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Foto Aufklärungssatelliten der USA - Teil 2

Im Teil 1 wurde die Entwicklung und Technik der ersten Aufklärungssatelliten der Serie Corona beschrieben, über die sehr viel inzwischen veröffentlichtes Material vorliegt. Dem gegenüber gibt es ab KH 7 keine freigegebenen Details. Die wesentlichen Daten werden von verschiedensten Quellen aus den Orbits, Art der Trägerrakete und Dauer der Mission abgeleitet. Es ist klar das diese daher mit einem großen Unsicherheitsfaktor belastest sind. Ich habe auch hier meine Kenntnisse als Hobbyastronom einfließen lassen um aus den Massen und Durchmessern der Satelliten realistische Daten über Auflösung und Brennweite zu erhalten.

KH-5 Argon

kh5.gif

Neben den hochauflösenden Aufnahmen des Corona Systems (KH-1... KH 4B) benötigte man auch Weitwinkelaufnahmen wesentlich niedrigerer Auflösung. Dies war die Aufgabe des Argon Programms. Ziel war es mit einer 76 mm Kamera Aufnahmen mit 140 m, Auflösung und 556 km Kantenbreite zu machen.

Bilder dieser Art dienten nicht zur Suche nach Raketen sondern der Kartierung. Für die Interkontinentalraketen musste man den genauen Ort der Ziele kennen und dieser war damals - es gab ja noch keine zivilen Erderkundungssatelliten - für viele militärische Ziele nicht genau bekannt. Da man befürchtete der Feind könnte bei einem "Beinahetreffer" zurückschlagen, startete man die Satelliten des Argon Systems mit der Aufgabe die SU großräumig zu kartieren. Die Satelliten des Argonsystems hatten wie die frühen Coronas je 18 kg Film an Bord.

Von den 12 zwischen dem 17.2.1961 und 21.8.1964 gestarteten Missionen waren aber nur 7 erfolgreich. Später fand man es überflüssig dafür eigene Satelliten zu starten und integrierte eine entsprechende Kamera in das KH-4A und KH-5B System. Manche Autoren halten es auch für möglich das einige KH-4A/B Missionen Argon Missionen ohne hochauflösende Kameras waren. Obgleich das Militär mit den KH-5 Kameras nicht so recht zufrieden war integrierte die NASA Sie in die Lunar Orbiter Missionen als Weitwinkelkameras. Diese Bilder liefern in etwa einen Eindruck von der Leistung des Argon Systems. Im Argon Satelliten arbeitete die Kamera allerdings mit 127 mm Film, im Lunar Orbiter mit 70 mm Film. Die Auflösung des Films war dafür mit 30 Linien/mm sehr schlecht.

Insgesamt lieferten die 7 erfolgreichen Missionen 38578 Aufnahmen.

Erfolg Datum Offizieller Name Orginal Name Trägerakete
x 17.02.1961 Discoverer 20 CORONA 9014A (ARGON) Thor Agena B
x 08.04.1961 Discoverer 23 CORONA 9016A (ARGON) Thor Agena B
- 08.06.1961 Discoverer 24 CORONA 9018A (ARGON) Thor Agena B
- 21.07.1961 Discoverer 27 CORONA 9020A (ARGON) Thor Agena B
x 15.05.1962 FTV 1126 CORONA 9034A (ARGON) Thor Agena B
x 01.09.1962 FTV 1132 CORONA 9042A (ARGON) Thor Agena B
x 09.10.1962 FTV 1134 CORONA 9046A (ARGON) Thor Agena B
- 26.04.1963 OPS 1008 CORONA 9055A (ARGON) Thor Agena D
All Items Success Launches
Summary 8 5

KH-6 Lanyard

kh6.gif

Das Corona Programm wurde von der Air Force durchgeführt. Lanyard war ein Versuch der CIA ebenso einen Aufklärungssatelliten zu starten. Der Zweck von KH-6 war genau begrenzt: er sollte sowjetische Punktziele wie Raketenbasen in Estland ausspionieren. Lanyard verwendete eine Kamera mit 167 cm Brennweite die eine Fläche von 8.2 × 65 km am Boden abbildete. Zusammen mit einem 127 mm Film mit hoher Auflösung (160 Linien/mm) und Annäherung an die Erde bis unter 160 km Höhe ergab dies eine theoretische Auflösung von 60-70 cm am Boden. Praktisch wurden 1,5 bis 1,8 m erreicht. Die Kamera wurde für das Samos Programm entwickelt, dort jedoch nicht mehr eingesetzt. Lanyard war auch eine Absicherung, dass man ein Nachfolgeprogramm von CORONA mit der Fähigkeit für hochauflösende Bilder einsatzbereit hatte, auch wenn das noch ambitioniertere GAMBIT Programm scheitern sollte.

LANYARD brachte eine Neuerung mit sich: Das Orbital Control Vehicle. Es ersetzte die Agena. Es hatte Horizontsensoren, die auf den Erdhorizont ausgerichtet waren und die gewährleisteten, dass die Kamera immer auf den Nadir schaute, also den Punkt direkt unter den Satelliten, senkrecht zur Erdoberfläche. Das Prinzip: Ein lichtempfindlicher Sensor schaut auf die Tag/Nachtgrenze an einer Seite, der zweite auf die andere Seite des Raumschiffs. Das Signal beider wird subtrahiert. Dreht sich nun das Raumschiff, so wandert das Blickfeld eines Sensors Richtung Weltraum und das andere Richtung Erde. So erhält der eine weniger Licht und der andere mehr Licht - Das Signal ist nicht mehr gleich stark. Steuert man nun mit der Differenz eine Düse an, so dreht sich der Satellit bis beide Sensoren wieder das gleiche Signal melden. Das OCV verwandte dazu Stickstoff-Kaltgas Düsen. Das ist für längere Missionen nicht sehr effizient. Doch Lanyard war nur maximal einige Wochen im All. Hauptursache für die Bewegung des Raumschiffs waren bewegliche Teile in dem Spionagesatelliten wie die Bewegung der Kamera und vor allem des Films. Um die hohe Auflösung zu erreichen, führte man eine Rollsteuerung ein - der Satellit drehte sich Synchron zur Bewegung über die erdoberfläche, damit die Aufnahmen nicht verschmiert waren. Diese Operationen führte die Agena B durch. Eine Rotation um bis zu 30 Grad war möglich.

Zwei Kapseln sollten den Film rückführen, die maximale Betriebszeit betrug 33 Tage, länger als bei Corona, da nur Aufnahmen gemacht wurden wenn sich der Satellit direkt über dem Ziel befand, nicht größere Streifen der SU. LANYARD hatte nicht die Fähigkeit große Gebiete abzulichten. Eine mission lieferte nur 100 Stereoaufnahmen.

Drei Missionen flogen vom 18.3.1963-31.7.1963. Nur eine dieser Missionen war erfolgreich, jedoch mit nur einer Bodenauflösung von 1.8 m. Da man diese auch im Rahmen des Corona Programms mit KH-4B erreichen konnte, wurde das Lanyard Programm nach diesen 3 Flügen eingestellt. Das Gambit Programm erreichte dann die Auflösung und übernahm die Aufgaben der Lanyard Satelliten. Lediglich 910 Frames (Fotographien) lieferte Lanyard.

Das erste Exemplar erreichte am 18.3.1963 keinen Orbit aufgrund eines Versagens der Agena B. Bei der Reservemission die zwei Monate später startete schein es so, dass alles funktionierte und die Filmkapsel erreichte heil die Erde. Aufgrund des Ausfalls der E-5 Kameras waren aber keine Bilder entstanden. Die dritte Mission weitere zwei Monate später war partiell erfolgreich, im 23 Orbit fiel die Kamera aus. 25% des Films wurde belichtet und die Auflösung war bescheiden, weil der Fokus dejustiert wurde. Da kurz zuvor das erste Exemplar des Konkurrenz Programmes GAMBIT-1 erfolgreich startete, das drei bis viermal so viel Film mitführte verzichtete man auf den start der noch verbliebenen zwei Exemplare.

Träger der drei je 1500 kg schweren Satelliten war die TAT Agena D

Erfolg Datum Offizieller Name Orginal Name Trägerakete
- 18.03.1963 OPS 0627 LANYARD 8001 Thor SLV-2A Agena D
x 18.05.1963 OPS 0924 LANYARD 8002 Thor SLV-2A Agena D
x 31.07.1963 OPS 1370 LANYARD 8003 Thor SLV-2A Agena D
All Items Success Launches
Summary 3 2

KH-7 Gambit-1

KH-7 GambitMit einer Auflösung von 1.8 m bei einem Startgewicht von 1500 kg war die Grenze der Thor Rakete erreicht. Eine größer Nutzlast war mit dieser Rakete nicht möglich. Eine größere Kamera war aber erheblich schwerer - Eine Verdopplung der Auflösung macht die Kamera zirka 6-8 mal schwerer. Alleine der Kamerateil im Satelliten wog schließlich 490 kg. So wurden die nächsten Satelliten mit der Atlas Agena D gestartet, die mit 2700 kg erheblich größere Satelliten transportieren konnte. Der Codename dieses Programms war Gambit.

38 Satelliten wurden in rascher Folge zwischen dem 12.7.1963 und 4.7.1967 gestartet. Davon waren 36 erfolgreich. Jeder wog 2000 kg und kam der Erde bis auf 120-140 km nahe, noch niedriger als die Satelliten des Corona oder Lanyard Systems. So ersetzte Gambit auch Lanyard, während die Corona Satelliten noch bis 1972 weiter flogen, da sie eine größere Fläche abbilden konnten. GAMBIT hatte die Aufgabe schon bekannte Ziele zu fotografieren, CORONA sollte alles fotografieren um neue Installationen oder Veränderungen aufzuspuren.

Die Verwendung der Atlas-Agena und später Titan-Agena innerhalb des Gambit Systems, aber z.B. nicht der Atlas Centaur oder Titan IIIA spricht dafür, das auch bei diesem Satelliten die Agena Oberstufe integrierter Bestandteil des Satelliten zur Lageregelung und Bahnanhebung ist (notwendig, da bei Bahnhöhen ab bis 120 km sonst der Satelliten keinen Tag im Orbit sonst bliebe). Die Gambits verfügten über 2 Rückkehrkapseln, die typische Arbeitszeit im Orbit betrug lediglich 7 Tage.

Das Gambit Programm übernahm das OCV von LANYARD. Bei den ersten 3 Flügen blieb es aber noch mit der Agena verbunden, welche bei CORONA die gesamte Lageregelung durchführte. So war allerdings das Gesichtsfeld der Kamera auf den Punkt direkt unter dem Satelliten begrenzt. Nach Abtrennung der Kapseln gab es erst die Abtrennung von der Agena und Tests des OCV. Als dieses nach 3 Flügen qualifiziert war nahm auch die Startfrequenz rapide zu. 4 Flügen 1963 folgten 10 im nächsten Jahr.

Während Gambits gestartet wurden, lief das Corona Programm mit den Typen KH-4 / KH-4A und KH-4B weiter. Das hatte seinen Grund in der Arbeitsteilung. Die Gambits haben eine 3-4 mal höhere Auflösung als die KH-4B der Corona Serie. Aber sie deckten auch ein kleineres Gebiet ab und waren schwerer, erforderten eine größere Startrakete und waren deswegen wahrscheinlich auch erheblich teurer. Es machte also Sinn die Corona Serie weiter zu betreiben um auf ihren niedrig auflösenden Aufnahmen Ziele für die Gambits ausfindig zu machen.

KH-7 Gambit war etwa 5.0 m lang und hatte einen Durchmesser von 1.5 m. Die Filmkapsel hatte einen konischen Durchmesser von 0.8 m bei einer Länge von 0.7 m. Sie wog etwa 160 kg und wurde von einem Star-12 Feststoffantrieb abgebremst (Voll 33 kg, leer 10 kg). Gebaut wurden die Satelliten von General Electric. Die Kamera stammte von Eastman Kodak mit ITEK als Unterauftragnehmer.

Im Jahre 2002 wurde die Geheimhaltung über das Gambit Programm teilweise aufgehoben und die Bilder die damit gemacht werden wurden freigegeben. Details über die Satelliten fehlen nach wie vor. Die folgenden Angaben habe ich vom Space Review übernommen - es sind keine offiziellen Informationen. Nach diesem Artikel war Gambit (KH-7/8) das erste echte Spionagesatellitenprogramm mit der Aufgabe hochauflösende Aufnahmen zu erstellen, welche die der U-2 nicht nachstehen (Auflösung ungefähr 0.6 m). Gebilligt wurde es erst als die U-2 nicht mehr über feindliches Territorium fliegen konnte, nachdem im Mai 1960 eine abgeschossen wurde und dies Chruschtschow nutzte um die USA öffentlich anzuprangern. CORONA galt als Interiims-Programm, welches von einem besseren System - Gambit abgelöst werden sollte.

Das Teleskop sollte bei Gambit ein 44 Zoll Teleskop (112 cm Durchmesser) sein mit einigen Besonderheiten. Die Cassegrain Konstruktion wurde durch zwei Erweiterungen ergänzt: Ein Eingangsschlitz vor dem Film begrenzte die Lichtmenge auf einen Schlitz, so dass man bei einem Endlosfilm diesen bei einem langsamen, gleichmäßigen Transport streifenweise belichten konnte. Passt man die Transportgeschwindigkeit an die Bewegung des Satelliten über die Erdoberfläche an, so ist eine Bewegungskompensation möglich. Es muss die Belichtungszeit immer geringer werden je höher die Auflösung ist. Wenn der Film der Bewegung des Bildes über die Fokalebene nachgeführt wird, so ist eine viel längere Belichtungszeit möglich.

Die zweite Besonderheit ist ein dritter Umlenkspiegel, welcher das Licht um 90 Grad in die Längsachse umlenkte (Die Kamera schaute wie bei den CORONA Satelliten durch die Seite zum Boden). Das verkürzt zum einen die optische Achse, wodurch der Tubus kürzer sein kann. Zum anderen befindet sich in der Nase des Raumfahrzeugs die Filmkapsel. Daher muss das Licht zur Nase umgelenkt werden.

Der Autor schreibt im Space Review Artikel, der dritte Spiegel hätte durch die Bewegung einen 30 Grad Schwenkbereich erlaubt. Das halte ich für schwer möglich. Das Blickfeld ist begrenzt durch den Hauptspiegel, wenn dieser nicht gedreht wird kann es nur um einige Grad verschoben werden. Allerdings war die Fokuslänge mit 77 Zoll (196 cm) recht kurz, so dass ein recht großes Blickfeld resultierte. Bei dem 9 Zoll bereiten Film wurde ein 8.5 Zoll breiter Streifen genutzt. Das entspricht einer Breite von 6.3 Grad oder aus 167 km Höhe einem Streifen von 18.4 km Breite und beliebiger Länge (minimal 8 km, maximal 400 km). Die meisten Bilder waren etwa doppelt so lang wie breit, auch wegen der Komptabilität zu bisherigen Auswertemethoden. Als 2011 GAMBIT komplett den Geheimhaltungsstatus entzogen wurde, wurde auch bekannt das in der Tat die höchste Auflösung bei 2 Fuss also rund 60 cm lag. allerdings wurde diese bei den ersten Missionen nicht erreicht und erst ab Mission 13 hatten die besten Bilde diese Auflösung. Bei jeder Mission gab es aber auch Bilder mit niedriger Auflösung. Es handelt sich also um einen Spitzenwert. Der Film war 588 m lang.

Die Auflösung der Kamera ist dann von der Feinkörnigkeit des Films abhängig. verwandte man denselben Film wie bei der letzten CORONA Mission so würde sie bei etwa 56 cm liegen, was einem Film mit etwa 150 Linien/mm entspricht. Die meisten Autoren gehen von einer Auflösung von 1.2 m zu Beginn der Mission aus, die dann durch bessere Kontrolle der Filmbewegung und feinkörnigen Film bis auf 0.6 m gesteigert wurde. Vier dieser Kameras sollen der NASA übergeben worden sein. Sie plante eine Apollomission bei der an Apollo ein Gambit Raumschiff ohne Satellitenkontrollvehikel angekoppelt war und bei dem die Kameras Aufnahmen der Apollo Landeplätze machen sollten. Sie wären dazu von der Besatzung bedient worden. Doch es zeigte sich, dass diese Mission nicht nötig war, da schon die Lunar Orbiter (die eine modifizierte Kamera des Corona Projektes an Bord hatten) ausreichend gute Aufnahmen machen konnten. Daraus konnten die Landeplätze vorselektiert werden und Apollo 8 und 10 lieferten weitere Aufnahmen der Landeplätze mit Handkameras.

Übernommen von Lanyard hat man das OCV. Den Treibstoffverbrauch dafür (und auch die Störungen bei der Aufnahme, bedingt durch die Trägheit des Kaltgassystems und dessen Tätigkeit) konnte reduziert werden indem man unbelichteten Film in der Gegenrichtung spulte. Dadurch wurde das Drehmoment des Filmtransports ausgeglichen. Da das Satellite Recovery Vehicle, oder SRV einigen Aufwand bei der Entwicklung von CORONA erforderte und es etliche Flüge brauchte bis man zum ersten Mal Film erfolgreich barg, lag es nahe dieses erneut zu verwenden. Allerdings ist der Film mehr als 3 mal so breit wie bei CORONA. So musste die Menge an Film begrenzt werden. GAMBIT hatte nur noch 914 m Film, anstatt 4.877 m wie bei CORONA. Eine Mission konnte so maximal eine Fläche von 1.4 Millionen km² abbilden. Bedingt durch die Ungenauigkeit mit der man eine Punktlandung durchführen konnte (Die Kapsel konnte in einem Gebiet von 370 x 36 km Größe niedergehen) fing man die Kapseln wenn möglich in der Luft auf, ansonsten bargen Taucher sie. Da der Film das kostbarste war, dass die Mission lieferte und es damals sehr oft Ausfälle der Elektronik gab, entwickelte man für GMBIT Ein Lifeboat System: Eine sekundäre Energieversorgung aus Batterien, das bei einem Ausfall des Satelliten immer noch das OCV zünden konnte damit ein Wiedereintrittskurs resultierte und die Kapsel dann vom Raumschiff absprengen konnte. damit war zumindest die wertvolle Ressource Film gesichert.

Verbesserungen des Orbital Control Vehicles erhöhten auch die Fotoausbeute. Der Vorrat an Kaltgas zur Korrektur der Bewegung der Mechanik wurde erhöht und so stieg die Ausbeute. Die 5.te Mission absolvierte 13 Foto-Sitzungen, die 25.ste schon 74.


System

Corona Detailkamera

Corona Panoramakamera

Gambit KH-7 Detailkamera

Gambit KH-8 Detailkamera

Objektivdurchmesser:

16,4 cm

4 cm

49,5 cm

110,5 cm

Brennweite:

61 cm

3,8 cm

195,6 cm

444,5 cm

Blende F/D

3,5

1

4

4

Bildabmessungen (150 km Höhe)

14,4 x 217,9 km

308 x 308 km

17,67 km x variabel


Bodenauflösung:

1,8 m

162 m

0,6 bis 0,9 m


Blickwinkel:

5,12 Grad

70 Grad

6,4 Grad


Film:

2 ASA, 160 Linienpaare/mm

2 ASA, 160 Linienpaare/mm



Filmlänge:

70 mm Breite x 7.500 m


240 mm Breite, 7620 m Länge

12,7 und 24,1 cm Breite, bis 3733 m Länge

Framegröße

54,5 x 745 mm


221,4 mm x 900 mm

300 – 600 Stereopaare pro Rolle


Belichtungszeit:

2,11 bis 3,82 ms (1/500 bis 1/250 s)




Theoretische Bodenauflösung aus 150 km Entfernung.

0,80 m


0,20 m

0,09 m

Abmessungen:

172, 7 x 157,5 x 165,1 cm




Gewicht:

514,8 kg


500 kg + 23,6 kg Film

1873 kg (Kamera mit Film)

Kamerahersteller:

ITEK

ITEK

KODAK

KODAK

Erfolg Datum Offizieller Name Organal Name Trägerrakete
x 12.07.1963 OPS 1467 AFP-206 SV 951 Atlas Agena D
x 06.09.1963 OPS 1947 AFP-206 SV 952 Atlas Agena D
x 25.10.1963 OPS 2196 AFP-206 SV 953 Atlas Agena D
x 18.12.1963 OPS 2372 AFP-206 SV 954 Atlas Agena D
x 25.02.1964 OPS 2423 AFP-206 SV 955 Atlas Agena D
x 11.03.1964 OPS 3435 AFP-206 SV 956 Atlas Agena D
x 23.04.1964 OPS 3743 AFP-206 SV 957 Atlas Agena D
x 19.05.1964 OPS 3592 AFP-206 SV 958 Atlas Agena D
x 06.07.1964 OPS 3684 AFP-206 SV 959 Atlas Agena D
x 14.08.1964 OPS 3802 AFP-206 SV 960 SLV-3 Agena D
x 23.09.1964 OPS 4262 AFP-206 SV 962 SLV-3 Agena D
- 08.10.1964 OPS 4036 AFP-206 SV 961 SLV-3 Agena D
x 23.10.1964 OPS 4384 AFP-206 SV 963 Atlas Agena D
x 04.12.1964 OPS 4439 AFP-206 SV 964 SLV-3 Agena D
x 23.01.1965 OPS 4703 AFP-206 SV 965 SLV-3 Agena D
x 12.03.1965 OPS 4920 AFP-206 SV 966 SLV-3 Agena D
x 28.04.1965 OPS 4983 AFP-206 [F17] SLV-3 Agena D
x 27.05.1965 OPS 5236 AFP-206 [F18] SLV-3 Agena D
- 12.07.1965 OPS 5810 AFP-206 [F20] SLV-3 Agena D
x 03.08.1965 OPS 5698 AFP-206 [F21] SLV-3 Agena D
x 30.09.1965 OPS 7208 AFP-206 [F22] SLV-3 Agena D
x 08.11.1965 OPS 8293 AFP-206 [F23] SLV-3 Agena D
x 19.01.1966 OPS 7253 AFP-206 [F24] SLV-3 Agena D
x 15.02.1966 OPS 1184 AFP-206 [F25] SLV-3 Agena D
x 18.03.1966 OPS 0879 AFP-206 [F26] SLV-3 Agena D
x 19.04.1966 OPS 0910 AFP-206 [F27] SLV-3 Agena D
x 14.05.1966 OPS 1950 AFP-206 [F28] SLV-3 Agena D
x 03.06.1966 OPS 1577 AFP-206 [F29] SLV-3 Agena D
x 12.07.1966 OPS 1850 AFP-206 [F30] SLV-3 Agena D
x 16.08.1966 OPS 1832 AFP-206 [F31] SLV-3 Agena D
x 16.09.1966 OPS 1686 AFP-206 [F32] SLV-3 Agena D
x 12.10.1966 OPS 2055 AFP-206 [F33] SLV-3 Agena D
x 02.11.1966 OPS 2070 AFP-206 [F34] SLV-3 Agena D
x 05.12.1966 OPS 1890 AFP-206 [F35] SLV-3 Agena D
x 02.02.1967 OPS 4399 AFP-206 [F36] SLV-3 Agena D
x 22.05.1967 OPS 4321 AFP-206 [F37] SLV-3 Agena D
x 04.06.1967 OPS 4360 AFP-206 [F38] SLV-3 Agena D
All Items Success Launches
Summary 37 35

KH-8 Gambit-3 KH-8 Gambit

Die nächste Generation der KH Aufklärungssatelliten, die Gambits machte schon eine neue Trägerrakete notwendig. Von der Atlas-Agena D wurde Gambit auf die deutlich stärkere Titan 3B Agena verfrachtet. Diese konnte zirka 3.200 kg in einen polaren erdnahen Orbit transportieren. Die neuen Gambits wiegen nun 3.000 kg. Insgesamt 60 Stück starten davon vom 29.7.1966 bis zum 17.4.1984. Die Startrate nahm dabei zuerst langsam, dann schnell ab.

Zuerst gab es 8 Starts pro Jahr. Die neue Serie KH-9 Hexagon übernahm ab 1972 einen Teil der Aufgaben der Gambits. So sank die Startrate im Jahre 1973 auf nur noch 3 Satelliten. Zu diesem Zeitpunkt wurde auch eine verlängerte Titan, die Titan 34B mit einer verlängerten Erststufe und eine verlängerten Zweitstufe eingeführt, welche die Nutzlast von 3200 auf 3500 kg in einen polaren Orbit steigerte.

Als mit den KH-11 Satelliten dann die Möglichkeit bestand, ohne Film Bilder zu gewinnen, lief die Gambit Serie Anfang der achtziger Jahre aus. Die letzten Exemplare hat man wohl nur gestartet weil sie schon gebaut und bezahlt waren.

Die KH-8 Gambits auf der Titan hatten wahrscheinlich dieselbe Auflösung von bis zu 60 cm wie die KH-7 auf der Atlas, auch wenn das optische System etwas überarbeitet sein soll. Der gleiche Außendurchmesser lässt zumindest es nur schwer zu eine größere Kamera zu montieren, ohne das andere Nachteile auftreten. Mit steigendendem Durchmesser der Kamera wird der Bereich der durch Schwenken erfasst werden kann immer kleiner, weil die Kamera früher an den Rand des gleich großen Satellitengehäuses kommt. Wahrscheinlich hatten die KH-8 daher auch eine Auflösung von etwa 60 cm, wie die KH-7. Als das Programm  2011 "declassifiied" wurde, wurde die Brennweite der Kamera bekannt: 4,40 m. Damit wäre selbst mit einem niedrigauflösenden Film eine Auflösung von 60 cm erreichbar.

Wie diese umkreisten sie die Erde in sehr erdnahen Bahnen, typischerweise in 130 x 310 km Entfernung auf sonnensynchronen Umlaufbahnen mit Bahnneigungen von 96-110 Grad.

Vor allem aber betrug nun die Lebensdauer 30 Tage, manche vermuten bis zu 50 Tagen. Vieles spricht dafür, das die zusätzliche Masse daher auf Treibstoff beruht um die niedrige Bahn zu halten. Eventuell wurden auch mehr Filmkapseln eingesetzt. Erstmals hatten die Satelliten nun auch Solarpanels und waren nicht nur auf Batterien angewiesen. Dies war angesichts der verlängerten Missionsdauer auch notwendig, sonst wäre die Batterie zu schwer gewesen

KH-8 HambitDer Durchmesser lag wie bei KH-7 bei 1.52 m und auch diese Satelliten waren fest mit der Agena verbunden. Sie waren allerdings etwas länger. Man geht von 12 m aus. Eigens für sie wurde die Titan 3B Agena entworfen, die fast ausschließlich diese Satelliten transportierte. Lockheed hatte eine Variation der Agena vorgeschlagen: Die Agena war mit ihren lagerfähigen Treibstoffen schon in der Lage längere Zeit im Orbit zu verbleiben. Tests mit den Agena Oberstufen nach Ende der Gemini Missionen zeigten das. Ausgerüstet mit einem zusätzlichen System für die Rollachsensteuerung konnte sie das OCSV vollständig ersetzen. Daraus resultierten zwei Vorteile: Das eine war, dass das System nun einfacher und preiswerter war. Eine Agena Oberstufe war sowieso für die Satelliten vorgesehen (auch wenn es die Titan 3A mit der Transtage als Alternative gab). Das System würde so auch sicherer sein, da eine Fehlerquelle (das OCV) wegfallen würde. Der zweite Vorteil war aber dass es viel mehr Raum gab um Film mitführen, wenn das OCV wegfiel. Zusammen mit der höheren Nutzlast einer Titan 3B erlaubte dies wesentlich längere Missionen mit einer höheren Ausbeute an Film. Vieles Spricht dafür, dass auch mehr SRV  eingesetzt wurden, die nach und nach während der Mission abgesetzt wurden.

Die ersten KH-8 hatten wie ihre Vorgänger nur ein SRV (Satellite Recovery Vehicles), beginnend mit Nummer 11 (1969) wurden zwei SRV eingesetzt und die Betriebszeit im Orbit stieg langsam von 8 Tagen bei der ersten, über 18 Tagen bei der zweiten Mission auf rund 25 Tage an. Diese frühen KH-8 waren noch batteriebetrieben, wie KH-4A sparten sie Strom indem sie nach dem Fotografieren von Objekten und dem Absetzen der ersten Kapsel einen "Zombie" Modus (heute würde man Schlafmodus sagen) einnahmen, indem die meisten Systeme mit Ausnahme des Kommandoempfängers abgeschaltet waren. Aus diesem konnte man sie dann für weitere Beobachtungen reaktivieren. Die Batterien reichten aber nur für eine Betriebszeit von 3 Wochen. So wurden ab 1974 Solarpanels als zusätzliche Energieversorgung an das Heck der Agena montiert. Sehr rasch steigen nun die Missionszeiten an von 33 bis zu 128 Tagen. Die längere Missionszeit war möglich durch den Einsatz der Titan 34B (auch als Titan 24B bezeichnet9, mit einer verlängerten ersten Stufe. Dies erhöhte die Nutzlast um etwa 300 kg. Dadurch konnte mehr Treibstoff für die Lageregelung und das bei den erdnahen Bahnen nötige Anheben der Bahn in kurzen Abständen mitgeführt werden.

Auch nach dem Einführen der Nachfolgesysteme KH-9 und KH-11 wurden weitere GAMBIT Satelliten gestartet. Wie vorher das KH-4B System als Backup zum KH-7 System diente, waren nun die KH-8 ein Backupsystem für das KH.9 System. Die Vorstellung, dass die KH-8 weiterhin im Betrieb waren, da sie sich stärker der Erde näherten und so bessere Bilder machen konnten ist meiner Ansicht nach nicht schlüssig. Die KH-8 hatten erdnächste Punkte von 127 bis 1450 km. Die KH-9 welche von 155 bis 180 km - bei Berücksichtigung der 3 mal größeren Startmasse und des doppelten Durchmessers dürften die Kameras der KH-9 auch bei etwas höheren Bahnen durchaus bessere Aufnahmen gemacht haben als das KH-8 System.

Neben dem erfolgreichen Nachfolger gab es noch einen zweiten Grund, warum die KH-8 Satelliten ausgemustert wurden: Das Space Shuttle. US Air Force und NASA kamen überein die Agena Oberstufe nicht für Space Shuttle Einsätze umzubauen. Auch ihre Technologie war veraltet. Damit hätte ein Gambit wieder ein eigenes OCV gebraucht. Mehr noch: Die lange, schlanke Form des Satelliten machte es schwer mehr als den Satelliten mit dem Space Shuttle zu starten. Die Nutzlastverkleidung einer Titan 34B, welche ja an den Gambit angepasst war, hat eine Länge von 12.4 m. Ein Gambit wird so etwa 10 m lang gewesen sein und mehr als die Hälfte des Nutzlastraumes des Space Shuttles ausgefüllt haben. So blieb nur die Möglichkeit den kompletten Satelliten umzukonstruieren oder eben das Programm einzustellen.

Erfolg Datum Offizieller Name Orginal Name Trägerakete
x 29.07.1966 OPS 3014 KH8-1 GAMBIT Titan IIIB
x 28.09.1966 OPS 4096 KH8-2 GAMBIT Titan IIIB
x 14.12.1966 OPS 8968 KH8-3 GAMBIT Titan IIIB
x 24.02.1967 OPS 4204 KH8-4 GAMBIT Titan IIIB
- 26.04.1967 OPS 4243 KH8-5 GAMBIT Titan IIIB
x 20.06.1967 OPS 4282 KH8-6 GAMBIT Titan IIIB
x 16.08.1967 OPS 4886 KH8-7 GAMBIT Titan IIIB
x 19.09.1967 OPS 4941 KH8-8 GAMBIT Titan IIIB
x 25.10.1967 OPS 4995 KH8-9 GAMBIT Titan IIIB
x 05.12.1967 OPS 5000 KH8-10 GAMBIT Titan IIIB
x 18.01.1968 OPS 5028 KH8-11 GAMBIT Titan IIIB
x 13.03.1968 OPS 5057 KH8-12 GAMBIT Titan IIIB
x 17.04.1968 OPS 5105 KH8-13 GAMBIT Titan IIIB
x 05.06.1968 OPS 5138 KH8-14 GAMBIT Titan IIIB
x 06.08.1968 OPS 5187 KH8-15 GAMBIT Titan IIIB
x 10.09.1968 OPS 5247 KH8-16 GAMBIT Titan IIIB
x 06.11.1968 OPS 5296 KH8-17 GAMBIT Titan IIIB
x 04.12.1968 OPS 6518 KH8-18 GAMBIT Titan IIIB
x 22.01.1969 OPS 7585 KH8-19 GAMBIT Titan IIIB
x 04.03.1969 OPS 4248 KH8-20 GAMBIT Titan IIIB
x 15.04.1969 OPS 5310 KH8-21 GAMBIT Titan IIIB
x 03.06.1969 OPS 1077 KH8-22 GAMBIT Titan IIIB
x 23.08.1969 OPS 7807 KH8-23 GAMBIT Titan IIIB
x 24.10.1969 OPS 8455 KH8-24 GAMBIT Titan IIIB
x 14.01.1970 OPS 6531 KH8-25 GAMBIT Titan IIIB
x 15.04.1970 OPS 2863 KH8-26 GAMBIT Titan IIIB
x 25.06.1970 OPS 6820 KH8-27 GAMBIT Titan IIIB
x 18.08.1970 OPS 7874 KH8-28 GAMBIT Titan IIIB
x 23.10.1970 OPS 7568 KH8-29 GAMBIT Titan IIIB
x 21.01.1971 OPS 7776 KH8-30 GAMBIT Titan 23B
x 22.04.1971 OPS 7899 KH8-31 GAMBIT Titan 23B
x 12.08.1971 OPS 8607 KH8-32 GAMBIT Titan 24B
x 23.10.1971 OPS 7616 KH8-33 GAMBIT Titan 24B
x 17.03.1972 OPS 1678 KH8-34 GAMBIT Titan 24B
- 20.05.1972 OPS 6574 KH8-35 GAMBIT Titan 24B
x 01.09.1972 OPS 8888 KH8-36 GAMBIT Titan 24B
x 21.12.1972 OPS 3978 KH8-37 GAMBIT Titan 24B
x 16.05.1973 OPS 2093 KH8-38 GAMBIT Titan 24B
- 26.06.1973 OPS 4018 KH8-39 GAMBIT Titan 24B
x 27.09.1973 OPS 6275 KH8-40 GAMBIT Titan 24B
x 13.02.1974 OPS 6889 KH8-41 GAMBIT Titan 24B
x 06.06.1974 OPS 1776 KH8-42 GAMBIT Titan 24B
x 14.08.1974 OPS 3004 KH8-43 GAMBIT Titan 24B
x 18.04.1975 OPS 4883 KH8-44 GAMBIT Titan 24B
x 09.10.1975 OPS 5499 KH8-45 GAMBIT Titan 24B
x 22.03.1976 OPS 7600 KH8-46 GAMBIT Titan 24B
x 15.09.1976 OPS 8533 KH8-47 GAMBIT Titan 24B
x 13.03.1977 OPS 4915 KH8-48 GAMBIT Titan 24B
x 23.09.1977 OPS 7471 KH8-49 GAMBIT Titan 24B
x 28.05.1979 OPS 7164 KH8-50 GAMBIT Titan 24B
x 28.02.1981 OPS 1166 KH8-51 GAMBIT Titan 24B
x 21.01.1982 OPS 2849 KH8-52 GAMBIT Titan 24B
x 15.04.1983 OPS 2925 KH8-53 GAMBIT Titan 24B
x 17.04.1984 OPS 8424 KH8-54 GAMBIT Titan 24B
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Summary 54 51

KH-9 Hexagon

KH.-9 HexagonVon ganz anderem Kaliber war die KH-9 Serie, Codename Hexagon, doch bekannter als "Big Bird". Das ist keine Untertreibung, denn es handelte sich schon um ganz große Satelliten. Gestartet mit einer Titan 3D wogen die Satelliten anfangs 11 t, später (ab 1984) mit der Titan 34 sogar 13.3 t. Der Durchmesser betrug 3,0 m, die Länge 18  m.

Die Hexagon Serie war zuerst gedacht als ein Backup zu dem militärischen MOL Projekt. Sie startete später. Erste Aufträge an Perkin Elmer gab es erst im Mai 1966. Bis zu dieser Zeit wurde auch der Einsatzzweck definiert. KH-10 sollte hochauflösende Detailaufnahmen machen. Die Astronauten konnten selektiv auf den Auslöser drücken und KH-9 sollte die Tradition von CORONA fortsetzen und größere Flächen streifenweise abtasten und damit die Grundlage liefern. Schließlich musste man erst mal wissen wo die Ziele sind. Anders als MOL war KH-9 ein von der CIA geführtes Projekt, die damit wie bei KH-6 ein eigenes System haben wollten.

Gegenüber der Gambit Serie wurde die Auflösung nicht gesteigert. Sie betrug 60 cm. Die Vorteile des Big Birds waren anderer Natur. Zwei Kameras mit je 1.52 Brennweite konnten noch aus größerer Höhe Bilder machen, man konnte von den ganz nahen Orbits der Gambits wieder abrücken. Die Bahnen der 19 gestarteten Exemplare hatten im Durchschnitt eine Bahnneigung von 96,4 Grad mit einem erdnächsten Punkt von 187 und einem erdfernsten Punkt von 294 km.

Die genauen Kameradaten sind unbekannt, so wird neben einer Brennweite von 1,52 m auch ein Spiegeldurchmesser von 1,52 m angegeben. Öfters werden zwanzig Zoll, also 50,8 cm genannt, dass passt zu einem Spiegelsystem mit F/3, einem typischen Wert für den Primärfokus von Cassegrain Spiegelteleskopen. Die beiden Kameras sollen stereoskope Aufnahmen anfertigen können und bis zu 30 Grad vom Fußpunkt unter dem Satelliten geschwenkt werden können. Je eine Kamera befand sich an dem vorderen und dem hinteren Ende.

Völlig neu war das Filmtransportsystem. Während der ganze Satellit im Vakuum arbeitete, war der Filmtransport unter Druck ausgelegt. Für Scans mit der großen Scanbreite musste der Film mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s durch die Fokalebene bewegt werden, synchronisiert mit der Bewegung der Kamera um Bewegungsunschärfen zu vermeiden. Damit dies möglich war bewegte er sich auf einem Polster aus Druckluft, anstatt auf Rollen wie bei herkömmlichen Kameras. Verwendet, und diese Angabe ist aus veröffentlichten CIA Akten sicher Kodak 1414 Film, ein Film für Luftbildaufnahmen auf einer ultradünnen Basis. Die Breite betrug 6,6 Zoll oder 167 mm, davon sollen 155 mm nutzbare Aufnahmefläche sein. Die Auflösung des Films liegt bei 3,7 Mikrometern bei hohem Kontrast (1000 zu 1) und 7,4 Mikrometern bei niedrigem Kontrast (1,6 zu 1). Das sind aus 240 km Höhe, der mittleren Entfernung der Hexagon 58 bzw. 116 cm. 70 km Film waren an Bord, genügend um bei dieser Auflösung über 160 Millionen km² abzubilden. Das ist mehr als die gesamte Landfläche der Erde (etwa 155 Millionen km²).

Eine weitere Panoramakamera mit 30 cm Brennweite konnte Aufnahmen mit bis zu 595 km Breite machen. Damit konnte man einen eigenen Satelliten für die Erstellung von niedrigauflösenden Bildern einsparen. Jeder Satellit hatte 90 km Film mit einer Breite von 16,5 cm (6,5 Zoll) an Bord. Anfangs drei, später vier Rückführbehälter brachten ihn zurück zur Erde. Dazu zündete der Satellit zuerst sein Triebwerk im Heck, erniedrigte dadurch die Bahn, sodass er ohne Korrektur in die Atmosphäre eintauchen würde, setzte dann die Kapsel ab, und drehte sich und zündete erneut um die Bahn wieder anzuheben um nicht selbst zu verglühen.

Durch vier (spätere Modelle die mit der Titan 34D gestartet wurden sogar sechs) Rückführbehälter stieg die Lebensdauer auf bis zu 275 Tagen im Orbit an. Jeder der Rückführbehälter soll um die 500 kg gewogen haben. Im Durchschnitt waren die 20 gestarteten Missionen 138 Tage aktiv. Es gibt allerdings sehr große Schwankungen: Die ersten waren nur 50 bis 100 Tage aktiv. 19 der 20 Missionen glückten. Der Erststart fand am 16.7.1971 statt und bedeutete das Ende des Corona Programms, der letzte am 18.4.1986. Im Durchschnitt befanden sich in diesem Zeitraum immer 1-2 Hexagon Satelliten im Orbit. Die Big Birds waren die größten und letzten Spionagesatelliten die mit Film arbeiteten.

Die Panoramakameras, welche die Grobkartierung durchführten ersetzten die KH 1-4 Serie mit ihren breiten Scans. Die Aufnahmen dieser wurden veröffentlicht. Sie sind geeignet für Karten mit einem Maßstab von etwa 1/250.000. Das entspricht bei gängiger Drucktechnik einer Bodenauflösung von etwa 20-40 m. Es wurden bei zwölf Missionen insgesamt 29.000 Bilder angefertigt. Jedes bildet eine Fläche von 3.400 km² ab. Jedes Bild hatte 1.058 feine Kreuze (Roseau Gitter) und das Negativ hatte das Format 23 x 46 cm bei einer Fokuslänge von 30,5 cm.

Im Herbst 2011 verlor KH-9 seinen Geheimnisstatus und es gab erste Details des Projektes, die auch Basis für diesen Bericht sind. Ein KH-9 Satellit wurde ür genau einen Tag ausgestellt. Die Fotostrecke dazu findet sich hier.
KH-9 Hexagon
Länge: 18,00 m
Maximaler Durchmesser: 3,05 m
Maximale Startmasse: 13.600 kg
Rückführkapseln: 4
Film: 100 km x 16,5 cm
Detailkameras: 2
Auflösung: 60 - 100 cm
Schwenkbareich: 30 Grad, 595 km Streifenlänge
Brennweite: 1,52 m
Panormakamera 0,305 m Brennweite
Auflösung Panoramakamera 20 - 40 m
 

Erfolg Datum Offizieller Name Orginal Name Trägerakete
x 15.06.1971 OPS 7809 KH9-1 HEXAGON Titan IIID
x 20.01.1972 OPS 1737 KH9-2 HEXAGON Titan IIID
x 07.07.1972 OPS 7293 KH9-3 HEXAGON Titan IIID
x 10.10.1972 OPS 8314 KH9-4 HEXAGON Titan IIID
x 09.03.1973 OPS 8410 KH9-5 HEXAGON Titan IIID
x 13.07.1973 OPS 8261 KH9-6 HEXAGON Titan IIID
x 10.11.1973 OPS 6630 KH9-7 HEXAGON Titan IIID
x 10.04.1974 OPS 6245 KH9-8 HEXAGON Titan IIID
x 29.10.1974 OPS 7122 KH9-9 HEXAGON Titan IIID
x 08.06.1975 OPS 6381 KH9-10 HEXAGON Titan IIID
x 04.12.1975 OPS 4428 KH9-11 HEXAGON Titan IIID
x 08.07.1976 OPS 4699 KH9-12 HEXAGON Titan IIID
x 27.06.1977 OPS 4800 KH9-13 HEXAGON Titan IIID
x 16.03.1978 OPS 0460 KH9-14 HEXAGON Titan IIID
x 16.03.1979 OPS 3854 KH9-15 HEXAGON Titan IIID
x 18.06.1980 OPS 3123 KH9-16 HEXAGON Titan IIID
x 11.05.1982 OPS 5642 KH9-17 HEXAGON Titan IIID
x 20.06.1983 OPS 0721 KH9-18 HEXAGON Titan 34D
x 25.06.1984 USA 2 KH9-19 HEXAGON Titan 34D
- 18.04.1986 USA KH9-20 HEXAGON Titan 34D
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Summary 20 19

KH-10 Dorian (Mol)

Mol (montierte Grafik)Im Jahre 1963 untersuchte das Verteidigungsministerium erstmals die Möglichkeit mit Astronauten militärische Erderkundung zu betreiben - ähnlich wie dies auch die Sowjets in den militärischen Saljut Stationen (Almaz) tun sollten. 1965 lag der Plan für das Projekt MOL vor: Mol stand für Manned Orbital Laboratory. 1966 begann man das Projekt zu entwickeln. Träger war für Mol die Titan 3C, die dafür schon entwickelt wurde, als MOL schwerer wurde, wich man auf eine Titan 3M aus, eine verlängerte Titan 3C, in etwa der späteren Titan 34D vergleichbar. (Diese wurde dann aber nie gebaut). Die Kosten für MOL stiegen jedoch rasch von 1.5 auf 3 Mrd. USD an. Dazu kam eine andere Frage: Was würde passieren wenn man eine Besatzung verlieren würde? Wenn ein KH-8 Satellit verloren ging, so startete man einfach einen neuen, ein Verlust einer bemannten Mission würde aber das gesamte Programm anhalten bis man wirklich sicher war, dass dies nicht noch mal vorkommen konnte. Das konnte sich ein Programm von dem nach Ansicht des DoD die nationale Sicherheit abhing nicht leisten. Die ansteigenden Kosten des Vietnamkriegs führten schließlich 1969 zur Aufgabe des Projektes. Am 10.6.1969 wurde es nach kumulativen Ausgaben von 1.3 Milliarden Dollar und vierjähriger Entwicklungsarbeit gestrichen. Gestartet wurde lediglich ein MOL Mockup mit dem ersten Titan 3C Testflug.

KH-10 bestand aus zwei Teilen. Einem "weissen" nicht geheimen Teil der Air Force, die schon im Vorfeld Studien gemacht hatte, wie sie die Gemini Raumschiffe zur Aufklärung nutzen konnte, und einem "schwarzen" Teil, der von der NRO geleitet wurde und die Ausstattung des Labors betraf.

Mol selbst bestand aus 3 Teilen:

KH-10 DorianDie Gesamtmasse von MOL betrug anfangs 11.340 kg, nach verschiedenen Änderungen 14.430 kg. Das 9,8 t schwere Mol Mockup wurde in eine 280-298 km hohe Bahn eingeschossen. Gedacht wurde auch an Versorgungskapseln, die ebenfalls aus Gemini Raumschiffen bestanden. Dazu hätte man alle Systeme entfernt die man nur für die Besatzung benötigte und die Versorgungseinheit von Gemini mit Treibstoffvorräten und einem Antrieb ausgestattet. Die Gemini B Kapseln sollten über die Versorgungseinheit angekoppelt werden. Es war somit ein Tunnel durch die Bremseinheit und die Versorgungseinheit notwendig und der Hitzeschutzschild musste eine Lucke beinhalten. Eine so umgebaute Gemini Kapsel wurde am 3.11.1966 auf einem suborbitalen Flug getestet. Ohne Versorgungskapseln wäre jedes Labor nur einmal zu benutzen. Dann wäre es in einen niedrigen Orbit (bis zu 160 km Erdnähe) gelangt und man hätte erheblich höher aufgelöste Aufnahmen (bis zu 10 cm) erhalten.

Die Kamera KH-10 an Bord soll 23 cm Auflösung am Boden gehabt haben. Verwendet soll ein Teleskop mit 1,52 m (später: 1,78 m) Durchmesser worden sein. (Die größte Angabe sind 70-72 Zoll, das sind 178 bzw. 183 cm Durchmesser). Limitiert ist auf jeden Fall die Brennweite. Da diese maximal doppelt so hoch sein konnte wie bei KH-8 (Durchmesser von MOL 3,05 m verglichen mit 1,52 m bei Gambit) ist eine maximale Auflösung von 30 cm denkbar. Da allerdings höchstwahrscheinlich das Labor sich in einer höheren Umlaufbahn wird befunden haben als die KH-8 Satelliten, dürfte die größere Optik vor allem gewählt worden sein, um die Auflösung beizubehalten, aber längere Missionen zu ermöglichen.

Der Film soll je nach Autor mittels 4 Rückkehrkapseln oder durch die Astronauten zur Erde zurückgebracht werden. Der Vorteil des bemannten Programms lag in der Intelligenz der Astronauten. Anstatt stur die ganze Sowjetunion abzulichten konnten diese vor der Aufnahme schauen, was sich aufzunehmen lohnte und so Film einsparen und auch die Arbeit am Boden beim Auswerten der Bilder verringern. Den Vorteil dieses Konzepts erkannten auch die Sowjets die in den siebziger Jahren eine Reihe von militärischen Saljut Stationen starteten, ausgestattet mit hochauflösenden Kameras.

5 MOL sollten gestartet werden. 17 Astronauten wurden rekrutiert. Diese wechselten nach Einstellung dann zum Teil ins Skylab und Shuttle Programm. Bob Crippen, Copilot des ersten Space Shuttle Fluges stammte z.B. aus dem MOL Programm.

KH-11 Kennankh11.gif

Mit diesem Satelliten vollzog sich die Wende weg von der Filmbergung zur elektronischen Datenverarbeitung. Anstatt Film verwendet der KH-11 Satellit CCDs. Wie ich schon ausgeführt habe ist es wahrscheinlich das keine Chips sondern eine Zeile zum Einsatz kommt (ähnliche Technik auch bei den Landsat + Spot Satelliten). Die Daten werden über militärische Kommunikationssatelliten in die USA geschickt, machen Quellen behaupten sogar, das es möglich sei den Satellit "Online" zu steuern, das heißt auf mit einer Übersichtskamera gewonnenen Bildern Gebiete auszuwählen während der Satellit das Ziel passiert und die Detailkamera dann auf diese auszurichten.

Unklar ist welche zusätzlichen Funktionen der KH-11 Satellit hat. Manche Autoren gehen von Multispektralkameras aus, andere von Höhenabstandssensoren.

Der erste KH-11 startete am 19.12.1976, der letzte am 6.11.1988. Es erfolgten 9 Starts mit einem Fehlstart. Ständig waren mindestens 2 Satelliten im Orbit. Die Startmasse muss kleiner als 11 t gewesen, sein, die Maximalnutzlast einer Titan 3D für eine polare Umlaufbahn.

Die Lebensdauer betrug anfangs 3 Jahre steigerte sich aber auf über ein Jahrzehnt, woran auch mehr Treibstoff beim Start mit der Titan 34 schuld ist. Sie erlaubte es die Masse von 11 auf 13.3 t zu steigern und so mehr Treibstoff mitzuführen. Alle KH-11 hatten stark elliptische Bahnen mit 160-300 km Perigäum und 800-1000 km Apogäum. Die ersten starteten mit der Titan 3D, die letzten 4 mit der Titan 34.

Die Erfindung des CCD hatte drastische Konsequenzen für das US Raumfahrtprogramm. Anders als mit Videokameras konnte man mit einem CCD qualitativ dem Film ebenbürtige Aufnahmen erstellen mit bestechender Schärfe und hoher Lichtempfindlichkeit. Ein CCD ist sogar noch um einiges lichtempfindlicher als Film. Wodurch man die Bewegungsunschärfe durch geringere Belichtungszeiten verringern kann. Das wichtigste war aber, dass man nun einen Satelliten beliebig lange im Orbit belassen konnte anstatt nach einigen Wochen ihn aufzugeben, weil die Filmkapseln verbraucht waren.

Die Verwendung von Scanzeilen anstatt flächigen CCD hat Vorteile und Nachteile. Scanzeilen gibt es in sehr großer Breite, man kann eine breitere Scanzeile aus mehreren einzelnen Zeilen konstruieren und die Länge eines Streifens ist unbegrenzt. Man muss sie aber sehr schnell auslesen. Typischerweise bewegt sich der Satellit mit 7 km/s relativ zum Boden. Bei einer Auflösung von 20 cm, die einem KH-11 immer wieder zugesprochen wird ergibt sich so eine maximale Belichtungszeit von 1/35000 Sekunde. Das ist selbst für einen CCD sehr wenig. Gleichzeitig muss man große Datenmengen auslesen und übertragen oder zwischenspeichern. Heute gibt es kommerzielle Aufklärungssatelliten welche dieses Problem lösen indem sie die Signale von mehreren Scanzeilen synchron auslesen und passend zur Bewegung des Satelliten addieren. Die Datenspeicherung ist heute kein Problem mehr, es gibt schnelle und große Flash RAM Bausteine und auch der Datenempfang ist heute mittels schneller Computer und Netzwerke kein Problem mehr. Mitte der siebziger Jahre war dies erheblich komplexer, wahrscheinlich übertrugen die Keyhole Daten ihre Daten life über militärische Kommunikationssatelliten. Das Problem der Belichtungszeit wurde  wahrscheinlich durch eine Bewegung der Kamera gelöst die auch Vibrationen und Bewegungen des Satelliten ausgleichen musste. Der elliptische Orbit bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit über die Erde stark variiert machte dies nicht einfach.

Su27 / Mig29Vor der Einführung des KH-11 war die US Air Force sehr an dem Shuttle Programm interessiert, baute eine eigene Startrampe für den Space Shuttle auf dem US Stützpunkt Vandenberg und wollte zeitweise sogar eigene militärische Shuttles betrieben. Die Nutzlastkapazität eines Space Shuttles war so bemessen, dass er bei einem Flug einen KH-9 in den Orbit bringen und einen anderen KH-9 zurückbringen konnte. Als diese sank war das DoD sogar sehr daran interessiert, dass man sie sehr schnell wieder auf Soll brachte.

Die Auflösung eines KH-11 ist geheim. Nach Angaben eines Autors (der wiederum mit einem CIA Angestellten gesprochen hat, also mehr Hörensagen), hatte der erste KH-11 einen Spiegel mit 234 mm Durchmesser. Bei einem Schmidt-Cassegrain System errechnet sich daraus eine Auflösung von 11 cm aus 300 km Entfernung. Dies korrespondiert mit real erzielten 12-15 cm Auflösung die öfters aus Fotos abgeleitet wurden.

Diese Auflösung können bei diesen KH-11 Fotos von Mig 29 und Su 27 nicht verifiziert werden. Bei genauer der Betrachtung der Bilder ist beim besseren (unten) eine Auflösung von zirka 30 cm gegeben. Allerdings sind dies freigegebene Aufnahmen, von denen man nicht weiß ob sie nachträglich gezielt verschlechtert wurden.

Erfolg Datum Offizieller Name Orginal Name Trägerakete
x 19.12.1976 OPS 5705 KH11-1 KENNAN Titan IIID
x 14.06.1978 OPS 4515 KH11-2 KENNAN Titan IIID
x 07.02.1980 OPS 2581 KH11-3 KENNAN Titan IIID
x 03.09.1981 OPS 3984 KH11-4 KENNAN Titan IIID
x 17.11.1982 OPS 9627 KH11-5 KENNAN Titan IIID
x 04.12.1984 USA 6 KH11-6 KENNAN Titan 34D
- 28.08.1985 USA KH11-7 KENNAN Titan 34D
x 26.10.1987 USA 27 KH11-8 KENNAN Titan 34D
x 06.11.1988 USA 33 KH11-9 KENNAN Titan 34D
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Summary 9 8

KH-12 Crystal

Die nächste Generation der KH Satelliten konnte durch die größere Titan 4 Nutzlasthülle auf 4 m Durchmesser gesteigert werden. Man erwartet bei diesen Satelliten der Crystalserie eine Bodenauflösung von bis zu 10 cm. Die größere Nutzlastmasse der Titan 4 steigerte die Nutzlast auf maximal 14 t, was vor allem den Treibstoffvorräten zugute kommt. Bislang mussten nur 3 dieser Satelliten gestartet werden. Dies spricht für eine lange Lebensdauer. Verschiedene Autoren vermuten eine zusätzliche Ausrüstung zum Abfangen von elektronischen Signalen (Mobilfunk) sowie eine bessere multispektrale Ausrüstung, auch wenn dies bei militärischen Satelliten nur bedingt Sinn macht. (Man hat schon die Verwendung von IR und Farbfilm beim Corona Projekt verworfen).

Der KH-12 sollte zuerst von dem Shuttle gestartet werden, doch das DoD hat sich schon frühzeitig die Möglichkeit offen gehalten durch Ausbau der Titan zur Titan 4 mit dieser die schwere Nutzlast zu starten. Manche Autoren geben beim KH-12 ähnlich wie beim KH-11 sehr hohe Bodenauflösungen von 10-12 cm an, andere sprechen nur von 30 cm Auflösung. Der erste Start eines KH-12 erfolgte am 28.11.1992, der bislang letzte am 5.10.2001 Es wurden nur vier Exemplare in den letzten 12 Jahren gestartet.

Die KH-12 haben Bahnen von 250-300 km als niedrigstem Punkt und 950-1200 km als höchsten Punkt. Sie sind in der Regel sonnensynchron um immer gleiche Belichtungsbedingungen zu haben.

Die Einführung der Titan 4B erhöhte die Nutzlast für einen polaren Orbit auf etwa 17-18 t. Verschiedene Autoren meinen es gäbe einen "Improved Crystal" Satelliten der etwas schwerer als die Typen für die Titan 4 ist. Das wahre Gewicht kennen wir nicht. Auch die Angaben zur Maximalnutzlast der Titan beziehen sich nur auf die 185 km Bahn. Bei den elliptischen Bahnen welche die Satelliten hatten ist sie geringer oder die Satelliten haben selbst mit ihrem Treibstoff diese Bahnen erreicht.

Der letzte Start eines KH-12 erfolgte dann 2011 erstmals mit einer Delta 4H.

2011 stiftete das NRO zwei Teleskope der NASA. Sie wären überflüssig und würden wegen geänderter Anforderungen keinen Sinn mehr machen. Offen ist ob es sich um die Teleskope von KH-12 handelt oder seinem Nachfolger (KH-13, allerdings wurde niemals ein Nachfolger offiziell bestätigt) oder sie für eine neue Generation gedacht waren, die nun wegen geänderter Rahmenbedingungen nicht mehr sinnvoll sind. Da sie in den späten 90er Jahren und frühen 2000 er konstruiert wurden, dürften sie wohl eher zu den derzeitigen Satelliten gehören. Diese Teleskope haben in der Tat einen Durchmesser von 2,38 m wie Hubble. Sie sind leichter und kürzer (nur halb so lang, korreliert dies mit der Fokuslänge so müsste sie rund 28 m betragen). Damit hat das Teleskop ein größeres Gesichtsfeld als Hubble. Es soll 100x größer sein, was je nachdem ob man diese Angabe als Fläche oder Abmessung betrachtet für ein Gesichtsfeld von 0,56 oder 5,6 Grad sprechen würde. Bei letztem wären über 400.000 Pixel nötig, wenn ein Scanzeilendetektor zum Einsatz kommt. Das ist für ein Teleskop dieser Größe schon ein riesiges Gesichtsfeld. Selbst Amateurteleskope haben ein kleineres, so halte ich 0,56 Grad (in etwa der Durchmesser des Vollmonds) für eine gängigere Größe. Die Datenmenge ist auch dann noch enorm: Bei einem Zeilendetektor müsste bei 10 cm Auflösung das System rund 3 Milliarden Bildpunkte pro Sekunde auslesen und verarbeiten können.

Sie haben aber auch einen verschiebbaren Sekundärspiegel. Damit kann man den Fokus verändern. Sofern er in zwei Achsen beweglich ist, kann man aber damit in Grenzen auch den Hauptnachteil eines solch großen Teleskops kompensieren - das man zum Verändern der Blickrichtung das ganze sehr schwere Teleskop schwenken muss. Damit kann man etwas nach "links" oder "rechts" blicken. Erstaunlich ist, dass die angegebenen Herstellungskosten der Teleskope nur 275 Millionen Dollar betrugen (also weniger als 140 pro Exemplar - nur ein Bruchteil der Herstellungskosten des Satelliten) und der aktuelle Wert 75 Millionen Dollar - letzteres spricht dafür, dass die Herstellung schon lange zurückliegt.

kh12.gif

KH-12 Starts

Datum Nutzlast Alternativname Trägerrakete Trägernummer Startplatz Erfolg
28.08.1985 USA Improved CRYSTAL 2101? Titan 34D 34D-7 (04D-6) V SLC4E
26.10.1987 USA 27 Improved CRYSTAL 2102 Titan 34D 34D-15 (04D-8) V SLC4E
06.11.1988 USA 33 Improved CRYSTAL 2103 Titan 34D 34D-14 (04D-7) V SLC4E
28.11.1992 USA 86 Improved CRYSTAL 2104 Titan 404A K-3 (45J-1) V SLC4E
05.12.1995 USA 116 Improved CRYSTAL 2105 Titan 404A K-15 (45 V SLC4E
20.12.1996 USA 129 Improved CRYSTAL 2106 Titan 404A K-13 (45J-5) V SLC4E
05.10.2001 USA 161 Improved CRYSTAL 2107? Titan 404B 4B-34 V SLC4E
19.10.2005 USA 186 Improved CRYSTAL 2108? Titan 404B 4B-26 V SLC4E
20.01.2011 USA 224 Improved CRYSTAL 2109? Delta 4H D4-15 (352) V SLC6
Gesamt Starts Erfolge
Gesamt 9 8

Rekonstruktion der Leistungsdaten

Ausgehend von dieser neuesten Generation will ich erläutern wie man eine Abschätzung der Auflösung bekommt. Was wissen wir von einem KH-12 ? Es ist nicht viel. Eigentlich haben wir nur Schätzungen. Wir können die maximale Masse aus der Größe der Trägerrakete (einer Titan 4A/B) zu etwa 19-21 t je nach Bahn bestimmen. Die Größe wird von der Nutzlasthülle bestimmt die Abmessungen von 5 m Durchmesser und abhängig von der Oberstufe maximal 26 m Länge hat. Der Satellit muss kleiner sein und hat daher einen maximalen Durchmesser von 4.3-4.5 m.

Kameraposition

Geht man davon aus, dass ein KH-12 wie in den Zeichnungen vermutet (und auch bei dem KH 1-6 Programm bestätigt) zylindrische Form hat so kann man die Kamera entweder in der Längsachse einbauen (wie Hubble) oder in der Querachse (wie bei KH 1-6). Im ersten Fall kann der Spiegel und die Brennweite sehr groß sein. Allerdings muss man um verschiedene Ziele zu fotografieren den ganzen Satelliten drehen. Das geht bei einem Weltraumteleskop, dass Stunden lang ein Objekt beobachtet, so das 10-20 Minuten für die Rotation keine Rolle spielt. Für einen Erdbobachtungssatelliten ist dies nicht praktikabel.

Wenn man die Kamera längs einbaut und über einen Umlenkspiegel nach unten schaut kann man innerhalb der Flugrichtung schnell wechseln, aber nicht quer dazu, zudem verschiebt ein Drehen des Spiegels die optische Achse, so dass man die Kamera dieser nachführen muss. Auch diese Lösung, die der obige Autor skizziert hat ist nicht praktikabel.

Es bleibt die letzte Möglichkeit: Die Kamera sitzt quer zur Flugrichtung und schaut durch ein Loch in dem Zylindermantel nach unten. So arbeiten alle Erdbobachtungssatelliten und auch die alten KH Satelliten von denen man konstruktive Details kennt. so kann man die Kamera leicht schwenken und ausrichten. Als Nachteil ist die Tubuslänge begrenzt. Die maximale Tubuslänge muss deutlich kürzer als der Durchmesser des Satelliten sein. Schließlich soll hinten am Tubus ja noch eine Kamera montiert werden und Spielraum zum drehen braucht man auch. Ich schätze, dass die Tubuslänge bei maximal 3-3.5 m Länge liegt. Bei den kurzen Schmidt-Cassegrain Fernrohren entspricht dies einer Brennweite von 12-17.5 m (der vier bis fünffachen Tubuslänge).

Detektoren

Detektoren sind CCD. Astronomische CCD und CCD für Planetensonden haben in den letzten 10 Jahren nicht die Verkleinerung der Pixelgröße mitgemacht, die Digitalkameras auszeichnen. Der Grund: Das Rauschen steigt dann schnell an. Wer selbst eine ältere Digitalkamera mit einer neueren vergleicht wird dies auch festgestellt haben. Ich denke dies gilt auch für militärische Anwendungen. Es hat keinen Sinn sehr kleine Pixel zu verwenden, wenn man dann verrauschte Bilder bekommt oder sehr lange Belichten muss, wodurch die Bewegungsunschärfe größer wird. Heute haben Raumsonden und Erdbeobachtungssatelliten CCD mit Pixelgrößen von 10-14 Mikrometern. Nehmen wir einen erdnächsten Punkt von 250-300 km an, wie er oft für diese Satelliten angegeben wird, so folgert daraus eine Auflösung am Boden von 14.3 cm/Pixel (best case f=17.5 m, 10 µm/Pixel, 250 km Aufnahmeabstand) bis 33.6 cm/Pixel (worst case, f=12.5 m, 14 µm/Pixel, 300 km Aufnahmeabstand).

Allerdings wird man 2x2 bis 3x3 Pixel zusammenfassen. Wie gut die Fotos wirklich sind wird weiterhin Spekulation bleiben. Man sollte schließlich davon ausgehen, das publizierte Bilder nur gerade soviel zeigen wie nötig ist um die Öffentlichkeit zu überzeugen und man ihre Auflösung reduziert hat. Eine Untersuchung eines KH-12 Fotos von der damals im Bau befindlichen Admiral Kuznetsov (einem Flugzeugträger) durch den Autor ergab, dass man kleinste Details von 50 cm Größe erkennen konnte. Ein Bild der Hammurabi Tankdivision von 1991 ergab in etwa dasselbe Resultat (Die T-72 Panzer waren 14-15 Pixel lang und die Wannenlänge dieser Panzer beträgt 6.95 m). Die Auflösung eines KH11/12 ist daher wahrscheinlich größer. doch um wie viel besser das wissen wir nicht.

Weitwinkel Kartierung - Die Vorläufer der Erderkundungssatelliten

Anfangs gab es neben den Detailaufklärern die bis heute eingesetzt werden noch ein zweites Programm. Ähnlich wie 10 Jahre später die zivilen Erderkundungssatelliten Landsat galt es hier sehr große Gebiete zu kartieren. Derartige Karten waren für zwei Dinge notwendig: Zum einen mussten potentielle Ziele für einen Gegenschlag erst einmal gefunden werden. Raketensilos in Sibirien stehen bekanntlich nicht auf Landkarten, aber die Interkontinentalraketen mussten präzise auf ein Ziel ausgerichtet werden.

Zum anderen war es Verschwendung wenn ein KH-1-4 einen kleinen Streifen der SU überfliegt und hochauflösende Aufnahmen anfertigt, aber der größte Teil unbewohntes Gebiet ist. Es galt also potentiell interessante Objekte für die Detailaufnahmen zu entdecken. Das hier vorgestellte Samos Programm war jedoch nicht sehr erfolgreich. So ging man dazu über, eben öfters einen KH 2-4 Satelliten zu starten.

Samos

samos-a.gif

Während das Corona Programm in den frühen Sechziger Jahren der Detailaufklärung diente war die Aufgabe des Samos Programms Weitwinkelaufnahmen zu machen um Gebiete zu finden in denen sich potentielle Raketenabschussbasen befanden, die man mit Corona untersuchen wollte.

Weiterhin war Samos ein Alternativprogramm der Air Force zum CIA Programm Corona (KH 1-4). Es war progressiver ausgelegt, so hatte das System die Fähigkeit den Film an Bord zu entwickeln. Damit musste man nicht bis zur Bergung der Kapsel warten, auch wenn dies um noch bessere Aufnahmen zu erhalten.

Samos startete auf der Atlas Agena. Die beiden ersten Satelliten mit der Atlas Agena A, die 9 folgenden mit der Atlas Agena B. Die beiden ersten Samos A Satelliten hatten eine Startmasse von 1845 kg und zwei Kameras an Bord. Eine Kamera E-1 mit 183 mm Brennweite und eine zweite (Typ E-6) mit 91 cm Brennweite. Erstere lieferte 161 × 161 km große Aufnahmen mit 30 m Auflösung, letztere Aufnahmen mit 27 × 27 km und 6 m Auflösung. Die Aufnahmen wurden an Bord entwickelt und zur Erde gesandt. Nur ein Start in eine 474 × 556 km Bahn gelang.

Die E-1 Kamera setzte EKC Bimat (Positivfilm) und SO 243 (Negativfilm) ein. Der Negativfilm wurde belichtet, gegen den SO-111 gelatinebeschichteten Bimatfilm gepresst und in einem halbtrockenen Prozess belichtet.

Das Abtasten erfolgte durch einen Zeilenscanner. Lichtquelle war eine Kathodenstrahlröhre mit einer rotierenden Anode. Dadurch wurde ein Lichtstrahl erzeugt, der zeilenweise über die Filmoberfläche wanderte. Digitalisiert wurde das Signal durch eine Photonmultiplierröhre.

Die Limitation von Samos war zum einen, dass es wie Corona auf der erschöpflichen Ressource Film basierte. Es zeigte sich beim Einsatz, das die Übertragung aus dem Orbit nur wenige Vorteile brachte. So konnte das System nicht den Film umspulen. Waren Aufnahmen der Sowjetunion entstanden, so mussten sie beim nächsten Überflug der USA übertragen werden. Die Aufnahmen waren nicht kodiert. Das bedeutete, dass ein Empfang praktisch nur über den USA möglich war, nicht auf den polnahen und besser positionierten Empfangsstationen in Grönland, Kanada und Alaska. Bei einer Bandbreite von 6 MHz war die Datenmenge des analog übertragenen Signals recht klein, zumal die Satelliten um gute Aufnahmen anzufertigen sich auf erdnahen Umlaufbahnen befanden.

Mit der E-6 Kamera war Samos nominell der ersten Corona Generation überlegen, welche Aufnahmen mit 9 m Bodenauflösung hatte.

Der erste Start fand am 11.10.1960, der zweite am 31.1.1961 statt. Die Lebensdauer soll je nach Autor 19 Tage oder vier Monate betragen haben. Beide Satelliten scheiterten aber. Einer hatte eine Fehlfunktion und einer ging bei einem Fehlstart verloren.

Es zeigte sich bei der ersten Generation von SAMOS, dass die Möglichkeit den Film im Orbit zu entwickeln überschätzt wurde. Sie war aufgrund der Einschränkungen weniger nützlich als man annahm. Die zweite Generation verzichtete auf die Entwicklung des Films im Orbit und barg ihn wie bei CORONA. Das System von KODAK wurde jedoch zum Basis für das Kamerasystem von Lunar Orbiter.

Samos B

Die zweite Generation der Samos Satelliten startete mit Atlas Agena B Raketen. Neun Starts fanden vom 9.9.1961 bis zum 11.11.1962 statt. Zwei davon scheiterten. Die Bahnen waren relativ unterschiedlich bis hin zu 200 km Erdnähe.

Die Kameras waren verbessert, und beinhalteten nun auch eine Bergung des Filmes. Anders als bei Corona sollte der Wiedereintrittskörper beim Wiedereintritt gesteuert werden können. Zwei weitere Kameras mit 98 km breiten Streifen und 1.5 m Bodenauflösung sowie 280 km breiten Streifen und 2.4 m Bodenauflösung wurden integriert.

Es gab Probleme mit den Satelliten. Der letzte Samos Satellit wurde dann mit einem Wiedereintrittskörper des Corona Systems ausgestattet. Doch auch dieses konnte die Erwartungen nicht erfüllen.

Das Samos System erfüllte jedoch in keiner Weise die Erwartungen und wurde nach diesen Flögen eingestellt. Die Kameras kamen zum Teil in anderen Programmen zum Einsatz wie dem Lanyard Programm.

Im Gegensatz zu Corona ist das Samos Programm heute noch als geheim eingestuft und damit sind Informationen über diese Satelliten spärlich. Lediglich über die erste Generation gibt es dieses NRO Dokument.

Datum Nutzlast Alternativname Trägerrakete Erfolg
11.10.1960 Samos 1 SAMOS E-1 Atlas Agena A
31.01.1961 Samos 2 SAMOS E-1 Atlas Agena A
09.09.1961 Samos 3 SAMOS E-2 Atlas Agena B
22.11.1961 Samos 4 Samos 4 (E-5) Atlas Agena B
22.12.1961 Samos 5 Samos E-5 Atlas Agena B
07.03.1962 Samos 6 Samos E-5 Atlas Agena B
Gesamt Starts Erfolge
Gesamt 6 3

Zivile und militärische Aufklärungssatelliten

Lange Zeit wurden die militärischen Aufklärungssatelliten mit den zivilen Programmen wie z.B. Landsat verglichen und die wesentlich größere Bildauflösung hervorgehoben. Dieser Vergleich ist in Teilen falsch, wie folgende Überlegungen zeigen.

Die unterschiedlichen Missionen

Während militärische Satelliten das Ziel haben von kleinen Zielen wie Militärbasen, Raketenstellungen oder sogar Flugzeugen hochauflösende Bilder zu gewinnen, hatten die zivilen Satelliten die Aufgabe die gesamte Erde in einem Rhythmus von 14 Tagen zu kartieren. Dadurch sind die Satelliten allenfalls mit den Typen Samos und Argon vergleichbar.

Die unterschiedlichen Medien

Die meisten militärischen Satelliten arbeiteten mit Film, auf dem man viele Informationen speichern konnte ohne einen Computer zur Auswertung zu benötigen, alle zivilen Satelliten arbeiteten dagegen mit digitalen Signalen. Dadurch ergaben sich zwei wichtige Unterschiede - Zum einen sind diese in der Auflösung schlechter, zum anderen fällt eine enorme Datenmenge an. Das Landsat System z.B. startete 1972 und lieferte in 30 Sekunden ein Bild von 185 km Breite und 3240 × 3240 Punkten (7 Bit pro Punkt) in 7 Kanälen also eine Datenmenge von 64 MB. Die damals verfügbaren Großrechner hatten dagegen Hauptspeicher unter 1 MB Größe und eine Rechenleistung in etwa vergleichbar einem IBM PC.

Die Aufgaben

Zivile Satelliten fertigen Aufnahmen in mehreren Spektralkanälen an. Die Kombination solcher Aufnahmen zu Falschfarbenaufnahmen lässt Möglichkeiten zu, die militärische monochrome Aufnahmen nicht bieten. Man kann Vegetation nicht nur von Flächen gleicher Farbe unterscheiden sondern sogar kranke von gesunden Pflanzen, verschiedene Getreide von anderen unterscheiden. Man kann selektiv bewohnte Gebiete hervorheben oder nach Bodenschätzen suchen. Die Ziele sind daher ganz andere als bei militärischen Satelliten (Es gibt allerdings auch die These, das moderne KH-12 multispektrale Sensoren besitzen um z.B. tote Pflanzen die, als Tarnung benutzt werden von lebenden zu unterscheiden).

Die Nutzer

Die Beschränkung auf Auflösungen von zuerst 80 m, dann im Laufe der Zeit bis auf 10 m steigend war keine große Einbuße für die ersten Benutzer der Satelliten. Dies waren zuerst Regierungen welche die multispektralen Aufnahmen benutzten um die Stadtentwicklung zu planen, Landwirtschaftliche Nutzungen zu verfolgen oder den Waldbestand durchmusterten. Dazu kamen große Konzerne die auf den Bildern nach Bodenschätzen suchten. Im Laufe der Steigerung der Auflösung kamen kartographische Aufgaben, die Überwachung der Umwelt und auch eine militärische Nutzung zu (Das Verteidigungsministerium Deutschlands nutzt z.B. Aufnahmen von SPOT).

Die neue Generation

Seit Ende der neunziger Jahre gibt es eine neue Generation von Satelliten. Die Auflösung liegt nun im Bereich von 1-7 m. Vorläufer waren die militärischen Satelliten der Zenit Serie der GUS. Deren Aufnahmen nun frei verfügbar sind. Seit dem Start von Ikonos gibt es aber auch einen rein zivilen Erderkundungssatelliten mit einer Bodenauflösung von 1 m. Der Grund für den Bedarf an solchen Satelliten liegt in zwei Punkten. Zum einen ist nun das Bodensegment zur Verarbeitung und Empfang der Bilder so preiswert geworden, das nicht mehr ein Großrechner bei jedem Nutzer stehen muss sondern eine Workstation reicht dazu. Das erhöhte die Zahl der potentiellen Nutzer beträchtlich z.B. um Fernsehanstalten die selbst sich ein Bild der Lage gewinnen wollten.

Zum anderen war spätestens nach dem Golfkrieg klar, das es nicht mehr eine offene Berichterstattung wie im Vietnamkrieg geben würde, sondern man nur noch solche Bilder zu sehen bekommt, die das Militär gerne sehen würde. Das führte zu der Nachfrage nach einem unzensierten Blick auf die Lage. Schlussendlich können dank solcher Satelliten alle Nationen die noch keinen Aufklärungssatelliten besitzen, Bilder anfertigen lassen. Das es mit dem "freien Himmel" aber noch nicht so weit her ist, zeigte Afghanistan. Rechtzeitig vor der Offensive hatte das US Militär die Aufnahmezeit des Ikonos Satelliten über Afghanistan für die nächsten zwei Jahre (2001 bis 2003) für 30 Mill. USD gekauft. Analoges geschah beim Irakkonflikt. Der zweite private US Späher Quickbird ist nur insofern privat, als dass er privat finanziert und gestartet wurde. Er verkauft jedoch seine Bilder exklusiv an das US DoD.

Die neue Generation trägt den veränderten Bedingungen Rechnung. Die alte hatte die Aufgabe vor allem den Ostblock aber auch Krisenherde zu beobachten. Informationen über die Stärke des Gegners, aber auch seine Bewaffnung (welche neuen Flugzeuge stellt er in Dienst) machten eine hohe Auflösung notwendig. Dagegen war der Zeitfaktor nicht so wesentlich. Die Truppenstärke der SU änderte sich nicht von heute auf morgen.

Heute findet man in der Wikipedia Fotos der neuesten russischen Jagdflugzeuge in HD-Qualität. ICBM's werden durch Inspektoren gezählt. Die "Bösen" sind heute Talibanmilizen und Nord-Korea/Iran. Letztere versuchen ihre Aktivitäten (Kernwaffentwicklung) unterirdisch abzuwickeln, da sie sich gegen Satelliten nicht wehren können und die Taliban werden besser durch viel günstigere niedrig fliegende Drohnen überwacht, die anders als Satelliten echtzeitfähig sind und auch bewaffnet sind. So fanden nach 1996 nur noch Starts im 5 Jahreszeitraum (2001,2005 und 2011 statt).

Links

Declassified Satellite Fotographs

FAS Military Space Programs

NRO: The Gambit Story

http://www.nationalmuseum.af.mil/Visit/Museum-Exhibits/Fact-Sheets/Display/Article/195922/gambit-3-kh-8-reconnaissance-satellite/

http://www.nro.gov/foia/declass/GAMHEX/GAMBIT/15.PDF

 



© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.

Bücher vom Autor über Raumsonden

Lang Zeit gab es von mir nur ein Buch über Raumsonden: die beiden Mars-Raumsonden des Jahres 2011, Phobos Grunt und dem Mars Science Laboratory. Während die russische Raumsonde mittlerweile auf dem Grund des Pazifiks ruht, hat für Curiosity die Mission erst bekommen. Das Buch informiert über die Projektgeschichte, den technischen Aufbau der Sonden und ihrer Experimente, die geplante Mission und Zielsetzungen. Die Mission von Curiosity ist bis nach der Landung (Sol 10) dokumentiert. Einsteiger profitieren von Kapiteln, welche die bisherige Marsforschung skizzieren, die Funktionsweise der Instrumente erklären aber auch die Frage erläutern wie wahrscheinlich Leben auf dem Mars ist.

2018 wurde dies durch zwei Lexika, im Stille der schon existierenden Bücher über Trägerraketen ergänzt. Jedes Raumsonden Programm wird auf durchschnittlich sechs bis acht Seiten vorgestellt, ergänzt durch eine Tabelle mit den wichtigsten zeitlichen und technischen Daten und Fotos der Raumsonde, bzw., Fotos die sie aufgenommen hat. Ich habe weil es in einen band nicht rein geht eine Trennung im Jahr 1990 gemacht. Alle Programme vorher gibt es in Band 1. Die folgenden ab 1990 gestarteten dann in Band 2. In Band 2 ist ein Raumsonden Programm meist eine Einzelsonde (Ausnahme MER). In Band 1 dagegen ein Vorhaben das damals zumeist aus Doppelstarts bestand, oft auch mehr wie z.B. neun Ranger oder sieben Surveyor. Beide Bänder sind etwa 400 Seiten stark. In Band 1 gibt es noch eine gemeinsame Einführung für beide Bände über Himmelsmechanik und Technik der Instrumente. Beide Bände haben einen Anhang mit Startlisten, Kosten von Raumsonden und Erfolgsstatistiken. Band 2 hatte Redaktionsschluss im Januar 2018 und enthält die für 2018 geplanten Missionen über die es genügend Daten gab.

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