לוויינים למטרות צבאיות: עבר, הווה ועתיד

הקדמה

לוויין צבאי הוא לוויין מלאכותי המשמש עבור מטרות צבאיות. במשך עשר השנים האחרונות עלה במידה רבה מספר הלוויינים הפועלים במסלול, שחלקם הניכר ל מטרות צבאיות, מכ-986 בשנת 2009 לכ-2,460 לוויינים בסוף 2019, . הניתוח של סוכנות החלל מעלה עלייה של 73 אחוז בהכנסות הכלכליות העולמיות בין 2009 ל-2019: מ-245. מיליארד ל-423.8 מיליארד דולרים.

עוד משחר ההיסטוריה נלחמו ביבשה, מאוחר יותר ביצעו מהלכים דרך הים, במאה ה-20 התבצע איגוף מלמעלה דרך האוויר ולכן השימוש בחלל מהווה ממד אסטרטגי נוסף עבור כל מדינה שבידה היכולת והידע . היום אנחנו מסוגלים לבצע זאת דרך החלל.

המשימות הנפוצות ביותר הן: איסוף מודיעין , ניווט , חיזוי מזג אוויר ותקשורת צבאית .

נכון לשנת 2020 ישנם כ-400 לוויינים צבאיים או אזרחים עם יישומים צבאיים בשמיים, שמחציתם בבעלות ארה”ב, ואחרים שייכים לרוסיה, סין ,הודו, השוק האירופי וכמובן ישראל.

הלוויינים הצבאיים הראשונים היו במשימות סיור מצולמות. כמה ניסיונות נעשו לפתח אמצעי לחימה מבוססי לוויין, אך עבודה זו הופסקה ברובה בשנת 1967 בעקבות אשרור האמנות הבינלאומיות האוסרות על פריסת נשק להשמדה המונית במסלול.

איור 1. לוויין חיזוי מזג אוויר עבור חיל האוויר האמריקאי מסוג DMSP

צילומי מסלול ולווייני תקשורת הם דוגמאות מרכזיות לטכנולוגיות לשימוש כפול כפי שציין לאחרונה דוח שירות המחקר של הקונגרס האמריקני, “ההבחנה בין שיגור צבאי לאזרחי היא שרירותית במידה מסוימת, שכן כל לוויין יכול לשמש לכל אחד מהמגזרים“. לדוגמה, לווייני תקשורת יכולים לאפשר תקשורת צבאית או אזרחית, וניווט לוויינים מועילים הן לקהילה הצבאית והן לאזרחית.

עם השקת הספוטניק הסובייטי בשנת 1957 התגלו הלוויינים כחשובים יותר ככלי צבאי מאשר כאמצעי לספק את רצונו של האדם לחקור את מערכת השמש שלנו. למעשה, החלל הפך לסביבה מכריעה עבור הצבא. הסיבה לכך היא שלוויינים מלאכותיים הם העיניים, האוזניים והעצבים החיוניים של הכוחות הלוחמים כיום. לטכנולוגיה חשובה זו השפעה מכפילת כוח על יכולתם של כוחות צבאיים .

היסטוריית הלוויינים הצבאיים

עידן לווייני החלל החל באופן רשמי ב-4 באוקטובר 1957, כשברית המועצות לשעבר שיגרה SPUTNIK – את הלוויין המלאכותי הראשון במשקל 83 ק”ג, למסלול הקפה אליפטי בין הגבהים 227 ו-747 ק”מ מעל פני כדור הארץ. רעם מחיאות הכפים באולם החריש את האות החלוש שהגיע מן הלוויין, ובישר לעולם על פתיחתו של מרוץ בינגושי לכיבוש החלל.

ארה”ב
בעוד שחברות מסחריות רדפו אחרי תקשורת לטלפון ולטלוויזיה, צבא ארה”ב רצה שזה ינצח במלחמות. אחרי ספוטניק, הנשיא אייזנהאואר יצר את מה שעתיד להיקרא DARPA (סוכנות המחקר המתקדמת של כוחות הביטחון). היא יצרה רשת לוויינים שיכולה להעביר מסרים צבאיים ברחבי העולם, באופן מאובטח.
הלוויין הראשון של DARPA עלה בשנת 1966, והמערכת הופעלה כעבור שנתיים. אזרחים קלטו את היתרונות כאשר DARPA אפשרה להשתמש בתכונה מרכזית: מערכת המיקום הגלובלי,

ה- – GPSשמור במקור לשימוש על ידי הצבא. ואז, בשנת 1983, טיסה 007 של חברת התעופה הקוריאנית סטתה לחלל האווירי הסובייטי והופלה. לכן הנשיא רייגן העביר את המערכת גם לתחומים האזרחיים כדי לעזור לטייסים להימנע מאסון ולמטרות אחרות. אבל כוחות הביטחון שמרו לעצמם את האותות המדויקים ביותר עד שנת 2000, אז הנשיא קלינטון הפך אותם לציבוריים.

כיום רשת של 31 לוויינים מנוהלת על ידי חיל האוויר האמריקאי. GPS מפעיל את רוב כל אפליקציות המפות בעולם. כל לוויין מקרין את מיקומו ארצה, שם הטלפונים החכמים משולשים שני לוויינים או יותר כדי לקבוע את מיקומו האישי.

בעקבות ההצלחה הרוסית קיבלה התוכנית האמריקאית שנקראה באותה עת “VANGUARD” (חלוץ המשמר) הוראה דחופה מהממשל להעמיד לוויין מתחרה בחלל. הניסיון הראשון של וואנגארד ב-6 בדצמבר 57′ נכשל: הטיל והלוויין שנשא התפוצצו על כן השיגור. הכישלון לא ריפה את ידי ארה”ב, וב-17 במרץ 58′ הצליחו לשגר לחלל את “VANGUARD” – כדור מתכתי קטן דמוי אשכולית במשקל 1.5 ק”ג (לוויין זה הוא הישן ביותר שנמצא במסלול הקפה עד עצם היום הזה).

למרות יתרונה המוכח של ברית המועצות בעוצמה ובכושר הנשיאה של המשגרים, הצליחה הטכנולוגיה האמריקנית המתקדמת עם יכולת המזעור שלה להפיק את המרב מהלוויינים הראשונים של שנות ה- 60, ואלה הניחו את היסודות לרבים מביצועי הלוויינים של ימינו. בין החלוצים נמנים לוויין התקשורת הראשון של נאס”א, “ECHO 1”, ששוגר באוגוסט 60′; לוויין מזג האוויר הראשון, “TIRE 1” (אפריל 60′); לוויין התקשורת האקטיבי הראשון של הצבא האמריקני, “COURIER 1” (אוקטובר 60′); לוויין הריגול הראשון, “DISCOVER 1” (פברואר 59′); לוויין הניווט הראשון “TRANSIT” (60′), ששימש כעין מגדלור בשמיים; ולוויינים מדעיים כמו “EXPLORER 1”, שגילה את “חגורות וון אלן” היוצרות מעין טבעת קרינה סביב כדור ארץ, בה לכודים חלקיקים עתירי אנרגיה. אקו 1, לדוגמה, שידר לקרקע כ-22,952 תמונות של מערכות מזג אוויר, חזיתות, הוריקנים ומערבולות אטמוספיריות אחרות.

DISCOVER 1 נשלח על ידי חיל האוויר למסלול פולרי, כך שיחלוף מעל הקטבים ויכסה למעשה את כל כדור הארץ, הסובב תחתיו. בשיאו של עידן “המלחמה הקרה” היתה ללוויין כזה משמעות צבאית עצומה. באפריל 59′ השליך הלוויין קפסולה עם סרט צילום, אך זו אבדה במי האוקיינוס. גם הלווינים הבאים ניסו להחזיר את סרטי הצילום מהחלל, ורק לאחר 13 ניסיונות עלה בידי האמריקנים להשיג את מבוקשם (מוטיב זה של סרט צילום המוחזר מהחלל, עמד בבסיס סרטי מתח וריגול שונים כמו “תחנת זברה אינה עונה” ו”זרע אנדרומדה”).

התצלומים שהשיגו לווייני הריגול גילו לאמריקנים מידע רב על הניסויים הגרעיניים של ברית המועצות. לווייני המחקר שבאו בעקבות EXPLORER 1, גילו ממצאים מפתיעים על האטמוספירה של כדור הארץ. אפילו VANGUARD 1 הקטנטן תרם למדע, כיוון שהשינויים במסלולו לימדו את החוקרים כי שדה הכבידה של כדור הארץ אינו סימטרי, ומכאן שצורתו אינה כדורית מושלמת אלא דמוית אגס: פחוסה בקטבים ובולטת יותר באזור המשווה.

לווייני “TDRS“ הינם לוויינים של ארה”ב המשמשים עבור ממסר נתונים, לוויינים אלו משמשים את נאס”א עבור שיפור תעבורת התקשור בחלל, מערכת לוויינים זו תוכננה על מנת להגדיל את זמן ואיכות התקשורת בין לוויינים לבית תחנות הבסיס ולשפר את תעבורת הנתונים שניתן להעביר.

הצורך בלוויינים מסוג זה נבע מתוך רצון לכסות כמעט 100% מהשטח תקשורת.

בתחילת שנות השישים הוצבו הלוויינים הראשונים מסוג TDRS ,ללוויין זה קיימת מטריצה, שאתה אנו יכולים לשנות את אלומת השידור שלו (בשונה מלוויינים אחרים בהם אלומת השידור קבועה, דבר זה הועיל מאוד בתחום ה הספקים וכמובן גודל האנטנה).

בריטניה

בשנות השישים הפכו הלוויינים למרכיב חשוב יותר ויותר של מודיעין האותות (SIGINT). בשלב זה רק שתי מדינות היו מנצלות לוויינים עבור מודיעין צבאי (ברית המועצות וארצות הברית) וכתוצאה מכך בבריטניה יצרה לוויין תקשורת הצבאית משלה – SKYNET. לוויין זה היה מטה התקשורת של כוחות הצבא הבריטיים, הוא סיפק גם מתקנים מאובטחים ומוצפנים לכוחות המזוינים הבריטיים שהיו אחראים ליותר מ 80% מתעבורת התקשורת הצבאית.

חללית Skynet 5 הוצבה במסלול העברה גיאוסטציונרי כדי לספק למשתמשים תקשורת קולית, מהירה ותקשורת נתונים מאובטחת לפעולות משולבות בשדה הקרב, כמו גם למשימות שמירת שלום.

איור 2. לוויין TDRS בתצוגה בווירג’יניה

Skynet 5A החללית הראשונה בקונסטלציה, שוגרה במרץ 2007. הלוויינים השני והשלישי, Skynet 5B
ו-Skynet 5C, שוגרו בנובמבר 2007 ויוני 2008 בהתאמה. הלוויין הרביעי והאחרון, Skynet 5D, הושק בדצמבר 2012. כל ארבעת הלוויינים ממשפחת Skynet 5 הועלו לחלל על ידי משגר הרקטות Ariane 5 ECA
(Cryogenic Evolution type A) ממרכז החלל קורו בגיאנה הצרפתית, ע”י קו משווה בקרבת ונצואלה.

כל לוויין צבאי Skynet 5 משלב בתוכו טכנולוגיות מתקדמות ואנטנות מרובות ליצירת תקשורת גלובליות ואזוריות. עומסי מטען על הלוויין כוללים תקשורת UHF ו- SHF עם 15 ערוצים פעילים וגמישות נרחבת .

צרפת

ב- 26 בנובמבר 1965 , הלוויין הצרפתי הראשון בחלל (ASTERIX), משוגר בהצלחה על ידי רקטת דיאמנט מהמדבר האלג’ירי. הוא פעיל במשך יומיים רצופים לפני הפסקת השידור. בשנת 1973 השיקה צרפת את הקמת סוכנות החלל האירופאית והפכה לתורמתה הראשונה.

תכנית החלל הצרפתית נהנית ממיקום הקרקע הטוב ביותר לאתרי שיגור על כדור הארץ, מכיוון שמיקומה 5.3^o צפונית לקו המשווה מאפשר לרקטות לזכות בהנעה מסיבוב כדור הארץ ב-KOUROU בעת שיגורו מזרחה ולחסוך בדחף. אף אתרי שיגור ממשלתיים אחרים לא מאפשרים רמה זו של פרמטרים פיזיים. הוא גם מסוגל לשגר לוויינים למסלולי קוטב מנמל חלל זה.

סוגי הלווינים בצבא צרפת:

CERES – לוויין למטרות מודיעין סיגינטי, שיגור מתוכנן ב-2021.

ELISA (1-4) – סדרת לוייני מודיעין, שוגרו ב 17/12/11.

איראן
בחודש אפריל 2020 הטלוויזיה הרשמית של איראן הודיעה כי “הלוויין הצבאי הראשון של איראן ייקרא “”NOR. משמרות המהפכה האיראנית הודיעו כי שיגרו את הלוויין הראשון של המדינה לחלל ,כך פורסם בטלוויזיה האיראנית הרשמית , עוד פורסם כי “השיגור היה מוצלח והלוויין נכנס למסלולו”.

איור 3. שיגור הלוויין הצבאי האיראני “נור”

סוכנות הידיעות האיראנית הרשמית, “אירנא”, דיווחה אתמול בבוקר כי משמרות המהפכה הכריזה על שיגור מוצלח של לוויין צבאי ראשון לחלל. הלוויין, שזכה לשם “נור”, מהווה “הישג גדול והתפתחות חדשה עבור איראן בתחום התעופה והחלל”, נכתב בהודעה. לפי הדיווח, הלוויין הגיע לגובה של 425 ק”מ מחוץ לאטמוספירה.

הצעד מגיע אחרי שורת שיגורים כושלים שביצעה הרפובליקה האסלאמית. בחודש פברואר 2020 ביצעה איראן שיגור כושל של הלוויין “זפר”, ממרכז החלל על שם חומייני בסמנאן, אולם לדבריה הוא לא הצליח להיכנס למסלול כמתוכנן.

הודו
הארגון ההודי לחקר החלל (Indian Space Research Organization – ISRO) הוא שמה של סוכנות החלל ההודית. ארגון זה מקיים את פעילויותיה של הודו בחקר החלל, וכולל פיתוח, בנייה ושיגור מערכת הניווט הלוויינית IRNSS, באמצעות משגרים מתוצרת הודו ואת מערכת הארגומנטציה ‏GAGAN (SBAS).

תחילת תכנית החלל ההודית היא בהקמת וועדה לחקר החלל בראשות ויקראם סאראבהאי בתחילת שנות
ה-60 של המאה ה-20.

הודו מתמקדת בפיתוח, ייצור ושיגור לחלל של לוויינים מסוגים שונים, הנחלקים לקטגוריות הבאות:

Indian National Satellite System – INSAT

Indian Remote Sensing Satellite System – IRSSS

סין
בשנים האחרונות סין משקיעה תקציבי עתק בניסיון להשוות את יכולותיה בחלל ליכולות מעצמות החלל הגדולות – ארצות הברית, רוסיה והאיחוד האירופי. תכניות החלל של סין לשנת 2020 שאפתניות להדהים. בשבוע שעבר הודיע תאגיד המדע והטכנולוגיה החלליים של סין
(Chine Aerospace Science and Technology Corporation, או CASC), קבלן החלל העיקרי של המדינה, כי בכוונתם לבצע יותר מ-40 שיגורים לחלל ב-2020. כאשר מחציתם ויותר צבאיים.

לשם השוואה, בשנת 2019 בוצעו בסך הכול 102 שיגורים – וגם אז סין הובילה את הטבלה עם 34 שיגורים לחלל, שעה שארה”ב שיגרה רק 27. גם בשנת 2018 שוגרו יותר כלים סיניים מאמריקניים. לו”ז השיגורים שפורסם חושף את השאיפות המגוונות של סין בחלל, והוא כולל את השלמת מערכת הניווט הלווייני BeiDou – המתחרה הסינית ב-GPS של צבא ארה”ב, הקמת מערך לווייני שיספק אינטרנט מהחלל וכו’

ישראל
ישראל היא אחת המדינות החברות במועדון האקסקלוסיבי של משגרי הלוויינים. שני לווייני אופק ששוגרו
ב-88′ וב-89′ הוכיחו שביכולתנו לשגר ולהציב בחלל לוויינים קטנים. “אופק 1” שוגר בספטמבר 88′ במשקל 156 ק”ג, והקיף את כדור הארץ במסלול אליפטי נמוך, עד שנפל ונשרף כעבור כארבעה חודשים. אחיו התאום, “אופק 2”, שקל 160 ק”ג, ושוגר לחלל ב- 3 באפריל 90′, שם שהה כ- 97 יום. שני הלוויינים נבנו במפעל “מבת” של התעשייה האווירית. הלוויין המבצעי “אופק 3″ שוגר בהצלחה ב- 95′ ונמצא במסלולו עד היו”TECSAR”, המכונה גם “אופק 8”, פועל בתחום המיקרוגל ולא בתחום האופטי.

יחידת הלווייניות של צה”ל 2020

יחידת הלווייניות של צה”ל היא זרוע ביחידה 9900, יחידה שעד לפני מספר שנים אסור היה לפרסם את שמה אם כי ניתן לנחש שהמספר הוחלף. מדובר ביחידה שהיא העיניים של מדינת ישראל וכוללת מלבד הצופים שבחלל גם את טייסות הסיור והמודיעין של חיל האוויר , מפענחים של תצלומי אוויר, יחידות מיפוי ואת אגו”ז אמ”ן שאחראים על מחקר מידע גיאוגרפי שנאסף על ידי חיל המודיעין , החל בהגעתו של המידע, עיבודו, והפקת מסקנות מודיעיניות.

מדינת ישראל מפעילה לפחות ארבעה לוויינים מסדרת אופק ובנוסף יש עוד מספר לווייני תקשורת אזרחיים. באופן טבעי הנתונים מסווגים אולם לפחות על פי הפרסום הלוויינים הישראלים מסוגלים להפריד עצמים בגודל 50 עד 70 ס”מ ,לוויין נוסף המכונה אופק 8 מבוסס על תמונת מכ”ם ולכן אינו מושפע מנתונים כמו יום לילה או מזג אוויר. אפשר לנחש שאנשי יחידת הלוויינים צפו בספינת הנשק האיראנית קלוס סי ובהתבסס על הנתונים האלה סביר שידעו איפה היא בכל רגע נתון ואפילו כמה מכולות יש על סיפונה. למעשה, לא יהיה זה מופרך לחשוב שהם עוקבים אחרי הנעשה בפרויקט הגרעין האיראני ואפילו סופרים ומנתחים את סדר הכוחות של האויב. באמצעות הלוויינים הם יכולים להציץ לכל מקום שלישראל יש בו עניין אסטרטגי וכאחד מלקחי מלחמת לבנון השנייה גם יעדים טקטיים. רמת הכיסוי של היחידה גבוה וברגע שמתרחש אירוע שמעניין אותם הם יכולים להגיב באופן מידי. זה יכול להיות יעד באיראן, אפילו אירוע הסלמה בדרום או מעקב אחרי מטרה חשובה, בכל רגע נתון לפחות לוויין אחד של היחידה מבצע סריקה שלאחריה מועברים למי שצריך את הנתונים הרלוונטיים

איור 4. לוויין מסדרת “אופק”

אופק 16 – הוא לוויין צילום וריגול ישראלי ממשפחת לווייני אופק, שתוכנן ונבנה ע”י התעשייה האווירית עבור משרד הביטחון. אופק 16 שוגר מבסיס חיל האוויר בפלמחים על גבי מתקן השיגור “שביט” ב-6 ביולי 2020. על פי משרד הביטחון, הלוויין שוגר בשעה 04:00 לפנות בוקר בזמן שהשמיים היו נקיים. צוותים ישראלים עקבו אחרי השיגור מכלי טיס צבאיים באוויר, בנוסף לצוותי הקרקע ממרכזי השליטה שבמרכז הארץ ו בפלמחים. מספר דקות לאחר השיגור, הלוויין החל בהקפת כדור הארץ ושידור נתונים. לאחר ביצוע בדיקות ראשוניות לבדיקת תקינותו, תועבר אחריות ההפעלה ממשרד הביטחון ליחידה 9900 באגף המודיעין בצה”ל. הלוויין צפוי להתמקם במסלול סביב כדור הארץ, בגובה של כמה מאות קילומטרים מפני הקרקע.

תקשורת לוויינים צבאית (תדרים, קצב העברת הנתונים וכו’)

ניתן לסווג את התדרים הנפוצים ביותר לתקשורת לוויינית צבאית באמצעות nomenclature IEEE. מערכות לוויין צבאיות עושות שימוש נרחב גם בתדרי התקשורת הגבוהים : Ku-band, X-band, Ka-band – טווח התדרים שמשתמשים בהם תלוי באזור העולם ובשימוש בסיום עם טווחי תדרים בפועל לעיתים קרובות מסווג כדי להקשות יותר את האפשרויות לחסימות ולקליטה ע”י אוזניים לא רצויות.

השימוש ב-Ka-band לתקשורת לוויינית צבאית בפרט זכה לתשומת לב הולכת וגוברת שכן פס התדרים מציע מספר יתרונות הכוללים:

שיעורי נתונים העלאה והורדה גבוהים יותר
יעילות ספקטראלית טובה יותר
עלויות רוחב פס נמוכות יותר למשתמש
פחות הפרעות הדדיות מרשתות קרקעיות

טבלה 1: תחומי התדרים

תחום תדרים	טווח תדרים	המשתמשים
L	1530 – 1650 MHz	שירותים מטאורולוגיים, תעבורה ימית ואווירית, Inmarsat
S	2535 – 2655 MHz	תדר יורד Downlink ללווייני תקשורת, למשל: Arab-Sat, Insat
C	3700 – 4200 MHz	תדר יורד Downlink ללווייני תקשורת מברית הלוויינים באמריקה, אסיה ואפריקה
C	4500 – 4800 MHz	תדר יורד (Downlink) ללוויינים צבאיים
C	5900 – 7000 MHz	תדר עולה (uplink) ללווייני תקשורת ולוויינים צבאיים
X	7200 – 7750 MHz	NATO ולוויינים צבאיים
X	7900 – 8400 MHz	תדר עולה (uplink) לוויינים צבאיים
Ku – 1	10.700 – 11.750 GHz	תדר יורד (Downlink) ל FSS
Ku – 2	11.750 – 12.500 GHz	תדר יורד (Downlink) ל DBS
Ku – 3	12.500 – 12.750 GHz	תדר יורד לתקשורת
Ku	12.750 – 13.250 GHz	תחום תדר עולה ללווייני תקשורת
Ku	14.000 – 14.800 GHz	תחום תדר עולה ללווייני תקשורת
Ku band	17.300 – 18.100 GHz	תחום תדר עולה ללווייני תקשורת
Ka band	18.300 – 21.200 GHz	תחום חדש ללווייני תקשורת
K – band	27.500 – 31.000 GHz	תחום חדש ללווייני תקשורת

חשיבות התקשורת הלוויינית עבור הצבא ( -פיקוד ושליטה, ניווט, ריגול, חזוי מזג אוויר וחישה מרחוק)

לווייני תקשורת צבאיים משמשים אותנו היום למשימות ריגול, ניווט, שליטה ובקרה, חזוי מזג אוויר חישה מרחוק ועוד ומספקים פונקציות רבות ובעלות חשיבות רבה עבור הצבא, מבחינת החוק הבינלאומי, אפשרות ההצבה למשל של לוויין ריגול מעל שטחה של מדינה שאיננה בהכרח זו ששיגרה אותו מעוגנת בעובדה שהחלל, נחשב לטריטוריה ניטרלית. עובדה זו מהווה יתרון חשוב בהפעלת הלוויין ככלי גלוי לאיסוף מידע משטח אויב, מאחר שעצם הצבתו לא מהווה הפרה של הריבונות של האויב, ואינה יכולה להיחשב כעילה למלחמה.

לוויינים אלה שונים ממקביליהם האזרחיים, והם משמשים בדרך כלל אך ורק למבצעים צבאיים, לעומת זאת לוויינים רבים שאינם מיועדים אך ורק לשימוש צבאי, עדיין משמשים תפקידים צבאיים. לוויינים המיועדים לחישה מרחוק מספקים מידע על פני כדור הארץ שיכולים להיות להם שימוש צבאי, בנוסף לוויינים המנתחים את תנאי מזג האוויר מוכרים פחות יעילים בפעולות צבאיות. חלק מהלוויינים המסחריים אף מספקים תמיכה לוגיסטית וסיוע פיקודי ליחידות צבאיות.

לווייני ריגול וסיור – הם הדבר שרוב האנשים חושבים עליהם כאשר הם חושבים על לוויינים צבאיים, חיישנים מבוססי חלל הם המערכות היחידות המסוגלות לספק כיסוי רציף ומלא. משימות ריגול רבות ומגוונות מבוצעות כיום מהחלל, לדוגמא:

אזהרה מוקדמת מטילים בין יבשתיים: חיישני אזהרה מוקדמים שממוקמים במסלול סינכרוני גיאוגרפי יכולים לספק התרעה מפני מתקפת הטילים הבליסטיים הבין-יבשתיים ,על ידי חישה בגובה הטילים דרך האטמוספרה, מערכות כאלה מוסיפות דקות קריטיות לאזהרה אסטרטגית והאיום העתיד לבוא.

שימוש בנשק גרעיני: חיישנים המותקנים בלוויין יכולים לחוש אוטומטית בפיצוצים גרעיניים ולקבוע היכן מתרחש הפיצוץ, ומידע חיוני להערכת המצב והנזק באזור, בנוסף משמשים לפיקוח על ציות לאיסור ניסויים גרעיניים.

ניטור מזג אוויר: כיסוי מזג אוויר בלוויין סיפק את היכולת לדעת על מזג האוויר בכל נקודה על פני כדור הארץ מסביב לשעון ולחזות אותו מתצלומי מזג האוויר. מידע על מזג אוויר חיוני מאוד למפקדים הטקטיים בהפעלה יעילה של המערכות בשטח

לוויני הסיור הצבאי – דומה לריגול אך מתמקד בהשגת מידע מפורט בעל אופי ספציפי, לוויינים אלו יכולים לקבוע פריסות של כוחות יבשה, ים ואוויר לפני ובמהלך סכסוך מזוין. מידע מודיעיני שנאסף מלוויינים יכול לשמש כמכפיל כוח למפקדים. הידיעה איפה האויב, כמה הוא חזק ומה הוא עושה תהיה תמיד המידע החשוב ביותר שיש למפקד, ולעתים קרובות הוא הגורם המכריע בקרב, בנוסף לוויינים אלו מתעדים פיתוח אמצעי לחימה, מגלים שיגור טילים ומספקים עדות לפגיעה מפצצות ופיגועים אחרים.

לווייני צילום – ישנם שני סוגים עיקריים של משימת סיור צילום, שמבצעים זאת ממסלול בגובה נמוך.

מעקב שטח: שטח גדול שנסרק לצורך אובייקט שיש בו עניין צבאי פוטנציאלי באמצעות מצלמה ברזולוציה נמוכה בעלת זווית רחבה.

מעקב מקרוב: הלוויין מצויד במצלמה טלסקופית גדולה, המאפשרת לצלם את פני כדור הארץ ברזולוציה גבוהה במיוחד, לצילום של אזורים בעלי עניין מיוחד במהלך משימת פיקוח על האזורים.

לווייני עקיבה אלקטרוניים: אלה ידועים כאוזניים בחלל ונושאים אנטנות וציוד המיועד לגילוי ופיקוח על אותות רדיו הנוצרים מפעילותו הצבאית של האויב. האותות מקורם בתקשורת צבאית בין בסיסים, מערכות מכ”ם והגנה מפני טילים מנוטרים על ידי לוויינים אלה. לוויינים אלה מסייעים באיתור מערכות המייצרות אותות אלקטרומגנטיים ועל ידי ניתוח מאפייני האותות ניתן יהיה למצוא נתונים חיוניים לתכנון ההגנה.

לווייני מעקב אוקיינוס: שני סוגים של לוויינים משמשים לפיקוח על האוקיינוסים; האחד, לווייני מעקב האוקיינוס משמשים לאיתור ומעקב אחר אוניות שטח צבאיות ואילו השני, הלוויין האוקיאנוגרפי, משמש לקביעת תכונות אוקיינוס שונות.

מערכת לווייני ניווט – מערכת לווייני ניווט משתמשת בגלי רדיו, המערכת נותנת את הגובה מעל פני הים, וגם מאפשרת לקבוע את הזמן המדויק ברמת דיוק של עשרות בודדות של מיליארדי השנייה ,זה קורה ע”י כמה עשרות לוויינים (בתצורה של מערך לוויינים) ייעודיים. הלוויינים סובבים סביב כדור הארץ ומשדרים אותות זמן מדויקים המבוססים על שעונים אטומיים שהם נושאים. קביעת המיקום של מקלט ה-GPS נעשית על ידי חישוב מרחקו של המקלט מכל אחד מלווייני ה-GPS שבקו הראייה. החישוב מתבסס על הזמן שלקח לאות להגיע מהלוויין למקלט, נתון זה מחושב לפי שעת קליטת האות הלווייני במקלט ה-GPS.

כדי לקבל את המיקום די בקבלת אות משלושה לוויינים, אך בכדי לקבל את הגובה צריך לקבל אות מארבעה לוויינים לפחות.

מערכות הניווט הלווייניות של ארצות הברית, רוסיה, ושל האיחוד האירופי הן היחידות שפעילות במלואן. מערכות הניווט האחרות נמצאות בשלבי פריסה וצפויות להפוך לפעילות ב שנים הקרובות.

לאחרונה הודיעו הסינים כי הם משלימים בחצי השנה הקרובה את הפעלת רשת ה-GPS שהקימו המופעלת
מ-35 לוויינים, רשת הלוויינים (BEIDU) תהיה הראשונה להתחרות עם רשת ה-GPS של חיל האוויר האמריקאי רק עם יותר לוויינים הלוקחים חלק במשימה (לאמריקאים 33 לוויינים כרגע). רשת ה-GPS הסינית תהיה הרביעית בעלת פריסה גלובלית אחרי הרשת האמריקאית, הרשת הרוסית (GLONASS) והרשת האירופאית (Galileo). היא תקנה לסין עצמאות בכל הנוגע בדבר, השירותים הצבאיים יהיו משופרים יותר ויאפשרו דיוק רב, עד ל-10 ס”מ, ללא תלות בטכנולוגיות איכון זרות. אחת היכולות הצבאיות העיקריות של מערכת תהיה זיהוי ומעקב, שיוכלו לשמש מטוסים ללא טייס לתקוף מטרות עוינות. בנוסף המערכת תאפשר ניווט טילים בליסטים אל המטרות שלהם

צבא פקיסטן, לדוגמא, משתמש במערכת הסינית במקום ב-GPS. עד סוף השנה צפויה לתת שירות לכלל הלקוחות המעוניינים בעולם.

עד כה השליטה היתה בידי ארה”ב כאשר במהלך סכסוך או מתיחות כלשהי הייתה יכולה להגביל את זמינות מערכת הניווט הלווייני לאותה המדינה, אך כעת נפתח “ערוץ” חדש עבור אותן מדינות מסוכסכות עם ארה”ב למערכת בעלת יכולות גבוהות.

השימוש בלוויין לניווט עשה מהפכה במיקום בכל מקום בעולם. מערכת GPS כוללת השפעה משמעותית על מסירת נשק, דיוק ויעילותם של כוחות קונבנציונליים וגרעיניים במשימות.

איור 5. לוויין GPS של ארה”ב

לווייני תקשורת – משמשים רבות לתקשורת צבאית. השימוש בתדר גבוה יותר מאפשרת תנועה משופרת, מגבירה את ההגנה מפני פקקים וההסתברות הנמוכה יותר ליירט שידורים מהטרמינלים הסמויים. למערכת תקשורת לוויינית יש מספר יתרונות המנוצלים בהרחבה ליישומים צבאיים.

הם כוללים את הדברים הבאים:

לוויין בודד יכול לספק כיסוי תקשורת על שטח גיאוגרפי גדול.
לשידור לווייני יש את האפשרות לתמוך בשיעורי נתונים גבוהים.
לגמישות המובנית יש את היתרון לשלוט מרחוק ומכא ןנוצר מצבשהכוחות יהיו פחות פגיעים להתקפה ישירה.
הם מרוחקים פיזית ומכאן פחות חשופים להתקפה ישירה.

איור 6. לוויין ממשפחת “MILSTAR” – לוויין תקשורת צבאית של ארה”ב

מסופי לוויינים למטרות צבאיות – בנוסף ליתרונות הכלליים שנדונו לעיל, קיימים מסופים ניידים טקטיים. אלה הם מסופים קרקעיים וימיים שבשרות פעיל מציעים יתרון נוסף ההופך את התקשורת דרך לוויינים לאטרקטיבית יותר עבור מנהיגי הצבא:

יכולים לספק תקשורת באזורים בהם הכיסוי באמצעות קישורים יבשתיים אינו מספק.
מאפשרים הקמה של תקשורת במהירות באזורים בהם מתקנים נעדרים או נהרסים.
מספקים שירות למסופים ניידים, על גבי ספינות ובאוויר שהם אמינים יותר מתקשורת יבשתית
עולים על המערכות הקונבנציונאליות ומפשטים את הלוגיסטיקה לרשת פיקוד ובקרה קריטית של כוחות משרתים הפרוסים באזור לחימה.

(א)

(ב)

(ג)

איור 7. מסופי לוויינים: (א) מסוף לוויין ע”ג פלטפורמה ימית; (ב) מסוף לוויין בתצורה רכובה;
(ג) מסוף לוויין בתצורה ניידת (ע”ג הלוחם)

חשיבות וייחודיות הלווינים המשמשים למטרות צבאיות

בפסגה האחרונה בדצמבר 2019 הכירה נאט”ו בחלל כתחום מבצעי חדש לצד האוויר הים והיבשה בין השאר בתגובה להתפתחויות חדשות בתחום הטכנולוגיה. מאז הכניסתם, לוויינים צבאיים הפכו לחלק קריטי בביטחון הלאומי במדינות רבות. ככל שלוויינים ישנים כמעט בסוף חייהם התפקודיים, טכנולוגיות חדשות מאפשרות לוויינים טובים וזולים יותר. עלויות נמוכות יותר אפשרו למדינות רבות יותר לנצל את טכנולוגיית הלוויין.

בעקבות הודעת חתימת נשיא ארה”ב דונלד טראמפ ב-20 בדצמבר 2019 על ההחלטה ליצירת חיל החלל
(Space Force) כענף השישי של הצבא האמריקני המטרה שמירה על האינטרסים האמריקניים בחלל, הסיבה הראשונה לכך היא הגנה על הנכסים האזרחיים של ארה”ב בחלל. ראש נאס”א, ג’ים ברנדסטיין, מעריך שהיקף כלכלת החלל הוא 383 מיליארד דולרים בשנה. הפגיעה בכלכלה האמריקנית עלולה להיות דרמטית במקרה של פגיעה בלווייני תקשורת פרטיים. לנאס”א לבדה יש לווייני מחקר בשווי מאות מיליארדים נוספים, ולא ייתכן שמאות מיליארדי דולרים מכספי משלם המיסים האמריקני יקיפו את כדור הארץ ללא הגנה.

במקביל, יריבותיה של ארה”ב כבר הוכיחו יכולות לפגוע באינטרסים האמריקאים בחלל.

ארה”ב היא המעצמה עם הכי הרבה נכסים צבאיים וכלכליים בחלל ולכן יש לה הכי הרבה מה להפסיד. הצעד שלה, אם כן, פירושו שהחלל החיצון אכן הופך לאזור מלחמה פוטנציאלי.

בעקבות מקרה ב-2017, בעת שהלוויין אתנה-פידוס הקיף את כדור הארץ התקרב אליו לוויין אחר יותר מדי, ללוויין הזה קוראים ‘לוש-אולימפ’, לוויין רוסי מאוד מוכר אבל קצת לא זהיר, הלוויין הרוסי ניסה ליירט תשדורות של הלוויין הצרפתי-איטלקי. ניסיון להאזין לשכנות שלך זה לא רק מעשה לא חברי – זה ריגול, אנחנו יודעים עובדתית שמעצמות אחרות בעלות יכולות חלל מתקדמות משגרות לוויינים ובוחנות שימוש אפשרי בהם לצורכי התקפה. הם מבצעים תמרונים שלא משאירים כל מקום לספק לגבי המניעים האגרסיביים טענו בצרפת.

הלווייני קוסמוס 2491, 2499 ו-2504 השייכים לצבא רוסיה, שוגרו לחלל תחת כסות של שיגור רגיל של לווייני תקשורת. במרץ 2017 קוסמוס 2504 חזר פתאום לנוע, לראשונה מאז אוקטובר 2015. חודש לאחר מכן הוא חלף במרחק של 1,183 מטרים בלבד מלוויין מזג אוויר סיני, קרוב מאוד במונחים אסטרונומיים. באותם חודשים גם קוסמוס 2499 נראה מבצע תמרונים מוזרים.

התפתחות נוספת היא ההכרזה האחרונה כי צרפת תקצה 700 מיליון אירו מתקציב הביטחון שלה לצורך תכנית “הגנה בחלל”. הכסף ישמש לשדרוג לווייני ה-Syracuse הצבאיים שלה. מעבר לשדרוגים המתבקשים של מצלמות טובות יותר, הודיעו הצרפתים כי יציידו את הלוויינים הבאים במערכות ירי לייזר ובמקלעים, שיוכלו לתקוף ולנטרל לוויינים אחרים.

בנוסף ללוויינים החמושים, הודיע משרד ההגנה הצרפתי, כי בכוונתו לשגר לחלל להקה של ננו-לוויינים, כלומר לוויינים זעירים ששוקלים פחות מ-50 ק”ג, שישמשו למגוון ייעודים. היתרון הגדול בהם הוא שניתן להחליף לוויינים שיצאו משימוש בלי בעיות.

הכרזה זו עלולה לגרום למדינות רבות אחרות ללכת בעקבות צרפת ולחמש את הלוויינים.

מבט לעתיד הלוויינים הצבאיים

השנים הבאות קריטיות עבור מעצמות החלל מכיוון שהמרוץ לשליטה בחלל הפך להיות על השליטה בעולם כולו ומי שלא תתן את מלוא ההשקעה עלולה להיות מובכת ע”י מעצמות אחרות שיוכלו לפגוע בה הרס חסר תקדים.

“פרויקט תור” הוא אחד הפיתוחים המעניינים בתחום לוחמת החלל. מטרת הפרויקט היא ליצור מערכת נשק שיורה עצמים מן החלל אל כדור הארץ. הוגה הרעיון היה ג’רי פומל, מהנדס ב”בואינג” בשנות החמישים שהיה לסופר מדע בדיוני. ואכן, צריך דמיון מפותח כשל סופר מד”ב כדי להעלות על הדעת את הרעיון של גוף חללי שמיידה מוטות לכיוון כדור הארץ.

מדובר בצמד לוויינים, שאחד מהם משמש כמרכז תקשורת ובקרת אש, והשני נושא מוטות טונגסטן באורך
כ-6 מ’ ובקוטר 30 ס”מ, אותם הוא מטיל על מטרות בהתראה של 15 דקות. המוטות נורים לאטמוספרה כחצים, חוצים אותה במהירות כמטאורים, ומשמידים את המטרה לחלוטין – גם אם מדובר במטרה מחופרת באדמה. לייזרים נחשבים גם כנשק הגנתי, כשהרעיון הוא להוציא את הפאנלים הסולאריים של הלוויינים מכלל פעולה.

הלוויין לא יוכל לתקשר עם תחנת הקרקע והוא אבוד בעיקרו, יכולות הביצוע של הלייזר טובות ואמינות יותר בחלל מאשר על פני כדור הארץ.

הלוויינים הסבירים ביותר שיוכלו להיות ממוקדים הם אלה המוקדשים לתקשורת או לתצפית. כאשר לווייני המחקר החדשים ביותר מסוגלים לצלם תמונות ברזולוציה של 30 ס”מ, סביר להניח שגרסאות צבאיות יהיו אפילו טובות יותר. כיום מדינה ללא מערכות לוויינים צבאיות לתקשורת לעקיבה ו למטרות אחרות להתבונן לא תדע מי פתח במתקפה נגדה.

נגיף הקורונה ועתיד הפיתוח של החלל כולל הלוויינים הצבאיים

חודש אבוד לאדם, שנה אבודה לאנושות, לפחות בחלל. שנת 2020 אמורה הייתה להיות שנה חשובה במיוחד בחקר החלל עם שפע חסר תקדים של משימות למאדים וצעדים ראשונים לקראת חזרה לירח, לצד אינטרנט מהחלל וחקר הקוטב הצפוני של השמש. אך מגפת הקורונה טרפה את הקלפים – ושינתה תכניות ארוכות טווח. נכון להיום, כל 17,000 עובדי נאס”א, למעט חריגים המאיישים את מרכזי הבקרה, נמצאים בדרגה 3 בתוכנית ההיערכות של הסוכנות למגפה – ועובדים מהבית.

אנו מאחלים שנתגבר במהירות על הנגיף הזדוני של הקורונה .אחרי כן יש לחזור במרץ לפתוח והשקעות בתחומי החלל והלוויינים החשובים להתקדמות ושגשוג האנושות כולל הלוויינים והחלליות למטרות צבאיות .

השאיפה העתידית למען קידום ושגשוג האנושות היא להתרכז בחקר החלל למטרות אזרחיות ושלום אבל כיום זה עדיין בלתי אפשרי בגלל המחלוקות בין מעצמות העל ,כוחות הרשע המאיימות להשמידנו והלקח ההיסטורי שלמדנו כי אין תקומה לחלשים כאשר פועלים כוחות עוינים . לכן מחוסר ברירה בינתיים עלינו לפתח ולהשקיע בתחומי הלוויינים הצבאיים גם כדי להרתיע את האויבים שלנו.

בבליוגרפיה