1485 watts
  • Altura: 32,8 pés (10 m) em órbita; 28 pés (8,5 m) no lançamento
  • Diâmetro: 22 pés (6,7 m) em órbita; 13,7 pés (4,2 m) no lançamento
  • Data da primeira implantação: 1970
  • Data de implantação tardia: 2007
  • Bloco de satélite mais recente: satélites 18-23
  • Custo Unitário: US $ 400 milhões

Galeria [ editar ]

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