Los drones orbitales de órbita terrestre muy baja (VLEO) representan una nueva frontera en la inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR) militar. Operando entre 100 y 450 kilómetros de altitud, permiten observar con gran resolución y situándose donde sea necesarios, aumentando la transparencia del campo de batalla. Así, esta nuevo componente de la red de sensores, complementará las capacidades de los satélites tradicionales y aviones stealth.

Históricamente, Estados Unidos desarrolló aviones como el U-2 y el SR-71 Blackbird durante la Guerra Fría para evadir defensas aéreas, volando a altitudes extremas o volando a gran velocidad. Con el avance de las defensas aéreas, la tecnología furtiva (stealth) tomó el relevo. Hoy, los UAV VLEO pueden marcar otra evolución significativa.

Altitud para evadir cazas y SAM, el U-2 Dragon Lady

Podemos encontrar en esta solución un paralelismo a las que se utilizaron durante la Guerra Fría para evitar las defensas aéreas enemigas. Por ejemplo, Estados Unidos desarrolló aviones capaces de volar a altitudes extremadamente altas, como el U-2 y el SR-71 Blackbird. El U-2, introducido en la década de 1950, volaba a altitudes superiores a los 21.000 metros, lo que inicialmente lo hacía inmune a los misiles tierra-aire y a los interceptores de la época. Hasta que el 1 de mayo de 1960, uno fue derribado por un SA-2 y la inmunidad finalizó. Había que encontrar otra solución.

Fotograma de la película «Bridge of Spies», en la cual el U-2 de Gary Powers es derribado. En la época, los radares soviéticos eran mejores que los norteamericanos y los U-2 eran seguidos sin problemas desde el comienzo de su uso. El problema es que no había cómo derribarlos.

Altitud y velocidad, el SR-71 Blackbird

El SR-71 Blackbird, operativo desde mediados de la década de 1960, volaba aún más alto y añadía una característica más, una velocidad extrema. Con él, EEUU volvía a poder realizar vuelos de reconocimiento con garantías. El Blackbird podía alcanzar velocidades superiores a Mach 3 y altitudes de hasta 26.000 metros. Esta combinación de alta velocidad y gran altitud hacía extremadamente difícil para los misiles antiaéreos y los cazas interceptores alcanzarlo. Esto se pudo probar en combate contra las más modernas armas del enemigo. 

Probado en combate

Durante la Guerra de Yom Kippur, el SR-71 realizó vuelos de reconocimiento para proporcionar inteligencia crítica. Las defensas aéreas sirias y egipcias, incluyendo misiles SAM y cazas interceptores como el MiG-25, representaban una amenaza significativa para cualquier tipo de avión. Sin embargo, el SR-71 utilizaba su combinación de alta velocidad y altitud para evitar ser interceptado por los sistemas SAM como el SA-2 y SA-3, que tenían dificultades para alcanzar objetivos a esas velocidades y altitudes.

La era Stealth

Sin embargo, a medida que las defensas aéreas evolucionaron, desarrollando misiles capaces de alcanzar estas altitudes extremas, la estrategia de volar alto perdió eficacia. Esta evolución en las defensas aéreas llevó a un cambio en las tácticas, enfocándose en la furtividad (stealth) en lugar de simplemente volar alto. Aviones como el F-117 Nighthawk y el B-2 Spirit fueron diseñados con tecnologías de reducción de firma radar para evadir el radar enemigo, combinando altitudes operativas más bajas con perfiles de baja detección. Ya ni la altitud ni la velocidad eran factores importantes. También, al igual que el SR-71, usaban un planeamiento de rutas para maximizar su supervivencia.

Luego, unas décadas más tarde llegaron los UAV de reconocimiento, o mejor dicho, ISR por las siglas en inglés de Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento. Los primeros fueron el RQ-170 y el RQ-180, que entraron en servicio en 2007 y 2010 respectivamente. Aún así la furtividad no es la panacea, y la penetración en una densa y moderna red de defensa aérea es una labor compleja. El peligro de que tecnología sensible caiga en manos del enemigo, o la posible escalada militar por penetrar en espacio aéreo enemigo hace que no sean siempre idóneos los UAV stealth.

Un RQ-170 Sentinel en la Base de la Fuerza Aérea Andersen en Guam. Uno de ellos fue capturado por Irán, mostrando así las vulnerabilidades de los UAV a pesar de su furtividad. Accidentes, guerra electrónica, SAM, pueden poner en el suelo uno de estos activos de alto valor. Imagen de Dominio Público.

Así, el desarrollo tecnológico y la adaptación a nuevas amenazas han sido constantes en la historia de la aviación militar, con cada avance llevando a nuevas estrategias y contraestrategias. Ahora se están poniendo los cimientos para uno nuevo, los UAVs VLEO.

Drones orbitales

Los UAV VLEO operan en un entorno no contestado (de momento), volando por encima de las barreras antiacceso y negación de área (100-450 km) y por debajo de las amenazas en la órbita baja terrestre (LEO). Los desechos espaciales en VLEO reentran en la atmósfera y se queman en cuestión de horas o días, lo que reduce significativamente el riesgo de colisiones y crea un entorno operativo más seguro. Además, el entorno de radiación es más benigno, lo que permite componentes electrónicos de uso general, más baratos.

Pero tienen otras ventajas respecto al resto de satélites en órbitas superiores. Al operar a una altitud más baja, los satélites VLEO están dos veces más cerca de la Tierra, lo que les permite una observación más detallada y precisa de la superficie terrestre. Esto se traduce en que puede proporcionar datos de mayor resolución y menor latencia. 

Acercarse dos veces más proporciona una mejora del 400 por ciento en el rendimiento del sensor para aplicaciones electroópticas, infrarrojas.

Spence Wise, vicepresidente senior de misiones y plataformas de Redwire.

El mayor drag atmosférico en VLEO permite que los satélites ajusten rápidamente su órbita. Esta capacidad de maniobra rápida es crucial en entornos operativos dinámicos, ya que facilita cambios de posición ágiles para evitar amenazas, optimizar la cobertura y mejorar la eficiencia operativa de las misiones espaciales. La capacidad de cambiar de órbita rápidamente permite a los drones VLEO reposicionarse para cubrir áreas específicas de interés con poca antelación.

Los drones VLEO pueden evadir amenazas como misiles antisatélite o interferencias electrónicas con mayor facilidad que los satélites en órbitas más altas, gracias a esta capacidad de maniobra rápida.

El Stingray es un satélite VLEO que puede ofrecer imágenes con una resolución de 15 cm, con un período de revisita de 1,5 días para un solo Stingray y de 10 a 15 minutos para toda la constelación (60). Esto es extrapolable a los drones. Imagen: EOI Space.

Los satélites en órbitas más altas, desde la baja (LEO o Low Earth Orbit por sus siglas en inglés), media (MEO o Medium Earth Orbit) y geoestacionaria (GEO o Geostationary Earth Orbit), experimentan mucho menos drag atmosférico. Esto les permite mantener sus órbitas durante períodos prolongados sin necesidad de muchos ajustes. Sin embargo, esta estabilidad también implica que los cambios de órbita requieren grandes cantidades de energía y tiempo, limitando su capacidad de reacción rápida a eventos dinámicos o amenazas. Esto no quiere decir ni mucho menos que las órbitas superiores no son tan útiles para las misiones militares. Hablamos de complementariedad.

La adición de UAV VLEO a una constelación previa de satélites en otras órbitas permite la creación de capacidades completamente nuevas. Estos satélites pueden actuar en conjunto con los satélites en órbitas más altas, mejorando la redundancia, la cobertura y la resiliencia del sistema global de satélites, y proporcionando capacidades adicionales, como mejores resoluciones de imagen y comunicaciones más rápidas. Multiplicación de capacidades, por decirlo con otras palabras.

Impacto en el campo de batalla

Estos drones, aunque con peor calidad de información por la distancia al suelo comparado con los drones furtivos, ofrecen una supervivencia mucho mayor. La capacidad de operar en órbitas bajas prolonga la duración de las misiones ISR, proporcionando una Inteligencia constante. Los satélites y drones en órbitas terrestres muy bajas pueden aprovechar su proximidad al suelo para reducir la latencia (20 veces) en las comunicaciones, lo que es crucial para sistemas que requieren respuestas en tiempo real, como la navegación y el control de drones. Además, las comunicaciones son más seguras que con los satélites de otras órbitas. Su baja altitud hace más difícil jammear las señales de comunicación.

El desarrollo de estas tecnologías permitirá la creación de Kill Chains o cadenas de destrucción, que pueden actuar en profundidad, tanto a nivel operacional como estratégico. Esto incluye la detección, identificación, seguimiento y neutralización de amenazas enemigas en tiempo real, mejorando la eficiencia militar. Aumentando la transparencia del campo de batalla más allá de unos pocos kilómetros del frente hasta cientos de kilómetros puede suministrar a los vectores como los misiles Iskander-M o Himars, los datos necesarios para golpear con mucho mayor efecto al enemigo. Aquí os explicamos esta importancia:

El SabreSat

El SabreSat, de la empresa Redwire es uno de los drones orbitales VLEO que hay en el mercado y es muy interesante, ya que están implicados en un programa con la agencia DARPA. Hay otro proyecto, el Phantom, pero es más bien un satélite tradicional VLEO, y está vinculado con un proyecto de la ESA. El caso que nos importa es el del SabreSat, que por cierto, bebe de la experiencia europea.

Este es un dron orbital diseñado para misiones ISR, comunicaciones, etc. Este vehículo espacial es un producto modular, lo que le permite adaptarse a diversas configuraciones y misiones según las necesidades específicas. Con una capacidad de carga útil de 100 x 80 x 40 centímetros y un peso de aproximadamente 200 kilogramos, el SabreSat puede llevar una cantidad de importancia de sensores y comunicación. Se le pueden añadir módulos adicionales, alargando la estructura del UAV según la necesidad.

El SabreSat tiene un peso total de alrededor de 400 kilogramos y puede operar a altitudes orbitales superiores a los 150 kilómetros. Está equipado con un sistema de propulsión eléctrico, para compensar la resistencia de la atmósfera residual, y tiene una vida útil de hasta siete años en el espacio.

Sobre la importancia de la red de satélites para las operaciones militares, véase el caso de Rusia:


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