El Sitio C-6 de la Base Aérea Eglin es una estación de radar de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos que alberga el radar de matriz en fase AN/FPS-85 , los sistemas de procesamiento informático asociados y el equipo de control de radar diseñado y construido para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos por la División de Comunicaciones de Bendix, Bendix Corporation . [5] [6] El AN/FPS-85, que comenzó a funcionar en 1969, fue el primer radar de matriz en fase de gran tamaño . Todo el sistema de radar/computadora está ubicado en un edificio receptor/transmisor y cuenta con el apoyo de la planta de energía del sitio, la estación de bomberos, 2 pozos de agua (para 128 personas), [7] y otra infraestructura para el sistema. Como parte de la Red de Vigilancia Espacial de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos , su misión es detectar y rastrear naves espaciales y otros objetos artificiales en órbita terrestre para el catálogo de satélites del Centro de Operaciones Espaciales Combinadas . [8] Con una potencia máxima radiada de 32 megavatios, la Fuerza Espacial afirma que es el radar más potente del mundo y puede rastrear un objeto del tamaño de una pelota de baloncesto hasta 22.000 millas náuticas (41.000 km) de la Tierra. [6]
En virtud del Sistema de Designación de Tipos Electrónicos Conjuntos (JETDS), a todos los sistemas de radar y seguimiento militares de los EE. UU. se les asigna una designación alfanumérica de identificación única. Las letras "AN" (por Army-Navy) se colocan delante de un código de tres letras. [9]
De esta forma, el AN/FPS-85 representa el diseño número 85 de un dispositivo electrónico de “radar fijo y de búsqueda” del Ejército y la Marina. [9] [10]
El radar AN/FPS-85 construido en el Sitio C-6 de Eglin en la década de 1960 durante la Guerra Fría como un radar de matriz en fase de vanguardia y un sistema informático diseñado originalmente para detectar y rastrear misiles nucleares orbitales. Durante la década de 1960, para contrarrestar la creciente amenaza de los misiles nucleares de Occidente en sus fronteras en Turquía, Europa y Asia, la Unión Soviética (ahora Rusia ) desarrolló un sistema para lanzar armas nucleares con misiles en órbita terrestre, llamado Sistema de Bombardeo Orbital Fraccionado (FOBS). [11] [12] Estados Unidos tenía sistemas de radar de alerta temprana para misiles como BMEWS , pero solo podía detectar amenazas entrantes desde el norte, porque un ataque nuclear contra los EE. UU. desde la Unión Soviética utilizando misiles balísticos intercontinentales (ICBM) convencionales vendría por la ruta más corta ( círculo máximo ), sobre el Polo Norte. Los misiles FOBS, en contraste, podían orbitar la Tierra antes de comenzar su reentrada, por lo que podían atacar a los EE. UU. desde cualquier dirección. En un discurso pronunciado el 15 de marzo de 1962 durante la Crisis de los Misiles de Cuba , el primer ministro soviético Nikita Khrushchev aludió a esta capacidad en desarrollo: [12]
"Podemos lanzar misiles nucleares no sólo sobre el Polo Norte, sino también en la dirección opuesta. Los cohetes globales pueden volar desde los océanos o desde otras direcciones donde no se pueden instalar sistemas de alerta. Con los misiles globales, el sistema de alerta ha perdido su importancia. Los misiles globales no pueden detectarse a tiempo para preparar medidas contra ellos".
La posibilidad de tal amenaza desde el espacio, así como el creciente número de satélites en órbita terrestre desde el Sputnik , convencieron a la Fuerza Aérea de los EE. UU. de que necesitaba expandir en gran medida sus instalaciones de rastreo espacial, y el AN/FPS-85 fue diseñado para esta misión. [13] [11] Su antena de radar orientada al sur con cobertura de acimut de 120° [6] estaba bien situada para monitorear órbitas de baja inclinación (ecuatoriales) además de detectar ataques FOBS, y se informa que podía ver el 80% de los satélites que orbitan la Tierra. [11]
La construcción del radar comenzó en 1962, pero un incendio durante las pruebas previas al despliegue lo destruyó en 1965. Fue reconstruido y entró en funcionamiento en 1969. [13] [6]
El AN/FPS-85 fue el primer radar de matriz en fase de gran tamaño del mundo. [13] La Fuerza Aérea desarrolló la tecnología de matriz en fase porque las antenas de radar convencionales rotadas mecánicamente no podían girar lo suficientemente rápido para rastrear múltiples misiles balísticos. Un ataque nuclear contra los EE. UU. consistiría en cientos de misiles balísticos intercontinentales que se lanzarían simultáneamente. El haz de un radar de matriz en fase se dirige electrónicamente sin mover la antena fija, por lo que puede apuntar en una dirección diferente en milisegundos, lo que le permite rastrear muchos misiles entrantes al mismo tiempo. [6] El AN/FPS-85 podía rastrear 200 objetos simultáneamente. [6] [11] Esta capacidad ahora es útil para rastrear los miles de piezas de desechos espaciales artificiales que actualmente se encuentran en órbita. La tecnología de matriz en fase iniciada en el AN/FPS-85 se desarrolló aún más en los radares AN/FPS-115 PAVE PAWS , y ahora se usa en la mayoría de los radares militares y en muchas aplicaciones civiles.
En 1975, el despliegue por parte de la Unión Soviética de misiles balísticos lanzados desde submarinos (SLBM), que tampoco estaban limitados a una trayectoria norte y eran una amenaza mayor debido al menor tiempo de advertencia debido a su trayectoria de vuelo más corta, provocó que la Fuerza Aérea cambiara la misión principal del radar a la detección y seguimiento de SLBM. [6] [13] En 1987, la construcción de dos sitios de radar PAVE PAWS orientados al sur en Georgia y Texas se hizo cargo de esta carga de trabajo, y el AN/FPS-85 regresó a sus funciones de vigilancia espacial a tiempo completo.
Hoy en día, otros radares comparten las tareas de rastreo espacial, pero el AN/FPS-85 sigue siendo el radar de vigilancia principal en la Red de Vigilancia Espacial de los EE. UU. debido a su alta potencia y buena cobertura, [14] manejando, según se informa, el 30% de la carga de trabajo de la SSN. La Fuerza Espacial afirma que es el único radar de matriz en fase que puede rastrear naves espaciales en el espacio profundo, puede detectar un objeto del tamaño de una pelota de baloncesto en órbita geoestacionaria , a 35.700 km en el espacio, y es el radar más poderoso del mundo. [6] Sin embargo, su tecnología heredada envejecida, que utiliza tubos de vacío , le da altos costos de mantenimiento. [14] Su equipo de mantenimiento debe reparar un promedio de 17 de sus 5000 unidades de transmisor modulares diariamente, a un costo anual de $ 2 millones. [14]
El radar AN/FPS-85 opera a una frecuencia de 442 MHz (una longitud de onda de 68 cm) en la banda UHF , justo por debajo de la banda de transmisión de televisión UHF, con un ancho de banda de 10 MHz y una potencia de salida máxima de 32 megavatios. [13] [6] El radar tiene antenas de matriz de transmisión y recepción separadas montadas una al lado de la otra en la cara inclinada de su edificio transmisor, apuntando al sur en un ángulo de elevación de 45° [13] (los radares de matriz en fase modernos utilizan una sola matriz de antena tanto para transmitir como para recibir, pero en el momento en que se construyó este era el diseño más simple). La antena transmisora (a la izquierda en las imágenes) era una matriz cuadrada de 72x72 de 5184 elementos de antena de dipolo cruzado espaciados 0,55 longitudes de onda (37 cm) de distancia, [13] que luego se actualizó a 5928 elementos. [6] Cada elemento de antena recibe energía de un módulo transmisor separado que tiene una potencia de salida de 10 kW. La antena receptora de la derecha consiste en un conjunto octogonal de 58 m de diámetro formado por 19.500 elementos de antena dipolo cruzado que alimentan 4.660 módulos receptores. [ cita requerida ]
El módulo transmisor de cada elemento de antena contiene un desfasador que puede cambiar la fase (sincronización relativa) de la corriente oscilante aplicada a la antena, bajo el control de la computadora central. Debido al fenómeno de la interferencia , las ondas de radio de cada elemento de antena transmisora independiente se combinan ( se superponen ) frente a la antena para producir un haz de ondas de radio ( ondas planas ) que viajan en una dirección específica. Al alterar la fase relativa de las ondas de radio emitidas por las antenas individuales, la computadora puede dirigir instantáneamente el haz hacia una dirección diferente. [ cita requerida ]
El haz de ondas de radio se refleja en el objeto de destino y algunas de las ondas regresan al conjunto receptor. Al igual que las antenas de transmisión, cada elemento de la antena receptora tiene un desfasador conectado, a través del cual debe pasar la corriente de la antena para llegar al receptor. Las corrientes de las antenas separadas se suman en el receptor con la fase correcta para que el receptor sea sensible a las ondas que provienen de una sola dirección. Al alterar la fase de las antenas receptoras, la computadora puede dirigir el patrón de recepción ( lóbulo principal ) de la antena hacia la misma dirección que el haz transmitido. [ cita requerida ]
El haz del radar puede desviarse hasta 60° desde su eje central de puntería, lo que le permite escanear un acimut (ángulo horizontal) de 120° y un rango de elevación desde el horizonte hasta 15° más allá del cenit . [13] El haz transmitido tiene un ancho de 1,4°. El patrón de recepción tiene solo 0,8° de ancho, pero se divide en 9 subhaces o sublóbulos en ángulos ligeramente diferentes, que rodean el objetivo. [13] Al determinar cuál de los 9 sublóbulos recibe la señal de retorno más fuerte, la computadora puede determinar en qué dirección se mueve el objetivo, lo que facilita el seguimiento. [ cita requerida ]
El funcionamiento del radar está completamente automatizado y controlado por tres ordenadores, entre ellos dos mainframes IBM ES-9000. El radar funciona las 24 horas del día, en un ciclo rápido y repetitivo de 50 milisegundos de duración (denominado "periodo de recurso") durante el cual transmite hasta ocho pulsos y escucha un eco. [13] En su modo de vigilancia, escanea repetidamente una trayectoria predeterminada denominada "valla de vigilancia" a lo largo del horizonte a lo largo de un amplio acimut para detectar objetos en órbita a medida que se elevan por encima del horizonte hacia el campo de visión del radar. [ cita requerida ]
Las pruebas de misiles de la década de 1950 sobre el Golfo de México utilizaron sitios de radar en tierras federales asignadas a la Base de la Fuerza Aérea Eglin (por ejemplo, el Anexo de Seguimiento de Misiles Anclote hasta 1969 en la desembocadura del río Anclote cerca de Tampa , [20] el Anexo de Seguimiento de Misiles Cudjoe Key de 1959 y el Anexo de Seguimiento de Misiles Carrabelle que "se transfirió del RADC a la Base de la Fuerza Aérea Eglin" el 1 de octubre de 1962). [21] "Tras el lanzamiento del Sputnik I el 4 de octubre de 1957, el Centro de Pruebas de Misiles de la Fuerza Aérea en la Base de la Fuerza Aérea Patrick , Florida, estableció un proyecto [ especificar ] para observar y recopilar datos sobre satélites". [22]
La Base de la Fuerza Aérea Eglin tuvo su "primera instalación de seguimiento por satélite [¿ dónde? ] ... operativa en el otoño de 1957", [1] y la Oficina del Programa del Sistema 496L se formó a principios de 1959. [23] Se contrató a Bendix Corporation y se construyó un conjunto lineal en sus instalaciones de Baltimore , [24] seguido por un prototipo de "radar de matriz en fase de banda ancha (EPS 46-XW 1)" con computadora IBM desde la primavera de 1959 hasta noviembre de 1960. [25] El radar de matriz dirigible electrónicamente (ESAR) Bendix AN/FPS-46 que usa banda L [26] comenzó a transmitir en noviembre de 1960 como "el primer sistema de radar de matriz en fase de haz de lápiz de tamaño completo". [21] "El Cuartel General de la AFSC decidió dar la responsabilidad técnica total para el desarrollo de un sensor para el Sistema de Seguimiento Espacial 496L al RADC... después del liderazgo soviético en tecnología satelital en octubre de 1957 y el fracaso posterior para localizar al Explorer XII durante seis meses después de su lanzamiento" [21] el 16 de agosto de 1961. El general J. Toomay fue el director del programa después de que el programa de antena en fase se transfiriera al RADC [25] y, basándose en el éxito ESAR de la División de Radio Bendix [27] , se firmó el contrato FPS-85 el 2 de abril de 1962. [28]
La construcción del Sitio C-6 comenzó en octubre de 1962 [15] para un sistema "que previera la posibilidad de numerosas fallas de los tubos al disponer que un gran número de personas hicieran reemplazos" durante las operaciones. [25] El 5 de noviembre de 1964, DDR&E recomendó que el sistema del Sitio C-6 se utilizara para la detección de misiles balísticos lanzados desde submarinos . [29] Antes de las pruebas de radar planeadas en mayo de 1965, un incendio el 5 de enero de 1965 debido a un arco eléctrico que encendió material dieléctrico "destruyó casi totalmente" [22] : 67 el edificio del transmisor/receptor y su contenido (el sistema estaba asegurado). [30] El 22 de junio de 1965, el Estado Mayor Conjunto ordenó al CONAD que preparara un plan de reserva para utilizar también las instalaciones informáticas del Sitio C-6 "como respaldo" del Centro de Defensa Espacial NORAD / ADC "antes de la disponibilidad del AN/FPS-85". [31]
En diciembre de 1965, NORAD decidió utilizar el futuro radar del Sitio C-6 "para la vigilancia de SLBM en una base "de guardia"" [32] "en el DEFCON apropiado ", [33] y las especificaciones para el Sistema de Detección y Advertencia de SLBM Avco 474N contratado el 9 de diciembre de 1965 requerían que el [¿ quién? ] sistema de procesamiento AN/GSQ-89 para conectar en red el Radar de Detección de SLBM AN/FSS-7 también procesara datos del Sitio C-6. [31] En junio de 1966, se planeó que el sistema del Sitio C-6 "tuviera la capacidad de operar en el modo SLBM [de advertencia] simultáneamente con los modos de vigilancia y seguimiento [espacial] ". [32] La reconstrucción de las "caras separadas para transmisión y recepción" comenzó en 1967, [34] con los desfasadores analógicos destruidos [ especificar ] y los receptores de tubo de vacío reemplazados por desfasadores de diodo de baja pérdida [35] y receptores de transistores. [30]
El escuadrón C-6 del Sitio Eglin de la 9.ª División de Defensa Aeroespacial se activó en septiembre de 1968 (ahora el 20.º Escuadrón de Control Espacial ) [36] y después de "problemas técnicos"; [37] el sitio con radar y sistemas informáticos se completó [ ¿cuándo? ] en 1968, [38] se entregó al Comando de Sistemas de la Fuerza Aérea el 20 de septiembre de 1968, [39] y "se volvió operativo en diciembre de 1968, [40]
El Sitio C-6 de Eglin fue asignado al Comando de Defensa Aeroespacial el 20 de diciembre de 1968, [39] y el sitio, que utilizaba el lenguaje informático FORTRAN [41], comenzó a funcionar durante la semana del 9 de febrero de 1969. [42] El Sitio C-6 fue la ubicación del Centro de Vigilancia Espacial Alternativo entre 1971 y 1984 [15] . En 1972, el 20% de la "capacidad de vigilancia del sitio... se dedicó a la búsqueda de SLBM" [43] (el sistema de radar de matriz en fase SLBM de la USAF fue iniciado en noviembre de 1972 por el JCS [44] mientras que las matrices en fase MSR y PAR del Ejército para defensa contra misiles estaban en construcción). El FPS-85 se amplió [ especificar ] en 1974, [34] y "un programa de escaneo para detectar" ojivas SLBM [45] se instaló en 1975. [46] El sitio de matriz en fase AN/FPS-108 Cobra Dane de Alaska se completó en 1976 y desde 1979 hasta 1983, el Sitio C-6 fue asignado a la Dirección de Sistemas de Advertencia Espacial y de Misiles (SAC/SX) del Comando Aéreo Estratégico , al igual que los nuevos sitios de matriz en fase PAVE PAWS operativos en 1980.
En 1983, el Sitio C-6 de Eglin fue transferido al Comando Espacial (más tarde rebautizado como Comando Espacial de la Fuerza Aérea ), y el "FPS-85 asumió un papel en el espacio profundo en noviembre de 1988 después de recibir una actualización de extensión de alcance que permitió la integración de muchos pulsos". [47] Después de que una protesta de un contratista fuera denegada en 1993, [48] se instaló en el sitio una "nueva computadora de control de radar" en 1994 (el software actualizado se instaló en 1999). [49] El sistema de monitoreo central original que probaba los módulos transmisores defectuosos fue reemplazado por un sistema basado en PC en marzo de 1994. [19] En 1994, cuando las "funciones de amplificación y mezcla en los transmisores existentes" usaban seis tubos de vacío para cada módulo, [50] el Southwest Research Institute estaba rediseñando los transmisores [51] (se reemplazaron 5 tubos por componentes de estado sólido). [52] Para 1998, el sitio estaba proporcionando vigilancia espacial en "38 por ciento del catálogo cercano a la Tierra" de objetos espaciales ( "SND C2 SPO de ESC era la Oficina del Programa del Sistema"). [53] "En 1999 se estaba estudiando una modernización completa... del sistema de procesamiento de señales de los años 1960", [54] y en En 2002, el Sitio C-6 estaba rastreando "más del 95 por ciento de todos los satélites terrestres diariamente". [40] En 2008, el escuadrón del sitio ganó el Premio General Lance W. Lord por el cumplimiento de la misión (se había implementado un nuevo "software de modelado 3D"). [55] En 2009, el sitio había sido incluido en un modelo de computadora de la colisión de satélites de febrero de 2009 , [56] y GCC Enterprises fue contratada para completar "Mejoras de Protección de Fuerza y Antiterrorismo" en la infraestructura del sitio (vallas perimetrales, etc.), [57] Para 2011, las "16 millones de observaciones de satélites por año" del sitio (tasa de 30,4/minuto) eran "el 30 por ciento de la carga de trabajo total de la red de vigilancia espacial". [16] En 2012 se inauguró en el sitio una Instalación de Información Compartimentada Sensible [8] y en 2013, "los nuevos modos operativos en Cavalier AFS y Eglin AFB [el sitio C-6 proporcionó] más precisión" que la Valla de Vigilancia Espacial VHF de 1961 , [58] que no podía detectar objetos espaciales en órbitas de baja altitud/alta excentricidad [59] y fue desmantelada [58] en noviembre de 2013. [60]
En septiembre de 2019, L3Harris Technologies recibió un contrato de 12,8 millones de dólares para el soporte de mantenimiento del radar en la Red de Vigilancia Espacial del Comando Espacial de la Fuerza Aérea. [61]
En diciembre de 2019, con el establecimiento de la Fuerza Espacial de los EE. UU. (USSF) como un servicio militar estadounidense independiente bajo el Departamento de la Fuerza Aérea , el Sitio C-6 de Eglin y su escuadrón asignado se convirtieron en una instalación de la USSF.
Sistema complejo de vigilancia y control, completado en 1969.
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del Comité Asesor Científico del Presidente
y muchos otros expertos habían señalado la necesidad de que
la defensa contra misiles balísticos
(BMD) y
la vigilancia espacial
detectaran, rastrearan e identificaran una gran cantidad de objetos que ingresaran o se movieran a velocidades muy altas. … El desembolso registrado para la construcción del ESAR y sus pruebas, y también incluyendo el trabajo experimental temprano que extendió el ancho de banda utilizando el FPS-85, fue de aproximadamente $20 millones. El desembolso de ARPA para el programa de tecnología de matriz en fase parece haber sido de aproximadamente $25 millones. El FPS-85 original costó alrededor de 30 millones de dólares, y su reemplazo después del incendio, alrededor de 60 millones.
24
Los
conjuntos en fase
BTL construidos para el
proyecto BMD del Ejército
costaron casi 1.000 millones de dólares. … Los estudios de satélites de reconocimiento IR de la Fuerza Aérea aparentemente comenzaron en 1956. … BAMIRAC (Centro de Análisis Infrarrojo de Misiles Balísticos… A principios de la década de 1970, el
sistema de alerta temprana
en órbita geoestacionaria (
SEWS
) de la Fuerza Aérea, que incluía sensores de escaneo IR, comenzó a funcionar.
22
El sistema actual incluye tres
satélites [
del Programa de Apoyo a la Defensa
]
en órbita geoestacionaria, uno sobre el Atlántico y dos sobre las áreas del Pacífico, que incluyen, además de sensores de advertencia IR, sistemas para la detección de explosiones nucleares. … El costo del sistema SEWS se estima en alrededor de 5.000 millones de dólares hasta el año fiscal 1988.
(la cita 24 es "Discusión con MG Toomay, 1/90").
Instalación técnica/edificio de escáner (HAER n.º MA-151-A), que alberga el radar AN/FPS-1152 y el equipo relacionado… Los dos primeros
sitios
PAVE PAWS
en Massachusetts
y California representaron los primeros radares de matriz en fase de dos caras desplegados por los EE. UU.
En septiembre de 1959, el Jefe de Operaciones Navales, el almirante Arleigh Burke sugirió al JCS la creación de un comando espacial unificado para controlar todos los activos y misiones espaciales del Departamento de Defensa. El Ejército estuvo de acuerdo, pero la Fuerza Aérea no se mostró entusiasmada. ... El 11 de septiembre de 1978,
el Secretario de la Fuerza Aérea
John Stetson
, a instancias del Subsecretario
Hans Mark
, había autorizado un "Estudio de Planificación Organizacional de Misiones Espaciales" para explorar opciones para el futuro. Cuando se publicó en febrero de 1979, el estudio había ofrecido cinco alternativas que iban desde la continuación del status quo hasta la creación de un comando de la Fuerza Aérea para el espacio.
el Centro de Defensa Espacial que combina
el Space Track de la Fuerza Aérea
y el
Spasur de la Armada
.
Litton/PRC
necesitaba una demostración de prueba de concepto para ilustrar la relación coste-eficacia y la viabilidad de utilizar métodos de transformación automatizados para modernizar el J3
JOVIAL
de BMEWS, el ensamblador SNX 360 de
las instalaciones de radar PARC
y el FORTRAN de las instalaciones de radar EGLIN en un lenguaje de software moderno común.
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