Spekulationen um die NRO Nutzlast für die SLS

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Dank einer kleinen Randnotiz kochen derzeit im Nasaspaceflight.com die Spekulationen hoch: Die NASA hat nebenbei bei der Presskonferenz zur Orb-1 Mission eine Anfrage der NRO bestätigt. Diese hat inoffiziell nachgefragt, ob beim zweiten SLS Testflug eine NRO-Nutzlast befördert wird. Es gäbe eine Anfrage, aber zu dem Zeitpunkt sei weder eine Entscheidung getroffen, noch wäre überhaupt bekannt was die NRO konkret transportieren will.

Spekuliert wird nun  was es sein könnte. eine große Mehrheit für einen ELINT Satelliten. Das sind Satelliten die Funksignale abhören. Sie brauchen relativ große Antennen, wenn sie leistungsschwache Signale abhören sollen. Die heutigen können aus dem GEO global den Funkverkehr größerer Sender (Reichweite über 100 km) abhören. Im niedrigen Erdorbit können Satelliten auch leistungsstarke mobile Sender abhören, so wurden früher die Funktelefone der Bonzen der KPDSU abgehört. Was beide Typen nicht können, sind Handys abhören, über die heute der Großteil der Kommunikation verläuft. Ihre Sender sind zu leistungsschwach. Nicht jeder Regierungschef tut der NSA den Gefallen, sich so einfach abzuhören wie Merkel. Die NSA dürfte sicher an Kims Telefonaten genauso interessiert sein wie an denen führender Politiker in anderen Ländern. Dazu kommen die Terroristen, die nun sicher, nachdem die Abhörung des Internets durch die NSA bekannt wurde auf Handys ausweichen werden.

Mit der hohen Nutzlast der SLS und der geräumigen Butzlastverkleidung wäre es möglich ELINT Satelliten im GEO-Orbit zu platzieren die die Signale bestimmter Regionen abhören können. Sicher eine verlockende Vision für die NSA.

Doch ich tippe mehr auf eine Idee, von der man weis, das die NSA sie schon lange verfolgt: die Erdbeobachtung aus dem GEO. Seit dem kalten Krieg ist es weniger wichtig, Flugzeuge zu zählen, sondern Terroristen zu suchen und zu verfolgen. Damit rückt der Aspekt Echtzeitüberwachung in den Fokus. Das hat schon dazu geführt, dass die NRO weniger Satelliten selbst startet und vermehrt Aufnahmen von Dienstleistern kauft, weil diese größere Gebiete in niedrigerer Auflösung abbilden und man mit dem Budget so eine bessere globale Abdeckung erhält. Der Übergang vom SSO in den GEO erlaubt die kontinuierliche Abdeckung, aber für den Preis, das die Auflösung um den Faktor 60 sinkt. Als Lösung hat man schon mal an aufblasbare riesige Linsen gedacht, doch erwiesen sich diese als technisch nicht umsetzbar. Die Fortschritte in der Interferometrie ermöglichen heute eine andere Lösung: Die Kopplung zweier Teleskope als Interferometer. Beim VLT wird diese Technik seit einem Jahrzehnt erprobt und es gibt mittlerweile Bilder mit Millibogensekunden Auflösung – also der eines 130 m Teleskops, obwohl jeder Spiegel nur 8 m Durchmesser hat. Auf der Erde ist durch die Atmosphären Störungen so nur ein kleiner Bereich scharf abbildbar. Im Weltall fallen diese weg und man müsste auch größere Gebiete fotografieren können. Man weiß, das die NRO noch einige Teleskope mit 2,4 m Durchmesser in Petto hat, da sie zwei davon der NASA schenkte. Jedes wiegt 8 t, die erste SLS Version mit 70 t LEO Nutzlast müsste zwei dieser Teleskope transportieren können, miteinander verbunden in 180 m Abstand würden sie aufnahmen mit 1 m Auflösung erlauben.

Beschränkend ist heute noch der Rechenaufwand., Für das ALMA Interferometer, das mit 51 Radioantennen arbeitet wurde von der ESO ein Supercomputer entwickelt, der 17 Teraflops leistet. Bei zwei Teleskopen wäre mit einem geringeren Rechenaufwand zu rechnen. Trotzdem müssten die Daten an Bord verarbeitet werden, da eine Übertragung der Daten aufgrund ihres Volumens nicht möglich ist – dafür sind es zu viele. Wahrscheinlich rechnet die NRO damit, dass bis 2019 der zweite Testflug ansteht, man die Rechenleistung an Bord unterbringen kann, oder man entwickelt spezielle ASIC, die die Verarbeitung als einzige Funktion ganz schnell ausführen können. Prinzipiell ist die Auflösung so nicht begrenzt, oberhalb einer Distanz oberhalb von wenigen Hundert Meter wird man von starren Strukturen auf einem geregelten Abstand mittels exakter Abstandsvermessung ausweichen. Die LISA Pathfinder Mission setzt diese Technologie ein. Allerdings im freien Weltraum, ohne die Störungen durch die Erdgravitationskraft.

Eine zweite Lösung ist es die Datenmenge begrenzen, indem man sich auf kleine Gebiete beschränkt, wenn der Aufenthaltsort eines Terroristen ungefähr bekannt ist, dann reicht es diese Region zu überwachen. Mit Sicherheit wird die SLS ganz neue Möglichkeiten für die NRO und NSA eröffnen.

3 thoughts on “Spekulationen um die NRO Nutzlast für die SLS

  1. Hallo Bernd, ich vermute dir ist hier ein kleiner Denkfehler unterlaufen: Du erwähnst das VLT dass mit Interferometrie mehrere Teleskope koppeln kann und so sehr hohe Auflösungen erziehlt, allerdings immer noch begrenzt durch die störende Erdatmosphäre. Soweit so gut, aber im Gegenzug dazu führst du aus das mit der selben Technik aus dem Weltall die Erdoberfläche beobachtet werden kann ohne störende Atmosphärische da das Teleskop ja im All im luftleeren Raum ist. Hier ist aber der Haken – das Teleskop ist zwar tatsächlich im vakuum, aber das Beobachtungsziel befindet sich ja dafür unter der Atmosphäre und das Licht muss da ja trotzdem durch und wird gestört. Es ist also egal ob man von oben durch die Atmosphäre auf den Erdboden guckt oder von der Erde aus ins Weltall, das Licht muss durch die Luft und das störende „Seeing“ tritt da wie dort auf. Meines Wissens nach sind schon bisherige Erdbeobachtungssatelliten durch die Luftunruhe in ihrer Auflösung begrenzt, man versucht das ein bisschen zu minimieren indem man hochempfindliche Kameras einsetzt um die Belichtungszeiten sehr kurz zu halten um zu verhindern dass die Luftunruhe das Bild verschmiert, dasselbe machen Astronomen auch bei helleren Objekten, Stichwort „Lucky Imaging“. (Natürlich müssen die Belichtungszeiten aus dem SSO auch wegen der Bewegungsunschärfe sehr kurz gehalten werden).

    Hier wird dann noch mehr ein Schuh aus den interferometrisch gekoppelten Erdbaobachtungsteleskopen – man kann zwar die Auflösung steigern, nicht aber die Lichtsammelleistung des Teleskops, die ist direkt abhängig von der lichtsammelnden Fläche – somit wird das Bild dünkler, die Kameras müssen länger belichten und das Seeing verschmiert die Aufnahme.

    Deshalb zweifle ich erlichgesagt ob das funktionieren würde mit interferometrie. Viel mehr Auflösung als jetzt schon möglich wird damit nicht möglich sein.

    Gruß, Gerry

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