Gli USA puntano a satelliti geostazionari per la prossima generazione di GPS

Un satellite militare sperimentale degli Stati Uniti, progettato per testare nuove tecnologie di navigazione spaziale, ha aspettato quasi 20 mesi per raggiungere l’orbita terrestre geostazionaria (GEO), ma ormai sta per andare nello spazio.

Il Navigation Technology Satellite-3 (NTS-3), sviluppato dal Laboratorio di Ricerca dell’Aeronautica Militare degli Stati Uniti, mira a testare tecnologie avanzate per i futuri sistemi di navigazione satellitare e GPS. Il suo lancio, potenzialmente entro la fine dell’anno, dipende dalla certificazione del razzo Vulcan di United Launch Alliance.

L’NTS-3 è destinato ad esplorare le tecnologie di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT) di prossima generazione, che potrebbero contribuire a modernizzare il Global Positioning System. La missione è importante per le forze armate statunitensi, in quanto offrirebbe una rara opportunità di testare le capacità PNT da GEO – un ambito in cui il sistema BeiDou della Cina ha attualmente il sopravvento. Ai sartelliti GPS normali in orbita media si aggiungerebbero quelli in orbita alta, geostazionaria, fornendo capacità di collocazione aggiuntive.

I satelliti NTS 3,. in primo piano, NTS 2 e NTS 1

“Non sappiamo davvero quanto possano essere precisi i nostri segnali da GEO. Non l’abbiamo mai fatto prima. Quindi questo è uno degli esperimenti per l’NTS-3”, ha detto Joseph Rolli, direttore dello sviluppo del business per il PNT presso L3Harris Technologies, che ha prodotto il satellite con un contratto da 84 milioni di dollari assegnato nel 2018.

L’NTS-3 è dotato di sei pannelli array orientabili elettronicamente, che gli consentono di dirigere l’energia verso aree specifiche, migliorando potenzialmente la forza del segnale in aree con interferenze o copertura GPS debole, come i canyon, ha detto Rolli in un’intervista. Questo potrebbe anche aiutare a superare le minacce di disturbo, una preoccupazione chiave nelle operazioni militari.

“Una volta lanciato, sono previsti 100 esperimenti di volo e i risultati determineranno il modo in cui questa tecnologia verrà incorporata nell’impresa GPS, sia attraverso l’aumento GEO sia trasferendo questi segnali alla prossima generazione di GPS”, ha spiegato Rolli.

Sistemi multi-orbitali

Lo sfondo di questa iniziativa è la crescente competizione nello spazio tra Stati Uniti e Cina. Mentre la Cina gestisce sistemi PNT su orbite medie e geostazionarie e sta pianificando un livello di aumento nell’orbita terrestre bassa, il GPS opera solo dall’orbita media. Questo lo rende meno preciso e, soprattutto, più vulnerabile.

Una missione NTS-3 di successo potrebbe portare il Pentagono a considerare l’impiego di satelliti PNT basati su GEO, ha detto Rolli.

L’esercito americano sta anche pianificando di estendere le capacità PNT in LEO. L’Agenzia per lo Sviluppo Spaziale, un braccio della Forza Spaziale degli Stati Uniti, mira a schierare più di 80 satelliti di navigazione in LEO come parte della sua Architettura Spaziale Proliferata per i Combattenti. Questa costellazione, che dovrebbe iniziare nei prossimi anni, completerebbe la rete GPS esistente, fornendo una maggiore precisione e ridondanza dalle orbite più basse.

Un sistema PNT multi-orbita, con satelliti in LEO, MEO e GEO, potrebbe aumentare in modo significativo la resilienza e la precisione dei servizi di navigazione degli Stati Uniti, ha detto Rolli. Il sistema GPS diventerà più difficilmente disturbabile , nelle versioni Code-M, molto più preciso.

Il contratto di L3Harris include opzioni per l’acquisto di altri veicoli spaziali NTS. Guardando al futuro, l’azienda si sta anche posizionando per competere per il livello LEO PNT quando l’SDA procederà con l’acquisto dei satelliti Tranche 3 dell’architettura proliferata per i combattenti, previsto per l’anno fiscale 2028.