La technologie moderne a donné un nouveau souffle à ces yeux à l’ancienne dans le ciel

L’armée américaine a maintenant abattu quatre objets à haute altitude qui étaient entrés dans l’espace aérien américain et canadien, soulevant des questions sur leur objectif et leur origine.

Le premier de ces objets, un ballon chinois, a été abattu par un avion de chasse le 4 février. Alors que la Chine affirme que c’était pour la surveillance météorologique, les responsables américains disent qu’il était utilisé pour la surveillance. Une connaissance de la technologie dans ce domaine donne quelques indices sur ce qui a pu se passer.

On pense que le ballon a soutenu une charge utile de collecte de renseignements électromagnétiques, bien que cela reste à confirmer. Les débris ont maintenant été récupérés dans les eaux territoriales américaines au large de la Caroline du Sud et seront transportés à terre pour analyse.

Trois autres objets ont été abattus entre le 10 et le 12 février au-dessus de Deadhorse en Alaska, près du Yukon au Canada et au-dessus du lac Huron près de la frontière canado-américaine.

Le renseignement électromagnétique, ou “sigint”, fait référence aux données électroniques, qui peuvent consister en des conversations, des messages écrits ou des données provenant d’armes ou de systèmes radar. Sigint est normalement collecté par des satellites, mais peut également être collecté par des aéronefs volant dans l’espace aérien international.

Normalement, les satellites qui collectent le sigint sont positionnés en orbite terrestre basse (LEO) – disons à une altitude de 500 à 1 000 km – ou en orbite géostationnaire, à une altitude beaucoup plus élevée de 36 000 km. Bien que la collecte de ce type de renseignements par satellites soit efficace et raisonnablement efficace, il existe certaines limites.

Un satellite en LEO effectuera une orbite autour de la Terre en 70 à 100 minutes mais il ne repassera pas au même point sur la Terre avant 14 à 20 heures selon son altitude. C’est parce que notre planète bouge aussi. Même dans ce cas, il ne sera visible d’un point sur Terre que pendant 20 minutes maximum; qui s’appelle son “temps de séjour”. Augmenter le nombre de satellites aide, mais il y aura toujours de grands écarts de temps dans la couverture.

En théorie, un satellite géostationnaire pourrait avoir un temps d’arrêt permanent. Mais, parce qu’il est positionné à environ 36 000 km de la surface de la Terre, il pourrait manquer la collecte de signaux importants mais faibles.

L’armée américaine a développé des signaux – des transmissions de données électroniques – avec une faible probabilité d’interception. Cela rend difficile la collecte de signaux par les satellites espions chinois et russes. Il y aura de grandes lacunes dans une période de 24 heures où la collecte n’est pas possible – une période de silence.

La Chine a tenté de combler les écarts. En 2020, le pays a lancé, sur une orbite de 600 km, trois nouveaux satellites de reconnaissance (espion) de la série Yaogan-30, dans le cadre d’un réseau plus large, ou “constellation”, appelé Chuangxin-5 (CX-5), amenant le nombre de satellites du réseau à 21.

Capacité de pilotage

Entrez les “objets” à haute altitude qui ont été abattus au-dessus des États-Unis. Prenons le ballon qui a été abattu le 4 février. En traçant la trajectoire de cet objet au-dessus des États-Unis, on peut voir qu’il a dépassé plusieurs installations de défense très sensibles, y compris des silos pour missiles balistiques intercontinentaux (ICBM) à capacité nucléaire dans le Montana, aux États-Unis. .

Le ballon a traversé les États-Unis à une altitude de 20 à 30 km et avait la capacité de se diriger dans les courants-jets de la haute atmosphère. De toute évidence, l’avantage pour la collecte de sigint était que son temps de séjour était susceptible d’être de plusieurs heures, et sa proximité avec la surface de la Terre garantissait qu’il pouvait, s’il espionnait, collecter des signaux très faibles.

Ainsi, un ballon qui peut rester non détecté serait une plate-forme idéale pour augmenter la collecte de sigint par les satellites et les aéronefs. De nombreux pays utilisent des ballons pour la collecte de renseignements depuis au moins 200 ans, donc l’idée n’est pas nouvelle et les avantages sont bien connus.

Les technologies d’aujourd’hui ont donné à cette méthode de collecte de renseignements un nouveau souffle, comme nous l’avons également vu avec l’utilisation de petits véhicules aériens ou « micro drones ». Rester non détecté pendant une période significative est une condition essentielle au succès. Quant à savoir comment cela a été possible aux États-Unis, c’est une question intéressante, étant donné que le pays possède l’un des meilleurs systèmes de défense aérienne au monde.

Une réponse possible réside dans la conception de radars de système d’alerte avancée (AEW) au sol et aéroportés. Pour réduire l’encombrement sur le radar, les objets statiques tels que les montagnes et les tours sont supprimés des retours radar en utilisant un effet naturel connu sous le nom de “décalage Doppler”. Lorsqu’un train passe devant vous, la hauteur de son sifflet semble changer à mesure qu’il s’éloigne de vous. Il s’agit d’une démonstration quotidienne du décalage Doppler dans les ondes sonores.

La capacité Doppler est commune à tous les radars de défense car ils sont focalisés sur une menace aérienne et de missile. Un ballon ou un objet gonflable pourrait se déplacer à une vitesse inférieure au seuil Doppler et rester ainsi non détecté.

Encombrement radar

Ce déficit de capacité de détection a été reconnu par le NORAD (Commandement de la défense aérienne de l’Amérique du Nord) et les radars ont été réinitialisés pour voir des objets à très faible vitesse. Cependant, l’encombrement augmentera, répondant peut-être à l’un des objectifs de la Chine de réduire l’efficacité des radars de défense aérienne.

Une autre difficulté de détection est le matériau utilisé pour les ballons ou les objets. Les plastiques et les tissus de gonflage synthétiques n’ont pas ou très peu de réflectivité radar, ajoutant ainsi un autre cran à leurs références secrètes. Le ballon qui a déclenché la controverse actuelle aux États-Unis a d’abord été découvert visuellement et signalé, plutôt que détecté par les systèmes de défense aérienne.

Mais les découvertes les plus récentes au-dessus du Canada et de l’Alaska résultent d’une surveillance de haute intensité. Il n’a pas encore été révélé ce qu’ils sont. Une fois cela établi, la question clé sera de savoir si les objets ont été conçus pour pénétrer le système de défense américain afin de recueillir de meilleurs renseignements électromagnétiques, ou s’ils étaient un test des systèmes de défense aérienne américains.

Cela pourrait, alternativement, n’être qu’un stratagème gênant. Nous saurons quand les résultats de l’analyse des débris du ballon seront connus.

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.