Quando o balão sobe: Naval Mesh Networking com balões estratosféricos

Semana de Tópicos de Apresentação de sua Capacidade

Por Mark Howard

A coordenação de operações marítimas distribuídas, particularmente em um conflito ponto a ponto, provavelmente será um problema desafiador. O ambiente será fortemente contestado e os sistemas de comando serão estressados. Em particular, a comunicação e a rede ISR devem ser funcionalmente confiáveis ​​e resilientes. Manter um alto nível de consciência situacional será crítico em todos os aspectos das operações, desde o desdobramento inicial das forças até a concentração do poder de fogo nos alvos. O C4ISR de ambos os lados incluirá tudo, desde radar over-the-horizon até escuta subsuperficial e ativos orbitais baseados no espaço, todos os quais se combinarão para tornar a grade de vigilância mais transparente. Mas manter a largura de banda necessária para comunicações em áreas amplas, especialmente à luz dos bloqueadores adversários e das longas distâncias entre os comandantes do teatro de operações, será um sério desafio operacional.1

Os esforços da Marinha dos EUA na guerra de manobra eletromagnética estão trabalhando para um futuro onde pode haver apenas alguns transmissores em um campo de batalha enquanto as forças restantes estão todas recebendo.2 Esses esforços estão começando a sair do laboratório e abrir caminho para a frota, mas ainda há muito trabalho a ser feito. Para superar esses desafios, recursos significativos estão sendo gastos na melhoria das capacidades de órbita terrestre baixa (LEO) e relés de UAV resistentes a interferências. Esses esforços equivalem à construção de uma rede em malha, uma rede em que cada nó se conecta direta e não hierarquicamente um ao outro.3 Esses nós são capazes de se autoformar, se autorrecuperar e se auto-organizar.4 As redes em malha oferecem uma forma mais resiliente e tipo de rede digna de risco que pode atender melhor às necessidades dos combatentes em um ambiente contestado.

Essas redes de malha emergentes, que apresentam uma forte dependência de ativos baseados no espaço e UAVs, devem ser aumentadas por balões estratosféricos. Essas plataformas próximas ao espaço operam bem acima das aeronaves típicas, mas bem abaixo dos satélites LEO, desafiando os contadores convencionais para sensores de alta altitude e baseados no espaço. Ao oferecer uma forte combinação de alta resistência, baixo custo, pegadas pequenas e cargas modulares, os balões estratosféricos estão preparados para fazer grandes contribuições para redes mesh no campo de batalha.

Capacidades e considerações do balão

A cobertura do balão é especialmente ampla devido à capacidade da plataforma de atingir grandes altitudes, como cobrir um espaço de mais de 600 milhas de diâmetro para um balão a 65.000 pés. A capacidade de operar abaixo dos satélites permite que essas plataformas resolvam recursos com menor potência e em intervalos mais longos. Considerando um ponto no nadir, as plataformas de balão do espaço próximo estão 10 a 20 vezes mais próximas de seus alvos do que um típico satélite LEO de 400 quilômetros de altura.5 Esse diferencial de distância implica que a ótica em plataformas do espaço próximo pode ser muito menor para obter um desempenho semelhante , e claramente o custo de lançamento da capacidade é muito menor do que implantações orbitais assistidas por foguetes.

Apesar dos recentes abates de balões que viraram notícia, as plataformas próximas ao espaço são bastante fáceis de sobreviver, e seu baixo custo e natureza não tripulada as tornam relativamente dignas de risco. A Lockheed-Martin revisou os balões em um briefing chamado "Estudo Preliminar: Sobrevivência e Vulnerabilidade de Dirigíveis em Alta Altitude"6 e concluiu que eles têm assinaturas térmicas e de radar extremamente pequenas que os tornam especialmente desafiadores para os métodos de rastreamento e direcionamento mais tradicionais. As estimativas de sua seção transversal de radar eram da ordem de centésimos de metro quadrado. Considerando o quão expansivas suas áreas de operação poderiam ser em termos de área e altitude, apenas encontrar balões seria um desafio, muito menos levar a cabo um combate de alta altitude até a conclusão.

Os recursos baseados no espaço são tão fortemente exigidos que historicamente têm sido difíceis de serem executados pelos comandantes táticos. Qualquer que seja a missão que um comandante local precise executar, sempre parece haver uma longa linha de missões estratégicas de prioridade mais alta exigidas por outros comandos e autoridades de alto escalão. Os balões do espaço próximo não cairiam necessariamente sob essas mesmas autoridades e poderiam ser meios de campo de batalha mais disponíveis sob o controle direto de comandantes táticos e de nível local. Esses comandantes terão muitos requisitos próprios, mas as duas necessidades mais importantes provavelmente serão comunicações persistentes além do horizonte e capacidades ISR. Ao operar muitas dessas plataformas de custo perdido em áreas amplas, os comandantes táticos podem atender a muitas de suas necessidades de informações.