Сучасний контроль космічного трафіку та військова готовність Космічних сил

Протягом останніх двох років полковник Радж Агравал очолював місію Delta 2 на базі Космічних сил США у Пітерсоні, штат Колорадо. Ця спеціалізована одиниця відповідає за моніторинг та характеристику майже 50 000 штучних об’єктів на низькій навколоземній орбіті (LEO). У міру того, як космос стає дедалі більш оскаржуваним, переповненим і конкурентним, Космічні сили перейшли від базового каталогування до повномасштабного усвідомлення космічної сфери (SDA): визначення намірів супротивника, прогнозування маневрів і надання своєчасних попереджень союзникам, цивільним установам та комерційним операторам.

Від ситуаційного до сферового усвідомлення: парадигмальний зсув

Історично ситуаційне усвідомлення космосу (SSA) означало підтримку орбітального каталогу: позиції, швидкості та прогнози зближення. Сьогоднішнє SDA додає нові рівні інтелекту, цільового аналізу та прогнозної аналітики. Генерал Джон “Джей” Реймонд ввів термін SDA, щоб акцентувати увагу на операційних результатах — розуміти не лише, де знаходяться об’єкти, а й чому вони рухаються, хто їх контролює та яку загрозу вони можуть становити.

Технічні основи архітектури SDA

• Об’єднання сенсорів: наземні радіолокаційні системи (масив Space Fence у C-діапазоні), оптичні телескопи (модернізований телескоп космічного спостереження) та космічні сенсори (SBSS та майбутні GEO-сенсори) постачають дані до єдиного інформаційного сховища.
• Високопродуктивні обчислення: локальний кластер HPC, доповнений хмарними процесами, обробляє терабайти даних відстеження щодня, розраховуючи вектори стану, еліпсоїди невизначеності та ризикові індекси в реальному часі.
• Пайплайни ШІ/МЛ: моделі машинного навчання автоматично кластеризують нові треклети, позначають аномальні маневри та класифікують поведінкові патерни — такі як операції поблизу або потенційні спроби зустрічі.

Моніторинг “червоної” бойової готовності

Агравал називає приблизно 2 200 “високозначних” об’єктів “червоною бойовою готовністю”. До них входять китайські супутники інспекції Shijian, російські релейні апарати Luch-5 та потенційні коорбітальні платформи ASAT. Кожен об’єкт профілюється за:

1. Орбітальними елементами: Кеплерівські набори, оновлені за допомогою методів найменших квадратів та фільтрів Калмана.
2. Метриками невизначеності: еліпсоїди невизначеності, розраховані в шести ступенях свободи для кількісної оцінки впевненості в трекінгу.
3. Базовими показниками поведінки: архіви історичних маневрів, які перехресно перевіряються з доктриною, підтримуваною державою, для прогнозування майбутньої діяльності.

Модернізація космічного каталогу з використанням Space Fence та SST

З моменту активації у 2020 році космічний радар Air Force Space Fence на атолі Кваджалейн виявив об’єкти розміром до 4 см на низькій навколоземній орбіті, подвоївши щільність трекінгу. Доповнюючи його, телескоп космічного спостереження в Західній Австралії проводить швидкі огляди неба, генеруючи 3 мільйони виявлень щодня. Інтеграція цих сенсорів в архітектуру місії Delta 2 збільшила швидкість оновлення каталогу з годин до хвилин.

Аналіз зближення та уникнення зіткнень в масштабах

• 263 мільйони сповіщень про зближення надіслано у фінансовому році 2024, використовуючи мікросервісний API, який комерційні оператори та іноземні партнери отримують через захищені посилання ASN.1.
• Пікове навантаження: до 1 мільйона оцінок щодня — кожна розраховує найближчу точку наближення (CPA), ймовірність зіткнення (Pc) та рекомендовані маневри Δv.
• Інтеграція з Офісом космічної торгівлі Міністерства торгівлі: план передачі, що дозволяє місії Delta 2 зосередитися на випадках національної безпеки, тоді як цивільні сповіщення переходять до порталів, що керуються індустрією, у 2026 році.

Міжнародна співпраця та виклики політики

Місія Delta 2 співпрацює з Програмою ситуаційного усвідомлення космосу Європейського космічного агентства, Робочою групою США-ЄС з запобігання інцидентам та Міжвідомчою координаційною комісією з космічного сміття (IADC). Проте існують прогалини в політиці:

– Договір про зовнішній космос 1967 року забороняє зброю масового знищення на орбіті, але нічого не говорить про звичайні системи протиповітряної оборони.

– Відсутній офіційний стандарт звітності про інциденти для некоперативних маневрів або неоголошених тестів на утворення сміття.

Агравал підкреслює, що прозорість — обмін технічними даними, попередні сповіщення про запуски, стандартизовані декларації маневрів — залишається найкращим способом уникнення випадкової ескалації.

Глибоке занурення: об’єднання сенсорів та архітектура даних

Центр обробки даних місії Delta 2 інтегрує багатоформатні дані — радіолокаційні сигнали (IFF, дальність, доплер), оптичні кути, журнали сигналів розвідки — в кластер Kubernetes. Процесор потокових даних в реальному часі (Apache Kafka) чергує треклети для класифікації за допомогою МЛ, тоді як інформаційне озеро (Apache Parquet на сховищі об’єктів, сумісному з S3) архівує сирі вимірювання. Спеціалізовані ядра C++ виконують визначення орбіт за методом найменших квадратів з затримкою менше секунди. Аналітики використовують панелі Python з Jupyter ноутбуками для перевірки автоматизованих сповіщень перед видачею офіційних попереджень.

Глибоке занурення: доктрина космічної війни та правова основа

Юридичний підрозділ Космічного командування визначає “ворожі дії” на орбіті — глушіння, осліплення, захоплення, прямі або коорбітальні операції ASAT — відповідно до Кодексу США, Титул 10. Виклик полягає в атрибуції та намірах:

– Чи є маневр інспекцією чи підготовкою до втручання?

– Чи вважається випуск малих супутників або “космічних констеляцій” наступальним нарощуванням?

Міжнародні правознавці закликають до нової Конвенції ООН про “Відповідальну поведінку в зовнішньому космосі”, яка б кодувала протоколи попередньої координації та зобов’язання щодо взаємного зменшення сміття.

Перспективи: штучний інтелект, обслуговування на орбіті та гіперзвукові загрози

Дивлячись у майбутнє, місія Delta 2 інтегрує дані з констеляцій сенсорів DARPA Blackjack і Tipping Point, покращуючи глобальне покриття в реальному часі. Автомобілі для обслуговування на орбіті — MEV від Northrop Grumman і ELSA від Astroscale — вимагатимуть нових стандартів безпеки для операцій поблизу. Одночасно, моніторинг гіперзвукових транспортних засобів та протиповітряних систем вимагатиме розширених архітектур C2 та нових мереж RF і EO в GEO.

Вплив на комерційних космічних операторів

Starlink та Kuiper — наразі з 8000 та 4500 супутниками відповідно — обмінюються даними про польоти через захищений RESTful API. Автоматизовані алгоритми уникнення зіткнень на борту цих констеляцій використовують SDA-дані для автономного виконання маневрів уникнення зіткнень, зменшуючи навантаження на операторів. Агравал уявляє майбутнє, в якому безпеку цивільного та комерційного трафіку повністю керуватиме Офіс космічної торгівлі, залишаючи місію Delta 2 зосередженою виключно на загрозах національної безпеки.

Висновок

У міру зростання щільності космічного трафіку та геополітичних напружень, які простягаються в орбіту, роль військового “поліцейського” космічного трафіку ніколи не була такою критично важливою. Завдяки передовим сенсорам, аналітиці на основі штучного інтелекту та міжнародній співпраці Космічні сили прагнуть підтримувати безпечну, стійку та захищену орбітальну сферу — готову стримувати або знищувати загрози супротивника на швидкості 17 500 миль на годину.