Pseudosatelity niepokoją Rosję. Drony stratosferyczne mogą być niebezpieczne

W 2023 roku świat z uwagą śledził amerykańskie zmagania z chińskimi aerostatami. Balony z aparaturą szpiegowską, lecące na wysokości ponad 20 km nad ziemią okazały się dla największego mocarstwa na świecie nie lada wyzwaniem.

Ich zniszczenie utrudniał brak pewności co do przenoszonego ładunku, ale także problemy czysto techniczne. Wbrew powszechnemu przekonaniu zestrzelenie aerostatu nie jest prostym zadaniem. Samo podziurawienie powłoki wielkiego balonu pociskami nie przynosi w bardzo rozrzedzonym powietrzu większego efektu.

Choć ostatecznie Amerykanom udało się zestrzelić chiński sprzęt, to towarzyszące temu zadaniu wyzwania i zaangażowanie takich samolotów jak U-2 Dragon Lady i F-22 Raptor dobrze pokazały, jakim problemem mogą być obiekty, poruszające się na bardzo dużych wysokościach.

Zobacz także: Rozpoznasz te myśliwce i bombowce?

Problem ten zauważają także Rosjanie, a analizę szans i zagrożeń przedstawił jeden z autorów prokremlowskiego "Przeglądu wojskowego", Jewgienij Fiodorow. Zwraca on uwagę na fakt, że balony stratosferyczne to dopiero początek wyzwań, bo znacznie większe problemy mogą sprawić inne urządzenia latające na bardzo dużych wysokościach – pseudosatelity.

Mianem tym określa się wysokościowe drony – ultralekkie konstrukcje zbudowane tak, aby przez bardzo długi czas móc utrzymać się w bardzo rozrzedzonym powietrzu na dużej wysokości rzędu 20 i więcej km.

Dzięki coraz wydajniejszym panelom słonecznym i coraz lżejszym akumulatorom maszyny te są w stanie produkować i magazynować energię na tyle efektywnie, aby przetrwać w powietrzu noc i wraz z nadejściem świtu ponownie zacząć wytwarzać prąd. W praktyce daje to niemal nieograniczony czas lotu, limitowany przede wszystkim przez potrzeby serwisowe czy zużycie pokładowych urządzeń.

Dobrym przykładem jest tu seria coraz doskonalszych, rozwijanych przez Airbusa dronów z rodziny Zephyr. Ostatnia z testowanych maszyn – Zephyr S – przebywała w powietrzu przez 26 dni, osiągając wysokość 23 km. Bezzałogowiec przy rozpiętości skrzydeł sięgającej 25 metrów waży zaledwie 75 kg, z czego około 5 kg przypada na użyteczny ładunek.

W porównaniu z aerostatami pseudosatelity mają kluczową zaletę: można nimi efektywnie manewrować i np. tygodniami krążyć nad wybranym miejscem. Jednocześnie ze względu na niewielką prędkość i niewielką skuteczną powierzchnię odbicia, obiekty takie trudno wykryć za pomocą środków, zaprojektowanych do wykrywania dużych i szybkich samolotów.

Jednocześnie – w porównaniu z satelitami – pseudosatelity także mają liczne atuty. Choć ich niewielki udźwig ogranicza na razie swobodę w doborze przenoszonego ładunku, mogą dostarczać dane w czasie niemal rzeczywistym, a ich umieszczenie nad jakimś obszarem jest szybsze i znacznie tańsze w porównaniu z misjami kosmicznymi.

Niedogodnością jest duża wrażliwość ultralekkich konstrukcji na warunki meteorologiczne, ale dotyczy to w zasadzie wyłącznie etapu startu i lądowania – podczas lotów pseudosatelity poruszają się na wysokości, gdzie zjawiska atmosferyczne są problemem marginalnym.

Jednocześnie skala technicznych wyzwań jest bardzo poważna. Choć drony takie jak Zephyr S (Airbus) czy PHASA-35 (BAE Systems) potwierdziły swoje możliwości, to niepowodzenie podobnych projektów prowadzonych przez Google’a (projekt Loon – z balonami) czy Facebooka (drony Aquila) jasno pokazuje, że lat doświadczeń nie da się nadrobić w krótkim czasie.

Do czego można wykorzystać takie urządzenia? Prawdopodobnie najbardziej intuicyjnym zadaniem wydaje się nadzór i rozpoznanie – zawieszony na dużej wysokości sprzęt z aparaturą rozpoznawczą może pokryć swoim zasięgiem ogromny obszar. Wyzwaniem technicznym jest tu jednak – na razie – stosunkowo mały udźwig.

Dlatego kolejnym – i potencjalnie znacznie ważniejszym obszarem zastosowania pseudosatelitów jest łączność. Umieszczone na bardzo dużej wysokości obiekty mogą pełnić funkcję punktów retranslacyjnych, zapewniających komunikację na pozbawionych infrastruktury obszarach znacznie taniej i skuteczniej, niż obecnie robi to np. Starlink.

Korzyści dotyczą nie tylko kosztów, ale także jakości. W porównaniu z komunikacją satelitarną pseudosatelity są w stanie zapewnić większą przepustowość łącz, a także – co w przypadku zastosowań wojskowych nie mniej istotne – znacznie niższe opóźnienia w przekazywaniu danych.

W rezultacie możliwością budowy doraźnych, rozporoszonych sieci telekomunikacyjnych z wykorzystaniem pseudosatelitów zainteresowały się siły zbrojne wielu państw, a zaawansowane badania nad tym zagadnieniem prowadzi m.in. Wielka Brytania czy Stany Zjednoczone.

Jewgienij Fiodorow zauważa, że branża pseudosatelitów – choć niezwykle obiecująca i potencjalnie oferująca wojsku ogromne korzyści - to obszar niemal całkowicie zaniedbany w przypadku Rosji, a zarazem bardzo intensywnie rozwijany na Zachodzie.

Zdaniem Rosjanina Zachód już niebawem uzyska kolejną przewagę – będzie mógł szybko, doraźnie tworzyć wieloelementową siec komunikacyjną, zapewniając sobie dominację w dostępie do danych.

Rosja nie będzie w stanie odpowiedzieć w podobny sposób, a zniszczenie zachodniej infrastruktury, działającej na bardzo dużej wysokości, choć możliwe, ze względu na skalę wyzwań będzie stanowiło dla Rosjan kolejny, poważny problem.