미 국방부 SDA, '전투원 몰입'을 위한 13개의 트랜치 0 데이터 릴레이, 미사일 추적 위성 추가 발사

우주 개발국은 최근 지구 저궤도에 통신 및 미사일 추적 네트워크를 구축하기 위해 13개의 초기 버전 위성을 추가로 발사했다.

"트랜치 0은 데모 및 전투기 몰입 트랜치입니다. 따라서 우리는 전술 데이터 링크, 가시선 너머 표적화, 고급 미사일 탐지 및 추적과 같은 작업을 수행할 수 있는 일종의 확산된 아키텍처를 구축할 수 있다는 것을 보여주고자 합니다."라고 SDA 프로그램 책임자인 마이크 에필리토는 토요일 발사를 앞두고 지난주 기자들에게 말했다.

전체 SDA 트랜치 0 구성은 데이터 릴레이를 위한 전송 계층 20개와 탄도 및 극초음속 미사일 추적을 위한 추적 계층 8개를 포함하여 28개로 구성되며, 이는 미군 지휘관이 사용할 수 있는 위성의 수를 늘려 적들이 미국의 우주 능력을 무력화하기 어렵도록 설계된 미군의 확산형 전투기 우주 아키텍처(PWSA)의 여러 계층 중 두 가지다.

첫 번째 트랜치 0 위성 10기는 4월에 발사되었으며, 8기는 요크 스페이스 시스템즈가 운송 레이어를 위해, 2기는 스페이스X가 추적 레이어를 위해 제작했다. 에필리토는 주말에 발사되는 13기 중 11기는 수송층 위성, 10기는 록히드 마틴이, 1기는 요크에서 제공한다고 밝혔다.

올해 말 세 번째 발사가 예정되어 있으며, 이 발사에는 L3Harris가 제공하는 4개의 트랜치 0 추적 레이어 위성이 탑재될 예정이지만 공급망 문제로 인해 일부 지연이 발생하고 있다고 그는 덧붙였다. 마지막으로 요크 수송 레이어 새 한 대는 테스트 베드로 지상에 남아있을 것이다.

국방부는 궁극적으로 지상, 공중, 해상, 우주 및 사이버 영역에서 작전을 관리하기 위한 국방부의 합동 전 영역 지휘 및 통제(JADC2) 개념의 통신 백본을 제공하도록 설계된 약 300~500개의 수송 레이어 위성을 저궤도에서 운영할 계획이다.

또 다른 200여 개의 위성은 추적 레이어를 구성하여 현재 미 공군의 지구동기궤도(GEO)에 있는 우주 기반 적외선 시스템(SBIRS) 위성과 그 후속 구성인 차세대 오버헤드 영구 적외선(Next-Gen OPIR) 시스템을 보완할 것이며, GEO 및 극궤도에 있는 위성을 포함할 것이다. 이 서비스의 주요 획득 사령부인 우주 시스템 사령부는 또한 중지구 궤도(MEO)에 있는 또 다른 미사일 경고/추적 위성 세트를 신속하게 배치할 계획에 착수했다.

레이저 링크 지연?

2019년 SDA를 인수한 이후, 데릭 투르니어 이사는 PWSA, 특히 개념의 핵심인 전송 레이어의 핵심 원동력이자 텐트 안의 장대인 레이저를 위성 간, 위성에서 지상까지 데이터 링크로 사용하는 것이라고 강조해왔다.

레이저 링크를 통해 SDA는 위성의 데이터 처리량을 향상시키고 지연 시간을 줄여 같은 궤도에 있는 위성을 연결하고 궁극적으로는 "우주의 평면을 가로질러" 지상까지 연결할 수 있다고 SDA의 전략 참여 책임자인 Jennifer Elzea는 기자들에게 말했다.

(궤도면은 궤도를 도는 물체(이 경우 지구)의 중심과 궤도를 도는 물체 자체의 중심을 연결하는 평평한 원반 모양의 지리적 공간입니다. 따라서 지구 궤도를 도는 위성의 경우 적도로부터의 경사각에 해당한다.)

이 기관은 모든 공급자가 전송 레이어에 간단히 "연결"할 수 있는 광학 위성 간 링크(OISL)에 대한 기본 표준을 개발했으며, 해군 연구소와 협력하여 모든 공급자가 자체 광학 단말기의 호환성을 테스트할 수 있는 실험실을 설립했다. 이는 더 많은 업체가 이 분야에 진입하도록 유도하고 향후 강력한 경쟁을 촉진하기 위한 것이다.

에필리토는 트랜치 0 위성이 각각 두 개의 OISL 페이로드를 탑재할 것이라고 말했다. 그는 현재 궤도에 진입한 위성의 경우, SDA가 현재 요크 위성과 SpaceX 위성 모두에 대해 "해당 페이로드의 초기화 작업"을 진행 중이라고 언급했다. "올해 말"에는 각 공급업체가 상대방의 위성에 연결할 수 있는 능력에 대한 궤도상 테스트를 수행할 수 있을 것으로 예상한다고 그는 덧붙였다.

엘제아는 SDA가 현재 상업적으로 이용 가능한 OISL의 기술적 성숙도를 높이기 위해 노력하고 있다고 설명했다.

"광연결 위성은 상업 업계에서 얼마 전부터 사용해 온 기술이지만, 최근까지 시장이 이를 지원하지 않았기 때문에 군에서 크게 의존하지 않았습니다."라고 그녀는 말했다. "이는 우리가 이미 존재하는 개념을 가져와서 개선하고 있는 또 다른 예입니다."

하지만 전문가들에 따르면 이 기술은 아직 초기 단계에 머물러 있다.

업계 소식통에 따르면 트랜치 0에 OISL을 제공하기 위해 초기에는 4개 회사가 뛰어들었지만, 현재는 2개 회사로 좁혀졌다고 한다: 유럽 항공우주 대기업인 에어버스 디펜스 앤 스페이스의 자회사인 테샛-스페이스콤이 3개의 프라임에 대한 링크를 제공하고, 2021년 말 SA 포토닉스를 인수한 CACI 인터내셔널이 4개의 프라임에 대한 링크를 제공한다고 에필리토는 말했다.

"위성 간 광학 링크에 관한 모든 것은 악몽입니다."라고 통신, 미디어 및 금융 어소시에이츠의 사장 인 Tim Farrar는 Breaking Defense에 말했다.

그는 SpaceX와 같은 일부 상업 회사에서 이미 같은 궤도면에 있는 위성을 연결하기 위해 OISL을 사용하고 있지만, 훨씬 더 어려운 일은 서로 다른 궤도를 도는 위성 사이에 레이저 빔을 안정적으로 고정하는 것이라고 설명했다.

SDA의 전송 레이어는 최소 6개의 평면에 있는 위성으로 구성된다.

"위성이 서로 상대적으로 움직이지 않기 때문에 평면 내 [연결]은 그리 어렵지 않습니다."라고 파라르는 설명했다. 대신 다른 평면에 있는 위성은 서로 "스쳐 지나갑니다". "위성은 서로를 엄청나게 빠르게 지나가기 때문에 잠금을 유지하고 잠금을 설정하는 것이 매우 어렵습니다."