미 우주군 지상 관제 요원, '절대적으로 중요한' 네트워크 업그레이드 필요성 강조

이 임무를 담당하는 제22우주작전대대 장교들에 따르면 미국 정부 위성의 수가 계속 증가함에 따라 위성 비행을 유지하기 위한 우주군의 위성 관제 네트워크(SCN)가 이미 노후화되어 심각한 위험에 처해 있다고 한다.

"우리가 모두가 알았으면 하는 것은 이 제어 네트워크가 수십 년 동안 작동해 왔으며, 우주군의 성장과 우주 영역 전반에서 미국의 역량에 절대적으로 중요했다는 것입니다. 하지만 현대화가 필요합니다."라고 이 편대의 사령관인 제이미 가르시아 중령은 콜로라도 스프링스의 슈리버 SFB에 있는 SCN의 작전 센터를 둘러보는 소수의 기자들에게 말했다.

"우리는 모든 개별 사이트의 인프라가 성장하고 있을 뿐만 아니라 우리가 지원할 수 있는 능력도 성장하고 있는지 확인하는 데 집중하기 시작해야 합니다. 왜냐하면 우리가 보고 있듯이... 발사 횟수는 줄어들지 않고 있기 때문입니다. 우주 및 우주 도메인 용량에 대한 필요성은 줄어들지 않을 것입니다."라고 그는 말했다. "조만간 현대화를 시작하는 것이 절대적으로 중요합니다."

SCN은 주로 미군, 국가정찰국, NASA, 국립해양대기청(NOAA)이 소유한 위성의 발사 및 초기 위성 운영 지원, 위성 추적 및 제어, 추락 및 분실 위성에 대한 긴급 지원 등의 업무를 수행하는 데 사용된다. 이 네트워크는 이곳의 운영 센터뿐만 아니라 전 세계 7개 지역에 있는 19개의 안테나와 지상 시스템으로 구성되어 추적(위성 위치 파악), 원격 측정(위성 상태 및 건강 정보 수집), 명령(하위 시스템 제어를 위한 신호 전송 및 필요한 경우 위성 기동) 등 TT&C 기능을 수행한다.

제22우주작전대대는 우주군의 주요 야전 사령부인 우주작전사령부의 9개 구성 요소 중 하나인 델타 6에 보고하며, 미우주사령부에 훈련된 가디언을 파견하여 다양한 임무를 수행한다. 태평양과 대서양 지역의 안테나를 각각 담당하는 제21대대와 제23대대와 함께 전체 네트워크에 대한 SCN 운영 센터를 관리하며 SCN을 일상적으로 책임지는 3개 비행대 중 하나다.

이곳의 운영 센터는 24시간 연중무휴로 운영되며 약 120명의 승무원이 근무하고 있습니다. 가르시아는 이들 중 3분의 2가 민간인인데, 이는 훈련에 9~12개월이 소요될 정도로 시간이 많이 걸리기 때문이라고 말했다. 가디언이 한 임무에 배정되는 기간은 보통 3년 정도에 불과하다.

"우리는 부스터를 추적하는 초기 발사, 위성을 궤도에 올리는 초기 분리, 정거장 유지, 위성에 대한 일반 작전, 그리고 최종 폐기까지 모든 것을 수행합니다."라고 비행대 작전 책임자인 제이슨 판자렐로 중령은 설명했다.

그는 GPS, 미사일 경보 시스템, 핵 지휘 및 통제에 사용되는 위성을 포함한 여러 군사 위성에는 자체 지상 제어 안테나가 있지만, 때때로 SCN에 의존할 수 있고 실제로도 그렇게 하고 있다고 언급했다.

"기본적으로 모든 국방부 위성은 우리 네트워크에서 작동할 수 있습니다."라고 그는 말했다.

또한 SCN 운영자는 고의적인 전파 방해 여부에 관계없이 위성이 명령 및 제어 기능에 간섭을 받고 있는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 4월 23일 한 주 동안 방어 우주 임무를 맡은 승무원은 사건의 수는 매우 다양하지만 어떤 종류의 간섭을 나타내는 17개의 "이상 징후"를 발견했다.

판자렐로는 편대가 미국 항공기를 방해하거나 혼선을 주려는 다른 어떤 국가도 "적극적으로" 본 적이 없다고 말했다. 그러나 그는 지구 저궤도에 있는 중국의 유인 우주 정거장은 방송 시스템을 끄지 않기 때문에 그 경로를 지나는 위성에 약간의 간섭을 일으킨다고 말했다.

대신 제22우주작전대대의 지도자들은 주로 네트워크의 생존력 감소를 걱정하고 있다.

 

'우리의 심정을 잘 묘사한' 놀라운 보고서

우주 관제 네트워크 지원 차트미국 회계감사원(GAO)의 최근 보고서에 따르면, 우주 관제 네트워크의 하드웨어와 컴퓨터 시스템은 빠르게 노후화되고 있는 반면, 서비스 수요는 급증하고 있다. 정부 감시국은 또한 우주군이 구식 장비를 현대화하기 위해 노력하는 동안 네트워크 운영을 유지하기 위한 최신 종합 계획을 가지고 있지 않다고 질책했다.

판자렐로는 "그들은 우리의 심정을 잘 대변해 주었고, 우리는 그들과 회의를 거듭했습니다."라고 말했고, 지휘관도 동의하며 고개를 끄덕였다.

"위성의 수는 계속 늘어날 것입니다. 현재로서는 안테나 개수는 개념적인 숫자에 불과합니다."라고 그는 슬프게 덧붙였다.

판자렐로는 현재 SCN이 200개 이상의 위성을 관리하고 있으며 발사체도 계속 증가하고 있으며 2021년 36개에서 2022년 42개로 발사 횟수가 늘어날 것이라고 설명했다. 그러나 이들과 통신하는 데 사용되는 SCN의 포물선형 안테나는 심각하게 노후화되어 기계적인 조작에 의존하여 위치를 변경하고 한 번에 하나의 위성만 접촉할 수 있다. 따라서 증가하는 궤도상의 요구 사항을 따라잡기 위해 안테나가 점점 더 많은 스트레스를 받고 있다.

가르시아는 비행대의 "가장 큰 우려"는 "기존 인프라가 70년대에 구축되었다는 점"이라고 말했다.

이러한 우려는 승무원들이 사용하는 크고 다루기 힘든 컴퓨터 스테이션을 보면서 명확해졌으며, 대부분의 작업이 종이로 이루어지고 있다는 사실은 말할 것도 없다.

판자렐로는 "여전히 수작업이 많이 필요한 작업입니다."라고 말한다.

가르시아는 자신의 팀에 "더 강력하고 탄력적인 통신 아키텍처, 더 높은 처리량을 처리할 수 있는 안테나, 모든 연락처를 관리할 수 있는 스케줄링 시스템의 [현대화]"가 필요하다고 말했다.

비행대에서 제공한 브리핑 차트에 따르면, SCN은 연간 약 155,000회, 하루에 약 450회 위성과 접촉한다. SCN 운영자는 매트릭스를 사용하여 각 위성이 SCN과 접촉할 수 있는 시기와 시간을 예약하지만, 19개의 SNC 안테나가 모두 완전히 작동하는 경우에도 TT&C 요구 사항 간에 충돌이 발생하는 경우가 흔하다.

 

업그레이드에 수백만 달러를 투자했지만 여전히 격차는 남아있어

 

두 장교는 우주군이 전반적으로 SCN을 개선하기 위해 여러 이니셔티브를 검토하고 있다고 설명했다.

위성 제어 네트워크우주군의 2024 회계연도 예산 요청에는 몇 가지 SCN 현대화 및 증강 노력과 업그레이드된 사이버 보안을 위해 총 8,650만 달러가 포함되어 있으며, 이는 23 회계연도에 책정된 4,200만 달러의 거의 두 배에 달하는 금액이다.

여기에는 TT&C 용량을 확장하기 위해 다른 연방 기관과 상업 제공업체의 새로운 안테나를 네트워크에 통합하는 것도 포함된다.

가르시아는 이 서비스는 이미 NOAA의 안테나 중 일부를 활용하기로 합의했으며, "민간 기업을 어떻게 활용할 수 있을지 알아보고 있다"고 말했다.

그러나 GAO 보고서에 따르면 기존의 다른 안테나를 사용하는 데는 여전히 어려움이 있다. SCN이 통합하기 위해 노력하고 있는 5개의 NOAA 안테나는 업그레이드가 필요하며 내년 말까지 사용 준비가 완료되지 않을 것이다. 상업용 안테나의 경우, 현재 사용 중인 대다수의 안테나는 호환 가능한 대역폭을 사용하지 않거나 국방부 사이버 보안 표준을 충족하지 않는다.

한편, 지난 5월 우주 신속 역량 사무소는 2030년대 초까지 12개의 새로운 위상 배열 안테나를 SCN에 배치하기 위해 설계된 위성 통신 증강 자원 프로그램을 시작했다. 현재 SCN 안테나와 달리 위상 배열 모델은 18~20개의 위성과 동시에 접촉할 수 있다. 우주 신속 기능 사무소는 2025년에 납품될 것으로 예상되는 첫 번째 프로토타입을 제작하기 위해 BlueHalo에 140만 달러를 수여했다.

우주군 예산 문서에 따르면 최종 목표는 확장된 완전 자동화된 명령 및 제어 네트워크다.

예산 문서에 따르면 "SCN 획득 전략은 기존 위성 C2 네트워크 자산의 노후화, 복원력 및 사이버 보안 업그레이드를 완료하는 것에서 SATOPS 운영의 효율성과 복원력을 높이기 위해 SCN, 지상 엔터프라이즈 넥스트(GEN) 및 데이터 송수신 및 전송 아키텍처의 진화를 위한 미래 계획으로 발전하고 있습니다."라고 설명한다. "이러한 발전은 상업 및 연방 증강 서비스를 SCN과 통합하여 엔터프라이즈 리소스 관리(ERM)로 알려진 자동화된 리소스 관리를 위한 포괄적인 시스템을 만들 것입니다. ERM은 2023 회계연도에 초기 계약을 체결하고 2024 회계연도에 단일 공급업체로 다운셀링할 계획입니다."

가르시아는 장기적인 비전은 '기계 대 기계'로 작동하고 과중한 업무에 시달리는 승무원들의 부담을 덜어줄 수 있는 스케줄링 등의 컴퓨터 시스템을 확보하는 것이라고 설명했다. 하지만 현재로서는 SCN에 의존하는 모든 사람이 긴급한 현대화 요구 사항을 인식하도록 하는 것이 비행대의 모토다.

"우리가 집중해야 할 것은 전 세계 모든 사람들이 SCN의 현대화가 필요하다는 것을 이해하고, 그렇게 함으로써 미국이 우주에서 우위를 유지할 수 있도록 하는 것이라고 생각합니다. 우리는 이것이 위험을 따라잡을 수 있도록 해야 합니다."라고 그는 말했다.