조기경보위성 극초음속 미사일 경보를 위해 정지궤도상 배치되는 적외선 감시 실험위성 발사

[위종민]

https://www.airforcemag.com/experimental-ir-satellite-heads-to-geo-to-advance-hypersonic-missile-warning-and-tracking/?utm_source=feedly&utm_medium=rss&utm_campaign=experimental-ir-satellite-heads-to-geo-to-advance-hypersonic-missile-warning-and-tracking 

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광시야각 테스트베드 위성(WFOC; Wide Field of View Testbed satellite)이 지난 6월 30일 아틀라스 5 로켓에 실려 발사됐는데, 극초음속 미사일 조기경보 실험 목적이라고 합니다. 

극초음속 미사일은 탄도탄에 비해 IR 신호가 더 약하고 목표를 예측하기가 어려워, WFOV는 분해능이 더 높고 더 많은 IR 신호를 감시한다고 합니다. 4K*4K 대형 초점면 적외선 센서로 시야각이 더 넓어졌고 잡신호도 줄어들었다고 합니다. 

정지궤도상에 위치해 태평양 전구의 3,000km 이상의 구역에 대한 상시 조기경보를 제공하며, 이 센서는 정지궤도 외에 다른 궤도상에서도 유용하다고 합니다. 

Experimental IR Satellite Heads to GEO to Advance Hypersonic Missile Warning and Tracking
June 29, 2022 | By Amanda Miller
5-6 minutes
The Space Force’s experimental satellite bound for geosynchronous orbit should inform plans to improve space-based missile warning and tracking.

The Wide Field of View Testbed satellite (WFOV) is one of two payloads scheduled to launch on a ULA Atlas 5 rocket during a two-hour window starting at 6 p.m. Eastern time June 30. The second payload on the USSF-12 mission is a ring-shaped adapter with its own propulsion that will carry multiple classified experiments for the Space Test Program.

The work planned for the WFOV satellite relates to the Space Force’s Next-Generation Overhead Persistent Infrared (OPIR) constellation, characterized as “the cornerstone” of the U.S.’s future architecture for missile warning, tracking, and defense.

Hypersonic missiles are challenging the U.S. military’s ability to provide sufficient warning. The hypersonic missiles maneuver, and they generate a dimmer infrared signature.

“The threat is certainly evolving at an unprecedentedly fast pace that we haven’t seen before,” said Space Force Col. Brian A. Denaro during a call with reporters June 28. “We’re looking at a range of targets and missiles in the hypersonic domain that are more maneuverable; they’re dimmer—harder to see; and that’s requiring a new approach to how we both detect and then track all of these missiles throughout their flight.

“If you could imagine, with our current systems, they largely rely on a ballistic trajectory of those missiles, with a predicted impact point. The change in the threats that we see coming online today are highly maneuverable, and so it’s hard to predict where those missiles are going to go. … We’re seeing these developments both in China and in Russia at a very fast pace.”

Built by Boeing’s Millennium Space Systems, the WFOV satellite will monitor Earth’s atmosphere for infrared signatures at a higher resolution and over more of the Earth than the existing Space-Based Infrared System satellites.

L3Harris Technologies built WFOV’s new large-focal-plane infrared sensor—”4k by 4k,” or 4,000 pixels by 4,000 pixels—to provide “an OPIR capability on orbit with enhanced sensitivity that can track dim targets over large areas,” said Col. Heather B. Bogstie of the Space Force’s Space Systems Command during the call. SSC is one of three Space Force field commands organizationally similar to Air Force major commands. It’s the successor to the former Space and Missile Systems Center at Los Angeles Air Force Base.

Bogstie said the new sensor also features “reduced noise.”

From the faraway GEO belt 36,000 kilometers above the equator, the WFOV satellite will have a role in proving the equipment works, but that’s not all. Teams will also test aspects of future activities such as mission planning, data handling, and algorithm development, the officials said.

“This mission will give us unprecedented 24/7 coverage across 3,000-plus kilometers over the Pacific theater,” Bogstie said. She said WFOV “is integral to the nation’s missile warning and missile track[ing] architecture” and that its large-focal-plane sensor is appropriate for other orbits besides GEO. The Space Development Agency and SSC are working on plans for infrared missile warning and tracking constellations in low and medium Earth orbits, respectively.

WFOV is “really going to be an important pathfinder for our future MEO missile track[ing] systems,” Bogstie said. “The data exploitation, the mission planning pieces for the Wide Field of View Testbed, [are] going to be very critical in how we operationalize the data that goes to the warfighter and also ultimately gets put into the integrated missile warning/missile tracking/missile defense architecture. …

“So that’s why it’s important, knowing that the threat’s imminent right now, how this particular mission is a pathfinder for what we are looking to field here in ’26.”

Altogether, the mission, including the two satellites and the launch, cost $1.1 billion, according to an SSC spokesperson.

ULA placed the two satellites in position at the top of the rocket June 15, encapsulated within their Atlas 5 fairing. As of June 29, the forecast for favorable weather for the June 30 launch was 60 percent, with the possibility of cumulus clouds. A second launch window was on July 1. 

“Also unprecedented,” Bogstie added, “is the launch of the SBIRS GEO-6 mission later this month, which means there will be two OPIR satellites launching in a very close timeframe, further increasing the U.S. missile warning capability.”

[백선호]

정지 궤도면 엄청 높은 곳에서 내려다 봐야만 하는데, 센서의 성능이 많이 좋아진 모양이네요.

[위종민]

저도 정지궤도가 아니라 다른 지구동기궤도인가 했는데 정지궤도라 놀랐습니다. 센서 성능이 얼마나 좋아진 건지..

[엽군]

지구동기궤도(GSO)의 한 종류가 정지궤도(GEO) 입니다. GSO 중에서 러시아 북극곰 친구들 통신위성이나 QZSS처럼 변태적인 위성항법 시스템이 아니면, 타원이나 경사 지구동기궤도는 사용하지 않는 경우가 많아서. 보통 촬영용 센서 단 GSO 위성들은 대부분 GEO를 쓴다고 생각하면 됩니다. 구조적으로는 천리안 같은 기상위성이나. 저런 위성 경보위성의 구조가 크게 다르지 않는 것도 비슷한 이유이고요. GSO에만 투입되어있던 기존 DSP 위성 대신 SBIRS가 후속 체계로 능력을 대체하고 있는 상황입니다. SBIRS는 HEO, GEO, LEO에 서로 다른 센서를 깔아서 역할을 나누고 있고. 소개해주신 기사 내용은 SBIRS GEO에 투입할 광시야각 시험발사체인가봅니다.

[엑스트라 1]

현재는 1세대 이전 물건이 된 DSP Block V 위성의 센서가 소자 6000개급으로 알려져있는데 4k*4k면 집적도가 2500배나 늘어났군요.