Teknologi Satelit

Satelit

Satelit

Setidaknya dalam hal nuklir, dunia sekarang yang jauh lebih kompleks daripada selama Perang Dingin, ketika Amerika Serikat dan Uni Soviet, sekarang Rusia, adalah satu-satunya kedua negara memiliki senjata nuklir. Hari ini, banyak negara lain mungkin memiliki kemampuan untuk memulai jarak jauh peluru kendali nuklir. Untuk memerangi potensi serangan nuklir, Amerika Serikat telah mengembangkan ruang berbasis sistem pertahanan rudal selama dua dekade. Sistem pertahanan ini dimulai di bawah mantan Presiden AS Ronald Reagan. Nya Inisiatif Pertahanan Strategis (SDI) yang disebut untuk pengembangan senjata laser yang akan mengorbit bumi untuk menembak jatuh rudal balistik. Ada sekarang bahkan berbicara dari Amerika Serikat mengembangkan kelima cabang militer, mungkin disebut Space Force, yang akan mengambil tempat daun dari Angkatan Udara.

Dalam edisi ini Will How Stuff Work, kita akan melihat bagaimana beberapa perang sudah sedang berjuang melalui satelit, dan teknologi yang sedang dikembangkan untuk melawan perang.

The Ultimate High Ground

Sebelum Perang Dunia I, itu hampir suatu kebutuhan penting bagi tentara untuk mengamankan tanah tinggi, dengan kuat lawan mereka di atas bukit, dalam rangka memenangkan pertempuran. Mendapatkan ke lokasi yang lebih tinggi memberikan tentara di atas bukit keuntungan menembak jatuh pada pasukan lawan, yang harus maju ke atas bukit dengan peluru hujan turun di atasnya. Secara historis, tentara dengan keuntungan tanah tinggi telah memenangkan lebih sering daripada tidak.

Tanah tinggi yang baru adalah ruang. Saat ini AS menggunakan ruang dalam cara yang pasif selama pertempuran, jadi mari kita lihat ruang dari sudut ini pertama. Pada tahun 1991, Amerika Serikat dan sekutunya menggunakan teknologi satelit yang canggih untuk menentukan target Irak selama Perang Teluk Persia. Pengumpulan-satelit intelijen memberikan pasukan Amerika pandangan yang belum pernah terjadi medan pertempuran, menunjukkan setiap langkah bahwa tentara Irak sedang membuat selama perang. Dengan luas lanskap gurun menyediakan visibilitas, citra satelit menjadi sumber utama informasi tentang tentara Irak selama perang.

Satelit juga menjadi alat yang berharga dalam penggelaran pasukan selama Perang Teluk Persia. Sebuah konstelasi satelit yang mengorbit bumi, yang dikenal sebagai Global Positioning System (GPS), digunakan oleh tentara di tanah untuk menentukan bantalan mereka. 24 satelit ini memberikan garis bujur, lintang dan ketinggian dari tentara AS membawa GPS receiver genggam di medan perang. Gurun yang terbuka adalah lokasi ideal untuk menggunakan satelit GPS, karena ada sedikit benda-benda alam sekitar untuk mengganggu satelit ‘sinyal. Dalam kombinasi dengan pemetaan dari satelit mata-mata yang pelacakan pasukan musuh, GPS memberikan Amerika Serikat dan sekutunya keuntungan mengetahui persis di mana posisi pasukan mereka untuk keuntungan terbesar. Perbatasan berikutnya di luar angkasa jauh lebih aktif – sistem senjata satelit yang dirancang untuk menembak jatuh rudal nuklir.

Pada bulan Mei 1983, Reagan mengusulkan Inisiatif Pertahanan Strategis (SDI), sekarang disebut Ballistic Missile Defense, yang menyerukan dilengkapi laser satelit untuk menembak jatuh rudal balistik antarbenua (ICBM). ICBM memiliki jangkauan lebih dari 6.000 mil (10.000 km). Pada jarak itu, ICBM dipecat dari Korea Utara bisa dengan mudah mencapai Honolulu atau Los Angeles. Reagan SDI, juga dikenal sebagai “Star Wars,” ini dirancang untuk memberikan payung perlindungan dari serangan rudal tersebut. SDI satelit akan melacak rudal dari lepas landas, dan menembak ke bawah dengan laser sebelum rudal membersihkan ruang udara negara dari mana itu diluncurkan. Bekerja di ruang berbasis laser untuk Pertahanan rudal balistik berjalan meskipun beberapa kritik internasional. Proyek terus menerima $ 4 miliar per tahun, dan baru-baru ini memiliki tambahan $ 6.6 billion dianggarkan untuk proyek sepanjang tahun 2005 dalam pembangunan senjata luar angkasa Mantan US Space Command, yang sekarang merupakan bagian dari Komando Strategis AS pada Juni 2002, tidak menyembunyikan fakta bahwa ia ingin menegakkan supremasi AS di ruang angkasa. Dalam Visi 2020 laporan, Space Command menunjukkan bahwa kekuatan militer selalu berevolusi untuk melindungi kepentingan nasional, baik militer dan ekonomi. Laporan menunjukkan bahwa senjata ruang harus dikembangkan untuk melindungi satelit AS, dan kendaraan luar angkasa lainnya, seperti negara-negara lain mengembangkan kemampuan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa ke ruang angkasa. Pada tahun 1997, Asisten Sekretaris Angkatan Udara untuk Ruang Angkasa, Keith R. Hall, mengatakan, “Berkenaan dengan ruang dominasi, kita memilikinya, kita suka dan kita akan terus itu.”

Pentagon mengatakan bahwa sebagai perusahaan ruang mulai memperoleh keuntungan komersial, akan ada orang-orang yang mencoba untuk mengambil beberapa keuntungan dengan menyerang orang-orang ruang usaha. Berikut adalah beberapa senjata ruang saat ini sedang dikembangkan:

* Chemical Laser
* Particle Beams
* Militer Pesawat Space

Setidaknya ada tiga sistem laser yang sedang dikembangkan untuk ruang baik berbasis atau tanah berbasis senjata. Ketiganya adalah jenis laser kimia yang melibatkan pencampuran bahan kimia di dalam senjata untuk membuat sinar laser. Sementara ruang berbasis sistem laser masih sekitar 20 tahun dari yang menyadari, ada tiga laser dipertimbangkan untuk itu, termasuk hidrogen fluorida (HF), deuterium fluoride (DF) dan oksigen kimia iodium (COIL).


Photo courtesy TRW
Artist rendering of how a TRW designed space laser-equipped satellite might fire a laser at a ballistic missile from long range.

Dalam laporan tahun 1998 berjudul Senjata Laser in Space: A Critical Assessment (file PDF), Letnan Kolonel William H. Possel dari Angkatan Udara AS dibandingkan cara kerja sistem laser fluorida hidrogen pada cara kerja mesin roket. Fluor atom molekul bereaksi dengan hidrogen untuk menghasilkan hidrogen fluorida bersemangat molekul. Reaksi ini menciptakan panjang gelombang antara 2,7 dan 2,9 mikron. Pada panjang gelombang, hidrogen fluorida sinar laser akan basah kuyup oleh atmosfer bumi, yang berarti bahwa kemungkinan besar untuk digunakan di ruang angkasa-ke-ruang tempur sebagai bagian dari Ruang Angkasa Laser Berbasis program. Pertahanan rudal yang balistik Organisasi telah menunjukkan hidrogen fluorida megawatt laser dengan kekuatan dalam ruang simulasi lingkungan.

Laser lain, mirip dengan sistem fluorida hidrogen, adalah sistem laser deuterium fluoride. Alih-alih menggunakan molekul hidrogen, deuterium digunakan untuk bereaksi dengan atom fluoride. Karena atom deuterium memiliki lebih banyak massa dari atom hidrogen, laser ini memiliki panjang gelombang yang lebih panjang, sekitar 3,5 mikron, dan dapat mengirimkan lebih baik melalui atmosfer. Pada tahun 1980, TRW menunjukkan deuterium fluoride laser, yang disebut Mid-Inframerah Advanced Chemical Laser (MIRACL), yang dapat menghasilkan lebih dari satu megawatt kekuasaan. Jenis sistem laser digunakan dalam tes untuk menembak jatuh sebuah roket di White Sands Missile Range in 1996.

Jenis ketiga laser kimia yang dapat digunakan dalam pertahanan rudal balistik adalah oksigen kimia iodine laser (COIL), yang memulai debutnya pada tahun 1978. Dalam sistem laser ini, suatu reaksi yang dihasilkan antara klorin dan hidrogen peroksida menggairahkan atom oksigen, yang mentransfer energi atom yodium. Transfer energi ini menyebabkan atom yodium menjadi bersemangat, menciptakan laser dengan panjang gelombang sekitar 1,3 mikron, lebih kecil daripada salah satu dari dua laser yang disebutkan sebelumnya. Panjang gelombang yang lebih kecil ini berarti bahwa optik yang lebih kecil dapat digunakan untuk mengembangkan ruang lasing berbasis sistem. Pada tahun 1996, TRW menguji COIL laser yang menghasilkan sinar dengan ratusan kilowatt kekuasaan yang berlangsung selama beberapa detik. Sekarang, ini adalah yang paling menjanjikan dari jarak berbasis laser dalam pembangunan.

Salah satu masalah dengan ruang berbasis laser adalah bahwa mereka harus tetap bergerak ke satelit ketika mereka mencoba memukul benda bergerak lain bergerak di ribuan mil per jam. Bayangkan mencoba menembak seekor burung dari pesawat jet supersonik. Laser dan objek yang sedang mencoba untuk memukul kemungkinan akan berjalan pada kecepatan yang berbeda, sehingga hampir tidak mungkin ditembak. Ini adalah mengapa Departemen Pertahanan AS juga mempertimbangkan sebuah senjata sinar partikel, yang akan mampu sinar api partikel subatom, di mendekati kecepatan cahaya, pada sasaran militer. Jika sebuah balok bisa ditembakkan pada kecepatan tersebut, itu akan, untuk semua maksud dan tujuan, membekukan objek yang ditargetkan.

Sebuah partikel sinar senjata akan mampu menghasilkan daya berkali-kali lebih merusak daripada laser dalam pembangunan. Senjata semacam itu pada dasarnya akan terdiri dari dua bagian: sumber daya dan mempercepat terowongan. Jika senjata sinar partikel fungsional dapat dibangun, ia akan menggunakan sumber daya untuk mempercepat elektron, proton atau hidrogen atom melalui terowongan, yang akan fokus partikel bermuatan ini menjadi sebuah sinar yang akan ditembakkan pada target.

The “baut” energi ditembakkan dari senjata sinar partikel akan masuk ke dalam target materi, melewati ke energi atom yang membentuk target. Dampak ini akan seperti memukul bola kelompok memeras biliar bola di meja biliar. Peningkatan yang cepat dalam objek target suhu akan menyebabkan objek untuk meledak dalam hitungan detik dampak berikut.

Hambatan utama dalam mengembangkan senjata sinar partikel fungsional telah menciptakan sumber daya yang cukup ringan untuk dimasukkan ke dalam ruang, tapi yang dapat menghasilkan jutaan volt elektron kekuasaan dan puluhan batang megawatt kekuasaan. Listrik konvensional akan mampu memenuhi tuntutan kekuatan, tetapi terlalu besar untuk dimasukkan ke dalam orbit. Sejauh ini, para ilmuwan belum mampu mengembangkan sumber daya ringan yang cocok yang dapat memenuhi kebutuhan daya tersebut


Photo courtesy NASA
The X-33 space plane may be used for military combat in space.

Sebuah ruang ketiga senjata dalam pembangunan pesawat ruang militer. Sebuah joint venture antara NASA dan Angkatan Udara berusaha untuk mengembangkan sebuah pesawat ruang berlabel X-33. Sementara Presiden Clinton memveto item baris Angkatan Udara bagian dari pesawat ruang militer pada tahun 1998, NASA telah melanjutkan pengembangan pesawat ruang untuk non-alasan militer. Jika Angkatan Udara itu untuk bergabung kembali dengan pengembangan pesawat ruang di kemudian hari, itu dapat menggunakan kendaraan untuk mengendalikan ruang baik sopan dan membela diri.

Saat ini, ada banyak perjanjian internasional yang telah melarang pengiriman senjata tersebut ke angkasa. Salah satu kesepakatan tersebut adalah Outer Space Perjanjian 1967, yang mencakup luar angkasa, Bulan, dan benda-benda angkasa lainnya. Satu loop lubang dalam perjanjian ini adalah bahwa ia tidak mengatakan apa-apa tentang daerah tepat di atas Bumi, di mana kebanyakan satelit di orbit. Namun, perjanjian tidak melarang menempatkan senjata nuklir, atau senjata pemusnah massal, ke orbit Bumi. Tapi pertanyaannya adalah, apakah partikel sinar laser dan senjata pemusnah massal? Perjanjian melarang lebih lanjut pembangunan pangkalan militer dan pertahanan pada setiap benda angkasa, termasuk Bulan.

Pada bulan November, 1999, 138 anggota Perserikatan Bangsa-Bangsa memutuskan untuk menegaskan kembali Outer Space Treaty. Hanya Amerika Serikat dan Israel abstain dari pemungutan suara. Berdasarkan pemungutan suara, yang menjunjung tinggi larangan senjata di ruang angkasa, akan terlihat bahwa ruang senjata akan tetap sadar untuk sementara waktu. Jadi, untuk sekarang, pikiran tentang Death Star-seperti senjata dan X-Wing pejuang, berjuang keluar ribuan mil ke angkasa, akan harus ditunda.