Blackjack creerà una rete satellitare autonoma più economica, più facile da aggiornare e meno vulnerabile per le comunicazioni militari, la navigazione e possibilmente il preallarme.
La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha assegnato a Northrop Grumman un contratto da 13,3 milioni di dollari per la Fase 2 del programma Blackjack che consentirà all'azienda di "far avanzare il proprio carico utile di posizione, navigazione e tempismo (PNT) attraverso l'emulazione e il Critical Design Revisionare e costruire unità di carico utile PNT destinate al volo spaziale”, come indicato nell'avviso di aggiudicazione dell'appalto .
L'obiettivo del programma è aiutare gli aerei militari a navigare in ambienti GPS degradati e negati dal GPS . Questi tipi di ambienti stanno diventando una possibilità concreta nei futuri campi di battaglia, con alcuni esempi di tattiche di disturbo GPS già viste all'opera in aree di conflitto come Ucraina e Siria. Per questo motivo, negli ultimi anni negli Stati Uniti e anche in altri paesi della NATO stanno diventando sempre più comuni esercitazioni complesse con interferenze GPS .
L'interferenza GPS non richiede apparecchiature complesse, in quanto piccole apparecchiature commerciali standard , disponibili anche al pubblico, possono essere utilizzate per disturbare la ricezione GPS in pochi secondi emettendo segnali di interferenza in radiofrequenza o rumore di segnale che possono interrompere completamente o degradare la ricezione del segnale GPS dalla costellazione di satelliti, a seconda di quanto è forte il segnale utilizzato o quali frequenze sono interessate dall'interferenza.
Anche l'ultimo arrivato nell'inventario della US Air Force, l' F-15EX Eagle II , è stato testato in un complesso ambiente di jamming durante l'esercitazione Northern Edge 21 , che ha visto i primi due velivoli consegnati al servizio dispiegarsi in Alaska. "Alla Northern Edge stiamo valutando come l'F-15EX può comportarsi in un ambiente disturbato, per includere GPS, radar e interferenze del Link 16", ha affermato il maggiore Aaron Eshkenazi, pilota dell'F-15EX nell'85° squadrone di test e valutazione. “L'altro obiettivo principale è valutare l'interoperabilità dell'EX con gli asset di quarta e quinta generazione. Con più di 60 velivoli in volo durante ogni vul (periodo di vulnerabilità – il periodo di tempo in cui un velivolo è vulnerabile ai danni) a Northern Edge, stiamo mettendo il jet nel ruolo che svolgerà una volta schierato, e vedendo come funziona fa. Finora, ha funzionato davvero bene.
Uno dei motivi per cui i militari si addestrano in queste condizioni è spiegato dalla DARPA : “Le risorse del National Security Space (NSS), fondamentali per le capacità belliche degli Stati Uniti, risiedono tradizionalmente in orbita geostazionaria per fornire un accesso aereo persistente a qualsiasi punto del globo. Nell'ambiente spaziale sempre più contestato, questi sistemi squisiti, costosi e monolitici sono diventati obiettivi vulnerabili che richiederebbero anni per essere sostituiti se degradati o distrutti.
L' orbita geosincrona è una delle orbite più utilizzate con un periodo orbitale di un giorno siderale (23 ore, 56 minuti e 4 secondi) che corrisponde alla rotazione terrestre sul proprio asse. Ciò significa che, per un osservatore sulla superficie terrestre, un oggetto in orbita geosincrona ritorna esattamente nella stessa posizione nel cielo dopo un periodo di un giorno siderale. Questo tipo di prevedibilità, insieme al fatto che queste orbite sono ben note, è uno dei motivi per cui i satelliti in orbite geostazionarie stanno diventando più vulnerabili man mano che il dominio spaziale viene coinvolto maggiormente nelle operazioni militari.
Un'orbita geosincrona ancora più vulnerabile è l' orbita geostazionaria , che è un'orbita geosincrona circolare nel piano equatoriale della Terra. Contrariamente a un'orbita geostazionaria “semplice”, che può assumere forme e inclinazioni diverse, quest'orbita è sempre circolare, senza inclinazione rispetto all'equatore e con un'altitudine costante di 35.786 km (22.236 mi).
Il programma Blackjack della DARPA mira a sviluppare e dimostrare gli elementi critici per una rete globale ad alta velocità in orbita terrestre bassa (LEO) che fornirebbe al Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti una copertura altamente connessa, resiliente e persistente, sostituendo i satelliti più vulnerabili attualmente in le orbite geosincrone. Contrariamente all'orbita geosincrona, un LEO ha un periodo orbitale di soli 128 minuti o meno, compie almeno 11,25 orbite al giorno ed è situato al di sotto di un'altitudine di 2.000 km (1.200 mi), che è circa un terzo del raggio della Terra.
Il nuovo sistema sarà indipendente dai sistemi di navigazione satellitare esistenti, come menzionato dal Dr. Nicholas Paraskevopoulos, chief technology officer e vicepresidente del settore per lo sviluppo delle capacità emergenti presso Northrop Grumman: “La tecnologia PNT (Positioning, Navigation and Timing) definita dal software di Northrop Grumman offrirà agli utenti militari un nuovo segnale agile dall'orbita terrestre bassa (LEO) che non dipende dai sistemi di navigazione satellitare esistenti. I combattenti dipendono dal PNT garantito non solo per le missioni tradizionali come la proiezione della forza e le operazioni congiunte, ma anche per le missioni autonome e distribuite emergenti. Stiamo dimostrando ciò che è possibile da una costellazione LEO altamente connessa, resiliente e persistente”.
Il programma Blackjack è stato lanciato nel 2017 e cerca di incorporare i progressi del settore commerciale in LEO, inclusa la progettazione di costellazioni LEO destinate al servizio Internet a banda larga (come Starlink di SpaceX ), per ridurre i costi e il tempo necessari per ottenere un satellite operativo. Come menzionato sul sito Web della DARPA, l'agenzia "è interessata a capitalizzare questi progressi per dimostrare l'utilità militare, sottolineando un autobus mercificato e carichi utili intercambiabili a basso costo con cicli di progettazione brevi e frequenti aggiornamenti tecnologici".
Gli obiettivi chiave del programma evidenziati da DARPA sono:
- Sviluppa payload e software di autonomia a livello di missione e dimostra operazioni orbitali autonome, inclusi processori decisionali distribuiti in orbita.
- Sviluppare e implementare la produzione commerciale avanzata per i carichi utili militari e il bus del veicolo spaziale.
- Dimostra i carichi utili in LEO per aumentare le risorse NSS. Il driver sarà quello di mostrare prestazioni LEO che sono alla pari con i sistemi attuali in orbita geosincrona con il bus combinato del veicolo spaziale, i carichi utili e i costi di lancio inferiori a $ 6 milioni per nodo orbitale mentre i carichi utili soddisfano i limiti di dimensioni, peso e potenza di l'autobus commerciale.
DARPA ha pianificato di aggiudicare contratti in tre fasi a un massimo di otto autobus satellitari commerciali o fornitori di sensori e carichi utili militari. Gli autobus satellitari devono provenire da linee di produzione esistenti o in fase di sviluppo, purché possano "accogliere un'ampia gamma di tipi di carico utile militare senza riprogettazione o riorganizzazione della linea di produzione per ciascun carico utile".
Le informazioni attualmente disponibili mostrano Lockheed Martin come integratore satellitare per Blackjack, confermato sia nella Fase 1 che nella Fase 2, con Blue Canyon Technologies e Telesat che forniscono gli autobus e SEAKR Engineering che sviluppa un sistema di elaborazione dati per far funzionare i satelliti in modo autonomo. L'intera costellazione Blackjack LEO avrà fino a 20 satelliti e includerà la tecnologia condivisa con l'Agenzia per lo sviluppo spaziale del Pentagono per una vasta rete LEO di satelliti di comunicazione e di allarme missilistico.
Oltre al payload PNT di Northrop Grumman, Raytheon fornirà payload OPIR (Overhead Persistent Infrared) che aggiungeranno sensori di allerta precoce basati sullo spazio alla costellazione del Blackjack. Non è noto se i due payload saranno divisi nella costellazione o collocati sullo stesso satellite, in quanto è stato solo detto che “la navicella trasporterà un payload militare e due collegamenti ottici inter-satellite”, senza aggiungere altri dettagli.
Secondo Julie Pecson, direttrice del programma Blackjack di Lockheed Martin, i primi quattro veicoli spaziali dovrebbero essere lanciati nel giugno 2022 . Inizialmente è stato riferito che l'intento di DARPA è quello di mantenere il programma non classificato, quindi è possibile che altri dettagli vengano divulgati con l'avvicinarsi della data di lancio.
