Webbversion
Logotyp FOI
Rymd för Försvar och Säkerhet
Omvärldsbevakning nr 1 - 2018 FOI-2014-934

 
Innehåll

Forskning vid FOI

Kommersialiseringen av rymden

Nationella rymdprogram

Forskning vid FOI

Nordic Optical Telescope, Jens Jessen Hanson.

Rymdobjektsinmätning med nordiskt optiskt teleskop

Är det möjligt att använda ett stort astronomiskt teleskop för inmätning och karaktärisering av rymdobjekt i omloppsbana runt jorden och kan detaljerade optiska mätningar ge användbar information om objekten? NOT, Nordic Optical Telescope, är ett teleskop som ägs gemensamt av de nordiska länderna och är beläget på La Palma, Kanarieöarna. Teleskopet används främst för observationer av astronomiska objekt men FOI undersöker nu om det kan vara användbart som underlag för en rymdlägesbild. I omloppsbana runt jorden befinner sig för tillfället flera hundra tusen, av människan, skapade objekt i form av både aktiva och inaktiva satelliter samt rymdskrot. Vikten av att kunna övervaka dessa ökar kontinuerligt. Första steget i FOI:s arbete är att testa NOT:s begränsningar i att kunna följa rymdobjekt som rör sig i en bana på låg eller medelhög höjd och som alltså rör sig relativt snabbt på himlen. Från mätdatat kan man sedan göra fotometrisk bildanalys av objekten och bland annat studera variationer i signalerna för att till exempel utröna objektens form och rotation. Från de spektrala mätningarna och mätningar av det reflekterade ljusets polarisation hoppas man kunna urskilja objektets material och dess egenskaper. Arbetet förväntas bidra till utvecklingen av FOI:s eget arbete rörande rymdskrot.

Läs mer om NOT

Kommersialiseringen av rymden

Världens första kommersiella icke-auktoriserade satellituppskjutning

Den 12e januari i år sköt den indiska rymdorganisationen ISRO framgångsrikt upp en kommunikationssatellit, men det som tilldragit sig uppmärksamhet är fyra av de medåkande småsatelliterna, SpaceBee 1-4. ISRO angav ingen operatör för dessa,
bara att de kom från USA. Det har dock sedan visat sig att dessa satelliter med allra största sannolikhet kommer från Silicon Valley-startup:en Swarm Technologies som planerar en satellitkonstellation för kommunikation med internet-of-things-enheter. Uppskjutningen har nu genomförts trots att Swarm tidigare fått avslag från amerikanska myndigheter.

Redan förra året skickade Swarm in en ansökan för en identisk konstellation till den amerikanska myndigheten FCC. Standardenheten för de minsta så kallade cubesats är 10x10x10 centimeter, Swarm klämmer in fyra satelliter på vardera 10x10x2,8 centimeter i motsvarande volym för att ytterligare minska uppskjutningskostnaderna. Ett problem med så små satelliter är att de antas bli svårare att spåra med markbaserad radar, vilket ledde till att FCC avslog deras ansökan med hänvisning till farhågor om rymdskrotsproblematiken. Det verkar nu som att Swarm, i ett försök att runda FCC:s beslut, sköt upp sina satelliter med en indisk bärraket istället. Swarm skulle även ha skjutit upp fyra vanliga cubesat-satelliter från USA nu i april, men med hänvisning till Swarm:s icke-auktoriserade uppskjutning har FCC nu dragit tillbaka tillståndet för denna uppskjutning, samt hotar även med att eventuellt inte ge några framtida tillstånd till företaget heller.

Det har sedermera visat sig att SpaceBee-satelliterna faktiskt verkar gå att spåra med markbaserad radar. FCC anklagas för både ett stelbent regelverk samtidigt som de inte verkar ha en helt enhetlig bedömning av småsatelliter då det finns ett antal exempel på godkända satelliter som varit ännu mindre än SpaceBee. Osäkerheten kring regelverket, tillsammans med startup-företag som förväntar sig ett högre tempo än vad rymdbranschen kanske varit van vid att hantera, riskerar därmed möjligen att leda till en framtida utflaggning av småsatelliter, och kanske i förlängningen även för större satelliter. Ett talande exempel på problemen USA står inför är Breakthrough Starshot, ett Londonbaserat företag som köpte upp ett antal amerikanska satelliter som fått avslag på sin ansökan om uppskjutning, och sedan sköt upp satelliterna tillsammans med en tysk satellit på en indisk bärraket, då varken Tyskland eller Indien ställer minimikrav på satelliternas storlek.

Läs mer

Satellitkonstellationer som förändrar den traditionella rymdverksamheten

Just nu finns det runt 1750 aktiva satelliter i omloppsbana runt jorden som används för ett antal olika ändamål. Runt 70 % av dessa, med andra ord runt 1170 satelliter, befinner sig i de så kallade låga (LEO) eller medelhöga banorna (MEO). SpaceNews presenterade i mars en sammanställning av planerade och till viss del påbörjade satellitkonstellationer för leverans av bredbandshastigheter. Tabellen nedan presenterar vilka företag det handlar om, var de är baserade, hur många satelliter de planerar i sina konstellationer och på vilken höjd de planerar att lägga satelliterna. Summan av dessa konstellationer hamnar på lite över 15 000 nya satelliter.

Hur många av dessa konstellationer som verkligen kommer att sättas i drift är svårt att uttala sig om i dagsläget men oavsett så är det en betydande mängd nya satelliter i bana runt jorden. Den globala rymdverksamheten står redan inför utmaningar som ökande rymdskrot och dessa konstellationer kommer att påverka hur vi ser på rymdverksamhet idag. Större delen av de operativa satelliterna idag ägs av stater, det här innebär att framtidens rymdverksamhet till största del kommer att kontrolleras av kommersiella aktörer.

När SpaceX satellitkonstellation, Starlink, är uppe har antalet aktiva satelliter mer än tredubblats. SpaceX har redan fått godkänt av FCC att använda frekvensbanden Ka och Ku för deras 4425 satelliter. Den 22 februari i år sköt de upp de första två demosatelliterna i Starlink-konstellationen.

Läs godkännandet från FCC

Läs mer om Starlink

Aktiva metoder för minskning av rymdskrot

Den 2 april genomförde amerikanska SpaceX sitt 14:e godsleveransuppdrag till den internationella rymdstationen. Ombord fanns den cirka 100 kilo tunga satelliten RemoveDEBRIS. Denna satellit är framtagen av ett konsortium under ledning av brittiska Surrey Space Centre. Andra medlemmar i detta konsortium inkluderar bland andra Airbus (huvudkontor i Tyskland) och schweiziska CSEM.

Satelliten är en så kallad teknikdemonstrator och aktiv rymdskrotsborttagning skall demonstreras genom följande: nätinfångning, harpuninfångning, optisk navigation och de-orbit med segel.

Enligt ESA skulle en strikt lydnad av regler för hantering av satelliter vars uppdrag är slut endast räcka till att hålla skrotnivåerna där de ligger idag. Om man vill reducera mängden rymdskrot är aktiva metoder det enda alternativet. ESA har själva inom ramen för sitt Clean Space-initiativ, studerat problemet med rymdskrot sedan 2012.

FOI:s uppfattning är att teknik av denna typ kommer att bli viktig för att rymdsystem och -tjänster skall kunna förbli tillgängligt för samhället.

Läs mer om RemoveDEBRIS

Nationella rymdprogram

 

 

Ett brittiskt satellitnavigeringssystem -
en konsekvens av Brexit

Som en konsekvens av Brexit verkar det som att EU nu spärrar möjligheten för britterna att bjuda på industrikontrakt kopplat till det europeiska satellitnavigeringsprogrammet Galileo. Detta på grund av säkerhetsskäl. Det kan också bli så att brittiska armén och brittiska säkerhetstjänster förnekas åtkomst till Galileos krypterade signal.

Premiärministern Theresa May har därför gett brittiska rymdstyrelsen i uppgift att ta fram ett förslag på ett helt eget brittiskt satellitnavigeringssystem. Britterna har hittills investerat runt 1,4 miljarder euro, närmare 15 miljarder SEK, i EU:s Galileoprogram sedan 2005. Detta motsvarar runt 10 % av hela programmet. Sannolikt kommer EU och Storbritannien komma överens på något sätt för att detta inte ska bli en stor förlust för britterna samt för att minska risken för att Storbritannien stämmer EU för att bli uteslutna ur programmet. Vilka konsekvenser Brexit får på EU:s Copernicus-program återstår att se.

Läs mer

 

Inga nya offentliga rymdstrategidokument under Trump

I slutet av 2017 skrev president Trump under ett beslut som förändrar vissa delar av 2010-års rymdpolicydokument i USA (2010 National Space Policy). Beslutet går i stort ut på att förändra målsättningarna för NASA till att först fokusera på månfärder och en bemannad bas på månen och sekundärt sikta mot bemannade marsfärder.

När det gäller rymdsäkerhetsfrågor offentliggjordes ett mycket översiktligt faktadokument på Vita husets hemsida i slutet av mars i år. Flera källor uppger dock att inga fler officiella dokument kring rymdfrågor kommer att offentliggöras, en stor skillnad mot vad som skedde under Obama-administrationen. Då fanns en lagstiftning på plats som gjorde det obligatoriskt att genomföra och offentliggöra en rymdöversyn, vars öppna del 2011 publicerades under namnet National Security Space Strategy (NSSS).

Trump behåller alltså stora delar av den civila rymdpolitiken intakt, men ersätter Obamas rymdsäkerhetsstrategi, NSSS, med en i princip helt sekretessbelagt strategi. Samtidigt pågår en utredning om och hur USA skall vidareutveckla sin rymdkrigföringsförmåga och om ett rymdtruppslag skall tillföras försvarsmakten. Den utredningen skall vara klar i augusti men det är oklart om och hur mycket som offentliggörs.

Läs mer om den nya rymdstrategin

För en analys av Obamaadministrationens rymdstrategidokument se FOI kommenterar USAs Space Posture Review (FOI-Memo-3631), från 2011.

För mer information om genomförda förändringar i USA på senare tid se Omvärldsanalys RYMD 2017 Med fokus på försvar och säkerhet (FOI-R--4517--SE).

Nya kinesiska spaningssatelliter tillförs i snabb takt

Den 10 april i år sköt Kina upp två satelliter i Yaogan-serien. Satelliterna, som med stor sannolikhet är utrustade med signalspaningsinstrument, förstärker den konstellation som Kina driver för övervakning av fartygsförflyttningar till havs. Inte ens en månad innan detta, den 17 mars i år, sköt Kina upp en fjärde satellit i en annan konstellation, kallad LKW-4, till polär solsynkron bana. Satelliten är mest troligt en fotospaningssatellit.

Dessa två uppskjutningar är de senaste i en offensiv satsning på att förstärka Kinas rymdbaserade underrättelse- och övervakningsresurser. De första tre fotospaningssatelliterna i LKW-serien sköts upp den 3 december och den 23 december 2017, respektive den 13 januari 2018. Konstellationen har två satelliter som passerar över jorden på solsidan runt kl. 10.30 på förmiddagen och två som passerar runt kl. 13.30 tiden på eftermiddagen. Detta är ett typiskt standardmönster för fotospaningsverksamhet.

Även konstellationen för signalspaning har varit föremål för snabb förnyelse. Tidigare uppskjutningar gjordes den 29 september, 24 november och 25 december 2017 samt den 25 januari 2018. Varje uppskjutning under Yaogan-beteckningen det senaste halvåret har inneburit att två till tre satelliter lagts i samma omloppsbana men med inbördes avstånd emellan. Analys av omloppsbanor och satellitplacering ger vid handen att de liknar det amerikanska havsövervakningssystemet (NOSS) som tillkom under det kalla kriget och som genom triangulering kan följa skepprörelser.

På drygt ett halvår har Kina således skickat upp minst 18 spaningssatelliter som har militära och underrättelsefunktioner. Till detta kommer flera uppskjutningar för att förstärka Kinas satellitnavigeringssystem (Beidou) som i år för första gången får begränsad global täckning. År 2020 skall full global täckning nås. Kina har haft regional täckning sedan 2009 med stöd av tidigare Beidou-konstellationer. Två Beidou-satelliter i taget sköts upp den 11 januari, 12 februari, och 29 mars 2018 och fler uppskjutningar under 2018 är planerade.

Läs mer om LKW:

Tanegashima rymdcenter
i
Japan, photo credit
NASA/Bill
Ingalls.

Ny japansk spaningssatellit

Japan har nyligen tillfört satellitspaningskapacitet men inte alls i samma snabba takt som Kina. Den 27 februari 2018 sköts en optisk spaningssatellit, IGS Optical-6, upp från det japanska rymdcentret i Tanegashima. Inga satellit- eller sensorspecifikationer har offentliggjorts men det är känt att Japan för tillfället har sex spaningssatelliter för nationell fjärranalys och underrättelseinhämtning. I mars 2017 skedde den senaste uppskjutningen, då av en radarspaningssatellit, IGS Radar-5.

Läs mer

Japan planerar nytt militärt rymdcenter

När Joint Staff Japanese Self Defense Forces besökte JSpOC 2014, U.S. Air Force Photo/Michael Peterson.

Japan avser att skapa ett nytt center för att övervaka rymden. En specifik uppgift skulle bli att samarbeta med USA och europeiska länder beträffande rymdlägesbild och övervakning av misstänkta satellitbaserade antisatellitvapen (ASAT). Detta center, som placeras som en enhet inom försvarsministeriets så kallade självförsvarsstyrkor, skall förutom rymd även täcka de redan existerande styrkorna inom telekrig och cybersäkerhet. Cybersäkerhetsenheten föreslås utökas med tio gånger fler tjänstemän än vad den har idag. Dessa tre områden betraktas som viktiga för Japans nationella säkerhet och Japan upplever sig ligga på efterkälken inom alla tre. En av de största utmaningarna bedöms vara rekrytering, då den existerande kompentensen inom samtliga dessa områden hos självförsvarsstyrkorna bedöms vara låg, och ambitionen är att ha rymdkommandot operativt till år 2022 medan de andra delarna kan stå klara redan 2020.

Den japanska rymdstyrelsen JAXA arbetar också för att bygga upp en funktion för rymdlägesbild, som också planeras vara operativ till 2022. Det är oklart i vilken utsträckning de civila och militära satsningarna samordnas.

Läs mer

En uppskattning av IRNSS
täckningsområde (Brillian-
twiki2:CC-BY-SA-4.0).

Indien förstärker regional navigeringskonstellation

Indien fortsätter att bygga ut sin regionala satellitnavigeringsförmåga. Den 11 april 2018 sköts den åttonde navigeringssatelliten upp i den konstellation som går under namnen Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS) eller Navigation with Indian
Constellation
(NavIC). Enligt uttalanden från Indien är systemet nu komplett och fokus kommer att flyttas från nya uppskjutningar till att skapa nya tillämpningar och användarvänliga gränssnitt för NavIC.

Mer information om IRNSS/NavIC

Pakistan får en egen spaningssatellit till sommaren

Pakistans första satellit, en kommunikationssatellit som betecknas Paksat-1R, skickades upp redan 2011. Det är ett framgångsrikt program och satelliten utvecklades och sköts upp av Kina. Nu ser det ut som att Pakistan får tillgång till sin första spaningssatellit i juni. Pakistans nationella organisation för rymdfrågor, SUPARCO, meddelade tidigt att spaningssatelliten, PRSS-1 skulle ha skjutits upp redan 2016. I höstas meddelades det sedan att satelliten skulle komma att skjutas upp i mars 2018. Varför satelliten är försenad är oklart. Även denna satellit utvecklas och skjuts upp av Kina. Satelliten liknar Venezuelas satellit, VRSS-2, som också utvecklades av Kina och som sköts upp 2017. Den satelliten har en upplösning på en meter. Pakistan och Kina har även ett avtal sen 2016 som täcker in teknologiöverföring till forskare och ingenjörer i Pakistan.

Läs mer

Ett urval av militärt relaterade uppskjutningar 2018

Juni
Pakistan sätter sin första spaningssatellit i omloppsbana. Kinesiska China Academy of Space Technology (CAST) som också bygger de kinesiska spaningssatelliterna, är kontraktör och satelliten skjuts upp från Kina på en Long March 2C-raket.

13 juni
Amerikanska militären skjuter upp flera experimentella satelliter bland annat en ny generations satelliter för att detektera kärnvapendetonationer.

25 juli
Fyra Gallileo-satelliter som ska förstärka den europeiska satellitnavigeringsflottan skjuts upp på en Ariane 5-raket från franska Guayana.

September
Den första uppskjutningen av en ny generations GPS-satelliter. GPS-3 satelliten skjuts upp på en Falcon X 9-raket från Cape Canaveral.

26 september
Amerikanska National Reconnaicance Office (NRO) skjuter upp en sekretessbelagd spaningssatellit. Enligt öppna källor spekuleras det i att det är en ny KH-11 fotospaningssatellit som skjuts upp.

1 november
Amerikanska försvarsmakten skjuter upp en Wideband Global SATCOM. Det är den tionde satelliten i denna serie av kommunikationssatelliter.

November
Italien skjuter upp en optisk spaningssatellit, PRISMA, från franska Guayana. Satelliten har medelhög upplösning och skall bland annat användas för nationella säkerhetsapplikationer liksom för klimat och miljöstudier.

Kontakta oss

Vid frågor om nyhetsbrevet och dess innehåll kontakta:

Sandra Lindström

Daniel Faria

Medverkande:
John Rydqvist
Jonatan Westman
Hanna Sundberg
Ola Rasmusson

FOI:s publikationer

Reserapport från ESA SST-UF möte ESOC Darmstadt 2017-11-06
Matti Nylund, november, 2017
FOI Memo 6240

Militärteknik i ett tjugoårigt perspektiv Underlag till Försvarsmaktens Perspektivstudie 2017
Göran Kindvall, Åke Wiss (red.), november, 2017
FOI-R--4462--SE

Omvärldsanalys RYMD 2017 Med fokus på försvar och säkerhet Sandra Lindström [red.),
Daniel Faria, Kristofer Hallgren, Juuko Alozious, december, 2017
FOI-R--4517--SE

Statusrapport rymdlägesbild - period 2015-17
Matti Nylund och Daniel Faria, december, 2017
FOI Memo 6266

Sök FOI:s publikationer på www.foi.se, eller kontakta registrator@foi.se vid intresse.

Kommande evenemang

3rd Defence Satellites 2018
5-7 juni, Paris, Frankrike

MILSATCOM USA
27-28 juni, Arlington, USA

SMD Symposium
7-9 augusti, Huntsville, USA

AMOS
11-14 september, Wailea, USA

United Nations/Brazil Symposium on Basic Space Technology
11-14 september 2018, Natal, Brasilien

Space Forum
17-19 september, Orlando, USA

IAC
1-5 oktober, Bremen, Tyskland

16th Reinventing space conference
30 oktober - 1 november, London, Storbritannien

Global MILSATCOM 2018
6-8 november, London, Storbritannien

APRSAF-25
6-9 november, Singapore

10th European CubeSat Symposium
5-7 december, Toulouse, Frankrike