El KH-11 KENNEN [1] [2] [3] [4] (posteriormente renombrado CRYSTAL , [5] luego Evolved Enhanced CRYSTAL System , y con nombre en código 1010 [6] : 82 y Key Hole [6] : 82 ) es un tipo de satélite de reconocimiento lanzado por primera vez por la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) de Estados Unidos en diciembre de 1976. Fabricado por Lockheed en Sunnyvale, California , el KH-11 fue el primer satélite espía estadounidense que utilizó imágenes digitales electroópticas y, por lo tanto, ofreció imágenes reales. Observaciones ópticas en el tiempo. [7]
Los observadores externos se han referido a los satélites KH-11 posteriores como KH-11B o KH-12, y con los nombres "Advanced KENNEN", "Improved Crystal" e "Ikon". Los documentos presupuestarios oficiales se refieren a la última generación de satélites electroópticos como Sistema CRYSTAL mejorado evolucionado . [8] La serie Key Hole se suspendió oficialmente a favor de un esquema de numeración aleatoria después de repetidas referencias públicas a los satélites KH-7 GAMBIT , KH-8 GAMBIT 3 , KH-9 HEXAGON y KH-11 KENNEN. [9]
Las capacidades del KH-11 están altamente clasificadas, al igual que las imágenes que producen. Se cree que los satélites fueron la fuente de algunas imágenes de la Unión Soviética y China hechas públicas en 1997; [ cita requerida ] imágenes de Sudán y Afganistán hechas públicas en 1998 relacionadas con la respuesta a los atentados con bombas en la embajada de Estados Unidos en 1998 ; [10] y una fotografía de 2019, proporcionada por el entonces presidente Donald Trump , [11] de un lanzamiento fallido de un cohete iraní .
El Film Read-Out KH-7 GAMBIT (FROG) sirvió como competidor del Programa A de NRO para el satélite inicial de imágenes electroópticas (EOI) del Programa B de NRO. [12] Después de un estudio precursor de EOI con la palabra clave Zoster, el presidente Nixon aprobó el 23 de septiembre de 1971 el desarrollo de un satélite EOI con la palabra clave inicial Zaman. [13] En noviembre de 1971, esta palabra clave se cambió a Kennen, que en inglés medio significa "percibir". [14] [15] El director inicial del Grupo de Programa ZAMAN/KENNEN fue Charles R. "Charlie" Roth, quien en octubre de 1975 fue sucedido por Rutledge P. (Hap) Hazzard. [dieciséis]
Los datos se transmiten a través de una red de satélites de comunicaciones ; el Sistema de Datos por Satélite (SDS). [5] [17] La estación terrestre inicial para el procesamiento de imágenes electroópticas fue una instalación secreta de la Oficina Nacional de Reconocimiento en el Área 58 , que luego se confirmó que estaba ubicada en Fort Belvoir en Virginia . [18] [19]
En 1999, NRO seleccionó a Boeing como contratista principal para el programa Future Imagery Architecture (FIA), destinado a reemplazar los satélites KH-11 por una constelación más rentable de satélites de reconocimiento más pequeños y también más capaces. Después del fracaso de la FIA en 2005, NRO encargó a Lockheed dos KH-11 heredados adicionales. [20] USA-224 , el primero de estos dos, se lanzó a principios de 2011, dos años antes de la estimación del cronograma inicial. [21]
Según Lew Allen , los elementos claves del diseño inicial fueron especificados por Edwin H. Land . Incluyeron i) conjunto de plano focal de estado sólido, ii) circuitos integrados para procesamiento de datos complejos, iii) ópticas grandes y rápidas con un espejo primario f/2 de 2,54 m (100 pulgadas) de diámetro, iv) enlace de datos gigabit/s, v) larga vida operativa en órbita para los satélites de imágenes, y vi) satélites de comunicaciones para facilitar el enlace descendente de las imágenes en tiempo casi real. [22]
Se cree que los KH-11 se parecen al Telescopio Espacial Hubble en tamaño y forma, ya que fueron enviados en contenedores similares. Se cree que su longitud es de 19,5 metros y un diámetro de hasta 3 metros (120 pulgadas). [5] [23] Una historia de la NASA sobre el Hubble, [24] al analizar las razones para cambiar de un espejo principal de 3 metros a un diseño de 2,4 metros (94 pulgadas), afirma: "Además, cambiar a un espejo de 2,4 "El espejo de 1,2 metros reduciría los costos de fabricación mediante el uso de tecnologías de fabricación desarrolladas para satélites espías militares".
Las diferentes versiones del KH-11 varían en masa. Se informó que los primeros KH-11 eran comparables en masa al KH-9 HEXAGON , [25] es decir, alrededor de 12.000 kg (26.000 lb). Se cree que los bloques posteriores tenían una masa de alrededor de 17.000 kg (37.000 lb) [26] a 19.600 kg (43.200 lb). [27] [5]
Se ha informado que los KH-11 están equipados con un sistema de propulsión impulsado por hidracina para ajustes orbitales. Para aumentar la vida orbital de los KH-11, existían planes para repostar el módulo de propulsión durante las visitas de servicio del transbordador espacial . [25] Se ha especulado que el módulo de propulsión está relacionado con el Bus de soporte satelital (SSB) de Lockheed, que se había derivado de la Sección de control de satélites (SCS) desarrollada por Lockheed para el KH-9. [28]
Un historial de la CIA afirma que el espejo principal de los primeros KH-11 medía 2,34 metros (92 pulgadas), pero los tamaños aumentaron en versiones posteriores. [5] NRO lideró el desarrollo de una técnica de pulido de espejos controlada por computadora, que posteriormente también se utilizó para pulir el espejo primario del Telescopio Espacial Hubble. [29]
Los satélites posteriores tenían espejos más grandes, con un diámetro de alrededor de 2,9 a 3,1 metros (110 a 120 pulgadas). [30] Jane's Defense Weekly indica que el espejo secundario del sistema del telescopio reflector Cassegrain podría moverse, permitiendo tomar imágenes desde ángulos inusuales para un satélite. Además, hay indicios de que el satélite puede tomar imágenes cada cinco segundos. [ cita necesaria ]
El sistema de cámara inicial KH-11 ofrecía modos de cuadro y tira. [31] El plano focal estaba equipado con una serie de diodos de silicio sensibles a la luz, que convertían los valores de brillo en señales eléctricas. La densidad del embalaje era suficientemente alta (varios cientos de diodos por pulgada) para igualar la distancia de muestreo terrestre de los satélites CORONA . La señal digital grabada se cifró y se transmitió a una estación terrestre casi en tiempo real y se grabó en una película mediante un láser para recrear la imagen grabada. [32] Los primeros detectores de dispositivo de carga acoplada (CCD) para KH-11 fueron desarrollados por Westinghouse Electric Corporation en sus instalaciones de Baltimore a finales de la década de 1970. [33] KH-11 Block II podría haber sido el primer satélite de reconocimiento equipado para obtener imágenes con un CCD de 800 × 800 píxeles . [34] Los satélites de bloques posteriores pueden incluir capacidades de inteligencia de señales y una mayor sensibilidad en espectros de luz más amplios (probablemente en infrarrojos ). [35]
Las comunicaciones y las descargas de datos desde los satélites KH-11 se enrutan a través de una constelación de satélites de retransmisión de comunicaciones en órbitas superiores. Se cree que la carga útil de retransmisión de comunicaciones inicial funcionó a una frecuencia de 60 GHz, ya que la emisión de radio en esta frecuencia está bloqueada por la atmósfera de la Tierra y, por lo tanto, no es detectable desde el suelo. El lanzamiento de los dos satélites iniciales del Sistema de Datos Satélites se produjo en junio y agosto de 1976, es decir, antes del primer lanzamiento de un satélite KH-11 a finales de 1976. [36] Uno de los desafíos iniciales en órbita fueron las fallas de la onda viajera. tubos , que amplificaron las señales de comunicaciones enviadas desde el satélite de imágenes a los satélites de retransmisión, y desde los satélites de retransmisión a las estaciones terrestres. Durante los cruces de la ionosfera , los iones podían acumularse en el exterior de los tubos, que funcionaban a 14.000 voltios. Esto provocó repetidas chispas y el depósito de trazas de carbono dentro de los tubos, lo que finalmente provocó un cortocircuito. El problema podría solucionarse cambiando la orientación del satélite en órbita durante el cruce de la ionosfera, y finalmente se resolvió mejorando el blindaje de los tubos en los satélites de seguimiento. [33] Se ha informado que las estaciones terrestres para la recepción de datos del KH-11 están ubicadas en Fort Belvoir , VA, la antigua Base de la Guardia Nacional Aérea de Buckley , CO, y la Estación Aérea Kapaun , Alemania. [37]
Un espejo perfecto de 2,4 metros (94 pulgadas) que observa en el espectro visual (es decir, a una longitud de onda de 500 nm) tiene una resolución limitada por difracción de alrededor de 0,05 segundos de arco , que desde una altitud orbital de 250 km (160 millas) corresponde a una superficie terrestre. distancia de muestra de 6 cm (2,4 pulgadas). La resolución operativa debería ser peor debido a los efectos de la turbulencia atmosférica . [38] El astrónomo Clifford Stoll estima que un telescopio de este tipo podría resolver hasta "un par de pulgadas. No es lo suficientemente bueno como para reconocer una cara". [39]
Se han identificado cinco generaciones de reconocimiento electroóptico estadounidense: [40] [41]
El bloque I se refiere al satélite KH-11 original, de los cuales cinco fueron lanzados entre el 19 de diciembre de 1976 y el 17 de noviembre de 1982.
Los tres satélites del Bloque II se conocen en la literatura abierta como KH-11B, el supuesto nombre en clave de DRAGON , o CRYSTAL , y se cree que son capaces de tomar imágenes infrarrojas además de observaciones ópticas. [42] El primer o segundo satélite del Bloque II se perdió en un fallo de lanzamiento. [41]
Entre noviembre de 1992 y octubre de 2001 se lanzaron cuatro satélites del Bloque III, comúnmente llamados KH-12 o CRYSTAL mejorado. El nombre "CRYSTAL mejorado" se refiere al "Sistema CRYSTAL métrico mejorado" (IMCS). Métrica describe la capacidad de fijar referencias de Datum (marcas) en una imagen relativa al Sistema Geodésico Mundial con fines cartográficos. [43] [44] Otra mejora fue un aumento de ocho veces en la tasa de descarga en comparación con modelos anteriores para facilitar un mejor acceso en tiempo real y una mayor cobertura de área. [45] A partir del Bloque III, la vida útil típica de los satélites aumentó a unos 15 años, posiblemente relacionado con una mayor masa de despegue, lo que facilita mayores reservas de combustible para contrarrestar la resistencia atmosférica. [46]
Al Bloque IV se le atribuyen tres satélites electroópticos lanzados en octubre de 2005, enero de 2011 y agosto de 2013.
Una nueva generación de satélites clandestinos de comunicaciones lanzados a órbitas geosincrónicas inclinadas ha dado lugar a especulaciones de que respaldan los satélites electroópticos del Bloque V cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2018 (NROL-71) y 2021 (NROL-82). [47] Los dos satélites han sido construidos por Lockheed Martin Space Systems, tienen un espejo primario con un diámetro de 2,4 metros y son actualizaciones evolutivas de los bloques anteriores construidos por Lockheed. [48]
A partir de las zonas de peligro publicadas para el lanzamiento, se dedujo una inclinación orbital de 74° para NROL-71. Esto podría indicar que NROL-71 está destinado a una órbita multisolar síncrona de tipo II, [49] lo que permitiría al satélite estudiar el suelo en una variedad de efectos horarios locales (dirección y longitud de la sombra, actividades diarias, etc.) . [50] [51]
Se cree que el satélite Misty se deriva del KH-11, pero se modificó para hacerlo invisible al radar y difícil de detectar visualmente. El primer satélite Misty, USA-53 , fue lanzado por el transbordador espacial Atlantis en la misión STS-36 en 1990. El satélite USA-144 , lanzado el 22 de mayo de 1999 por un Titan IV B desde la base de la Fuerza Aérea Vandenberg pudo haber sido un segundo Satélite Misty, [52] o una nave espacial del Sistema de Imágenes Mejoradas . Los satélites a veces se identifican como KH-12.
En enero de 2011, NRO donó a la NASA dos conjuntos de telescopios ópticos espaciales con espejos primarios de 2,4 metros (94 pulgadas) de diámetro, [53] [54] [55] [56] similares en tamaño al Telescopio Espacial Hubble, pero con espejos secundarios orientables. y una distancia focal más corta (lo que resulta en un campo de visión más amplio). Inicialmente se creyó que eran "hardware adicional" de la serie KH-11, pero luego se atribuyeron al programa cancelado Future Imaging Architecture . [57] Los espejos serán utilizados por la NASA como principal y de repuesto para el Telescopio Espacial Romano .
En 1978, un joven empleado de la CIA llamado William Kampiles fue acusado de vender a los soviéticos un manual técnico del sistema KH-11 que describía el diseño y el funcionamiento. Kampiles fue declarado culpable de espionaje e inicialmente condenado a 40 años de prisión. [58] [59] Posteriormente, esta pena se redujo y, después de cumplir 18 años, Kampiles fue puesto en libertad en 1996. [60] [61]
En 1984, Samuel Loring Morison , analista de inteligencia del Centro de Apoyo de Inteligencia Naval, envió tres imágenes clasificadas tomadas por el KH-11 a la publicación Jane's Defense Weekly . En 1985, Morison fue declarado culpable en el Tribunal Federal de dos cargos de espionaje y dos cargos de robo de propiedad gubernamental, y sentenciado a dos años de prisión. [62] Fue indultado por el presidente Clinton en 2001. [63]
En 2019, Donald Trump , como presidente de los Estados Unidos, tuiteó una imagen clasificada de las consecuencias de una prueba fallida del cohete Safir de Irán , [11] que algunos creen que fue tomada desde el satélite USA-224 . [64] [65]
En el libro de Seymour Hersh The Samson Option: Israel's Nuclear Arsenal & American Foreign Policy, Ari Ben-Menashe dice que Israel había robado imágenes del KH-11 para apuntar misiles a la Unión Soviética. [66]
Se lanzaron nueve satélites KH-11 entre 1976 y 1990 a bordo de los vehículos de lanzamiento Titan-3D y Titan-34D , con un lanzamiento fallido. Para los siguientes cinco lanzamientos de satélites entre 1992 y 2005, se utilizó un vehículo de lanzamiento Titan IV . Los tres lanzamientos más recientes desde 2011 se llevaron a cabo mediante vehículos de lanzamiento Delta IV Heavy . El KH-11 reemplazó, entre otros, al satélite de retorno de películas KH-9 , el último de los cuales se perdió en una explosión de despegue en 1986.
Todos los satélites KH-11 se encuentran en cualquiera de los dos planos estándar en órbitas sincrónicas con el sol . Como las sombras ayudan a discernir las características del terreno, los satélites en un plano estándar al este de una órbita de mediodía/medianoche observan el suelo en las horas locales de la tarde, mientras que los satélites en un plano occidental observan el suelo en las horas locales de la mañana. [67] [68] [69] Históricamente, los lanzamientos se han programado para que ocurran aproximadamente dos horas antes o una hora después del mediodía local (o medianoche), respectivamente. [41] Las órbitas son tales que las trayectorias terrestres se repiten después de un cierto número de días, actualmente cada cuatro días para los satélites primarios en el plano orbital Este y Oeste. [70]
La constelación consta de dos satélites primarios y dos secundarios (uno primario y otro secundario por plano). Los planos orbitales de los dos satélites principales en el plano Este y Oeste están separados entre 48° y 50°. El plano orbital del satélite secundario en el plano Este está ubicado a 20° al este del satélite primario, mientras que el plano orbital del satélite secundario en el plano Oeste está ubicado a 10° al oeste del satélite primario. [70] [71]
Los satélites KH-11 requieren reinicios periódicos para contrarrestar la resistencia atmosférica o para ajustar su trayectoria terrestre a los requisitos de vigilancia. Con base en los datos recopilados por observadores aficionados, el observador del cielo aficionado Ted Molczan calculó las siguientes características orbitales de OPS 5705 . [103]
El 4 de septiembre de 2010, el astrofotógrafo aficionado Ralf Vandebergh tomó algunas fotografías de un satélite KH-11 (USA-129) desde tierra. Las imágenes, a pesar de haber sido tomadas con un telescopio de 250 mm (10 pulgadas) de apertura y a una distancia de 336 kilómetros (209 millas), muestran detalles importantes como antenas parabólicas y paneles solares, así como algunos elementos cuya función se desconoce. [104]
Los costos unitarios estimados, incluido el lanzamiento y en dólares de 1990, oscilan entre 1,25 y 1,75 mil millones de dólares ( la inflación ajustada es de 2,92 a 4,08 mil millones de dólares en 2023). [35]
Según el senador estadounidense Kit Bond, las estimaciones presupuestarias iniciales para cada uno de los dos satélites KH-11 antiguos encargados a Lockheed en 2005 eran superiores a las del último portaaviones de clase Nimitz (CVN-77) [20] con un coste de adquisición proyectado de 6,35 dólares. mil millones en mayo de 2005. [105] En 2011, después del lanzamiento de USA-224 , DNRO Bruce Carlson anunció que el costo de adquisición del satélite había sido de 2 mil millones de dólares por debajo de la estimación presupuestaria inicial, lo que lo situaría en alrededor de 4,4 mil millones de dólares ( inflación ajustada $ 5,96 mil millones en 2023). [21]
En abril de 2014, la NRO asignó un "valor de más de 5 mil millones de dólares " a los dos últimos satélites KH-11 heredados. [106]
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Un acto de especial valentía fue el indulto de Samuel Loring Morison, el único funcionario del gobierno condenado por proporcionar información clasificada a la prensa. Como estaba preocupado por el crecimiento de la Armada soviética, envió una fotografía satelital de un nuevo barco soviético en construcción a una revista de defensa. Fue un caso repugnante de abuso procesal. El presidente Clinton concedió el perdón a pesar de la oposición instintiva de la CIA, que no pudo encontrar un verdadero espía, Aldrich Ames, entre sus propias filas.
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