Space Force menargetkan satelit GPS yang lebih terjangkau

Angkatan Luar Angkasa menginginkan armada satelit GPS berikutnya menjadi lebih kecil, lebih murah, dan lebih tangguh – dan mereka sedang mencari gabungan perusahaan komersial dan pertahanan untuk membantu merancang pesawat ruang angkasa tersebut.

Empat perusahaan – Sierra Space, L3Harris, Astranis dan Axient, yang baru-baru ini diakuisisi oleh Astrion – memenangkan kontrak studi pada akhir September untuk merancang konsep awal program GPS Tangguh Angkatan Luar Angkasa, atau R-GPS. Dalam lima hingga delapan bulan, layanan tersebut berencana untuk memilih setidaknya dua perusahaan untuk menyelesaikan desain mereka dan membuat prototipe. Mereka kemudian akan memilih satu atau lebih perusahaan untuk membangun delapan satelit pertama, yang diharapkan siap diluncurkan pada tahun 2028.

Program ini, yang diperkirakan menelan biaya $1 miliar selama lima tahun ke depan, muncul di tengah meningkatnya kekhawatiran Pentagon dan para pemimpin pemerintah lainnya mengenai kerentanan GPS. Sistem tersebut, yang memandu senjata dan membantu unit militer bernavigasi, telah menjadi target Rusia dalam perangnya dengan Ukraina, yang menggunakan peperangan elektronik untuk mengganggu sinyal secara teratur. Pengguna juga punya melaporkan peningkatan insiden spoofingmetode memanipulasi data GPS untuk membingungkan penerima tentang lokasinya. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan radio yang ditentukan oleh perangkat lunak yang relatif murah.

Angkatan Luar Angkasa menargetkan $50 hingga $80 juta per satelit – sebagian kecil dari biaya $250 juta yang dikeluarkan hanya untuk satu pesawat ruang angkasa GPS IIIF buatan Lockheed Martin. Biaya unit yang lebih rendah ini akan memungkinkan layanan tersebut meluncurkan lusinan satelit yang dirancang untuk terbang selama sekitar lima tahun yang dapat ditingkatkan dengan kemampuan baru secara berkala.

Pendekatannya dimodelkan strategi Badan Pengembangan Antariksa untuk mengerahkan konstelasi besar satelit pelacak rudal kecil dan transportasi data dan merupakan salah satu yang ingin diterapkan oleh Angkatan Luar Angkasa pada misi lain, seperti kesadaran domain luar angkasa. Proliferasi, dan biaya per unit yang lebih rendah yang membantu mewujudkannya, diharapkan oleh layanan ini akan membawa ketahanan pada konstelasi ini.

Untuk GPS, jumlah satelit kecil yang lebih besar yang melengkapi pesawat ruang angkasa yang lebih besar yang membentuk konstelasi saat ini akan mempersulit musuh untuk menargetkan armada tersebut dan akan memastikan adanya kemampuan cadangan ketika mereka melakukan hal tersebut, kata Angkatan Luar Angkasa. Satelit-satelit tersebut akan memiliki serangkaian sinyal sipil serta kode-M, sinyal militer yang lebih aman dengan kemampuan anti-jam.

Merancang untuk keterjangkauan

Perusahaan-perusahaan yang diminta untuk menyusun konsep program tersebut mengatakan kepada Defense News bahwa mereka mencoba menyeimbangkan keterjangkauan dengan peningkatan kemampuan ketika mereka mempertimbangkan pilihan desain satelit.

Erik Daehler, wakil presiden sistem pertahanan, satelit dan pesawat ruang angkasa di Sierra Space, mengatakan pendekatan perusahaan melibatkan perancangan pesawat ruang angkasa modular dengan muatan yang dapat ditingkatkan melalui peningkatan perangkat lunak di orbit atau ditukar di blok pengembangan di masa depan.

Desain fleksibel semacam itu, katanya, memungkinkan Angkatan Luar Angkasa meluncurkan kelompok satelit yang membawa muatan berbeda.

“Idenya adalah untuk tetap berada di depan evolusi musuh dan, pada kenyataannya, mendahului mereka sehingga mereka tidak tahu apa yang diluncurkan pada setiap satelit yang kita pasang,” kata Daehler.

Dalam program pengembangan yang lebih tradisional, diperlukan waktu bertahun-tahun untuk menambahkan kemampuan baru ke jalur produksi satelit yang lebih kompleks. Sierra Space ingin menjadikan proses tersebut lebih lancar, yang menurut Daehler pada akhirnya akan membuatnya lebih terjangkau.

“Kami ingin membuatnya agar kemampuannya jauh lebih murah dibandingkan konstelasi yang ada dan dapat ditingkatkan setiap kali Anda melakukan LEAP dengan dampak minimal,” ujarnya.

Saat merancang satelit untuk fleksibilitas, perusahaan juga siap untuk mengambil tindakan keras terhadap apa yang dikenal sebagai “persyaratan merayap” – kecenderungan Departemen Pertahanan atau pelanggan lain untuk mengubah persyaratan sedemikian rupa sehingga mendorong perubahan besar pada desain sistem.

“Kami tidak mendesain ulang platform secara dramatis agar sesuai dengan muatannya,” kata Daehler. “Sebaliknya, kami katakan, ini adalah kapasitas muatan yang dapat Anda masukkan ke dalam platform.”

L3Harris, pemain kunci dalam program penentuan posisi, navigasi, dan pengaturan waktu AS selama 50 tahun terakhir, berencana memanfaatkan pengalaman tersebut dalam desain R-GPS-nya. Perusahaan ini adalah kontraktor utama untuk program PNT eksperimental Laboratorium Penelitian Angkatan Udara, Teknologi Navigasi Satelit-3, atau NTS-3yang dijadwalkan diluncurkan dalam beberapa bulan mendatang.

“Kami sangat gembira melihat hal ini dapat mengorbit dan mulai menunjukkan kemampuan canggih yang berasal dari kemampuan kami untuk memanfaatkan warisan kami dan beralih ke sesuatu yang baru dan inovatif,” Andrew Builta, wakil presiden portofolio muatan luar angkasa dan konstelasi perusahaan , kepada Defense News. “Dengan Resilient GPS, tujuan kami adalah mengawinkan kedua hal tersebut.”

L3Harris belum mengumumkan mitra programnya, namun Builta mengatakan pihaknya sedang mencari pemasok komersial untuk hal-hal seperti bus satelitnya dan sedang mencari cara untuk menjaga jadwalnya seketat mungkin.

“Salah satu tugas utama yang kami miliki pada fase awal ini adalah mengevaluasi pasar dari sudut pandang bus,” katanya. “Bagaimana batas waktu sebenarnya bagi kami untuk dapat keluar dan mendapatkan bahan-bahan serta melewati pengujian dan semua hal yang Anda perlukan untuk dapat meluncurkan suatu sistem dan memastikan bahwa sistem tersebut berfungsi di orbit dibandingkan dengan demo atau sebuah percobaan?”

Kent Nickle, direktur eksekutif solusi ruang angkasa terintegrasi cepat di Astrion, mengatakan perusahaannya bertujuan untuk menurunkan biaya dengan mengembangkan satelit modular yang dirancang untuk “melakukan sedikit dari segalanya.”

Pada tahap studi awal, perusahaan rekayasa sistem ini sedang mencari pendekatan yang tepat untuk memenuhi persyaratan dasar program dan berpotensi mengembangkannya dengan kemampuan yang lebih besar, seperti peningkatan kode M dan perlindungan militer regional, yang menyediakan teknologi anti-jam tambahan.

Tim pemasok R-GPS Astrion antara lain K2 Space, sebuah startup yang akan menyediakan bus satelit. Radiance Technologies akan membangun payload dan STC akan membantu arsitektur dan integrasi.

Nickle, yang bekerja di perusahaan peluncuran ruang angkasa Angkatan Udara selama lebih dari 15 tahun, mengatakan pendekatan Angkatan Luar Angkasa terhadap R-GPS memudahkan perusahaan-perusahaan kecil dan non-tradisional untuk terlibat dalam program tersebut.

“Jika hal ini merupakan tradisi pemenang ambil semua, maka pemerintah akan cenderung tidak mengambil risiko,” katanya. “Mereka mengizinkan perusahaan lain untuk berpartisipasi, yang pada akhirnya menguntungkan seluruh industri, namun juga menguntungkan pemerintah.”

Astranis adalah salah satu perusahaan yang baru dalam misi PNT. Didirikan pada tahun 2015, fokus perusahaan ini adalah membangun satelit kecil yang dapat bermanuver untuk orbit yang lebih tinggi, dan melengkapinya dengan kemampuan pemrosesan digital terbaik.

CEO John Gedmark mengatakan kepada Defense News bahwa ketika Angkatan Luar Angkasa mulai mengumpulkan ide untuk R-GPS awal tahun ini, perusahaan tersebut meluangkan waktu untuk mempertimbangkan apakah bus satelit yang ada dan elemen muatannya sesuai untuk misi tersebut.

“Setelah kami meluangkan waktu untuk benar-benar menggalinya, jawabannya adalah ya,” kata Gedmark. “Jadi, kami condong ke depan, dan kami melihat potensi besar di sini.”

Astranis mengusulkan jajaran satelit barunya, Nexus, untuk R-GPS. Perusahaan ini sudah mendapat pesanan lebih dari 10 satelit dari pelanggan, dan Gedmark mengatakan perusahaannya sedang mempersiapkan fasilitas produksinya untuk membangun “puluhan” satelit dalam beberapa tahun ke depan. Perusahaan tersebut telah bermitra dengan Xona Space Systems untuk menyediakan algoritma PNT untuk muatannya.

Stabilitas pendanaan

Strategi R-GPS Angkatan Luar Angkasa menekankan kecepatan, yang dibuktikan dengan rencananya meluncurkan satelit pertama dalam waktu empat tahun.

Pada bulan April, Angkatan Udara mengumumkan akan menggunakan wewenang dari Kongres untuk mengalihkan pendanaan sebesar $40 juta dari anggaran Angkatan Luar Angkasa lainnya untuk memulai pengembangan R-GPS Tangguh sebelum disetujui sebagai bagian dari siklus anggaran tahun fiskal 2025. Otoritas tersebut, yang dikenal sebagai quick-start, telah disetujui dalam Undang-Undang Otorisasi Pertahanan Nasional Tahun Anggaran 2024.

Beberapa orang di Kongres bersikap skeptis terhadap upaya ini, mempertanyakan apakah proses memulai cepat adalah jalur terbaik. Subkomite Pertahanan Alokasi DPR mengusulkan pemotongan permintaan anggaran program sesuai dengan rancangan undang-undang belanja pertahanan TA25.

“Meskipun proliferasi mungkin memberikan beberapa keuntungan, tidak jelas bagaimana satelit tambahan ini meningkatkan ketahanan terhadap ancaman gangguan utama pada GPS, dibandingkan dengan konsep alternatif untuk sistem posisi, navigasi, dan pengaturan waktu yang diterapkan di tempat lain di Departemen Pertahanan,” anggota parlemen katanya dalam laporan yang menyertai RUU tersebut, yang dirilis 12 Juni.

Cordell DeLaPena, pejabat eksekutif program Komando Sistem Luar Angkasa untuk komunikasi militer dan PNT, mengatakan kepada wartawan bulan lalu bahwa pihaknya bekerja sama dengan subkomite untuk mengatasi kekhawatiran mereka. Meskipun ada kemajuan, katanya, masih ada beberapa masalah yang belum terselesaikan, termasuk kekhawatiran mengenai apakah tersedia cukup terminal untuk mendukung lebih banyak satelit GPS.

“Setiap kali kami berbicara dengan (anggota parlemen), kami sedikit menggerakkan bola,” katanya.