¿Globos Aerostáticos en las Fuerzas Armadas de Hoy?
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¿Globos Aerostáticos en las Fuerzas Armadas de Hoy? Una Introducción al Concepto del Espacio Cercano Teniente Coronel Ed "Mel" Tomme, USAF Coronel Sigfred "Ziggy" Dahl, USAF Elegimos . . . hacer las otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son difíciles. —John F. Kennedy Presidente de Estados Unidos, 1962 LOS COMANDANTES militares deben conocer, fundamentalmente, la naturaleza de sus campos de batalla y ser capaces de actuar de forma rápida y decisiva ante los cambios en ese entorno. No hay nada nuevo sobre este hecho. La historia está llena de ejemplos de victoria o derrotas resultantes directamente de ello. Veinticuatro de junio de 217 A.C.: Cuando los rayos madrugadores del amanecer topaban las colinas empinadas que rodean las aguas azul cristal del Lago Trasimene, el procónsul romano Cayo Flaminio acercó más su pesado manto a sus hombros. Una niebla espesa cubría la exuberante llanura que ocupaba su magnífico ejército de 25.000 romanos. Flaminio, un astuto cazador, estaba vigilando de cerca a su archienemigo Aníbal Barca que avanzaba con sus tropas. Un general paciente, Flaminio sabía que no podía enfrentar al astuto Aníbal, que estaba a más de un día de ardua cabalgata hacia el sudeste, hasta que el tiempo y las condiciones fueran adecuados. Sus asesores le habían urgido que envíe exploradores delante de su grupo principal, pero Flaminio no quería delatar su posición exacta y pensó que era mejor dejar que Aníbal adivinara. Sabía que Aníbal pronto quedaría atrapado entre las mandíbulas de dos fuerzas romanas formidables y vencido de una vez por todas. El general romano había visto las hogueras de campamento de los cartaginenses en las colinas distantes la noche anterior. Pensaba que los exploradores eran innecesarios en estas condiciones y que sólo le traerían desventajas. Flaminio estaba muy mal informado. En lo alto de una colina, Aníbal Barca observaba los apenas visibles estandartes romanos que se movían como fantasmas por la niebla que cubría el valle en la parte baja. Aníbal había organizado su ejército de tal forma de bloquear la salida a través del sendero serpenteante que corta a través del paso al este, pero mantuvo su fuerza de combate principal de ibéricos y africanos acampados silenciosamente en las laderas empinadas contra cantos y árboles de maleza. Era la segunda mañana que Aníbal acampaba en este anfiteatro natural, y había notado la densa bruma del día anterior. Sus hombres estaban a menos de media milla de las tropas romanas de élite, listas para un ataque repentino. Envió la orden de ejecutar un ataque de fase cerrada con señales fácilmente visibles desde las cumbres. Moviéndose por la niebla, el ejército romano no tuvo aviso cuando las masas cartaginesas lo penetraron desde lo alto. Antes del mediodía, Flaminio, junto con 15.000 de sus guerreros yacía muerto. Muchos miles más fueron capturados o heridos. "¿Cómo pudo ser eso posible?" habrán pensado los romanos. Aníbal conocía los valores de una robusta red de inteligencia, meteorología, comunicaciones de larga distancia, y lo que es más importante, la ventaja inherente de dominar las alturas. Avancemos 2.222 años: ¿qué diría usted si le dijéramos que los militares estadounidenses están considerando seriamente aumentar su infraestructura de recopilación de inteligencia y de comunicaciones utilizando globos aerostáticos inflados con helio? Posiblemente diga que estamos locos. Sin embargo, es cierto, y una vez que pase lo "gracioso", creemos que usted estará de acuerdo con que el concepto tiene mucho mérito. Al igual que Aníbal, nuestros líderes también reconocen el valor de una robusta red de inteligencia, meteorología, comunicaciones de larga distancia y las ventajas inherentes de dominar las alturas, y nos estamos moviendo rápidamente para aprovechar este régimen. El concepto de espacio cercano, como se le llama actualmente, incluye hacer flotar cargas útiles en una región de la estratósfera donde los vientos son ligeros y las condiciones meteorológicas son casi invariables. Desde ese punto ventajoso sumamente alto, las cargas útiles tienen una línea visual de cientos de millas en el horizonte, convirtiéndose en relevos de comunicaciones de larga distancia o proporcionando inteligencia sobre grandes áreas de terreno. La intención de este artículo es mostrar por qué el concepto del espacio cercano puede convertirse en una capa valiosa para los sistemas de comando, control, comunicaciones, computadoras, inteligencia, vigilancia y reconocimiento (C4ISR) de nuestra nación, con fortalezas que las otras capas no ofrecen o no pueden ofrecer. La razón de llamarla espacio cercano es que proporciona efectos similares a lo que tradicionalmente ofrecen los satélites sin tener que ponerse en órbita. Otros prefieren llamarla "aire lejano". Realmente no importa. Después de todo, ¿que hay en el nombre? Es un medio que necesitamos explotar para obtener efectos espaciales. Muchas funciones que los comandantes tácticos y operativos necesitan y que ahora se realizan con satélites podrían realizarse usando activos del espacio cercano de forma más económica y con mayor utilidad operativa. Para entender plenamente este hecho, uno debe ser capaz de comprender lo que significa la palabra "espacio" para el combatiente. Desgraciadamente, mucha gente define el espacio como un lugar donde operamos satélites. Esta manera de pensar es, en una palabra, contraproducente. El espacio no es sólo un lugar y no se basa en un tipo de plataforma específico. Para el guerrero, el espacio es un medio del cual los combatientes de guerra obtienen efectos—la proverbial "altura final". Si no tiene efecto directo sobre el campo de batalla, el combatiente de guerra no lo puede utilizar, especialmente en tiempo de crisis. Típicamente, los efectos del espacio se relacionan firmemente con C4ISR. Hasta hace muy poco, una gran parte de nuestros efectos C4ISR se derivaban de plataformas satelitales. La razón para operar de tal manera era que, en general, no existía ninguna otra manera de obtener efectos similares. Los elevados costos del espacio se justificaban con facilidad debido al monopolio de capacidad para ofrecer los efectos necesarios. Sin embargo, con la llegada de los conceptos del espacio cercano, se pueden obtener los mismos efectos de otras formas, especialmente para los usuarios operativos y tácticos. El efecto individual es lo fundamental para el combatiente de guerra, no la plataforma o el entorno donde reside la plataforma. La primacía del concepto de espacio como un conjunto de efectos relacionados, más que un lugar o un conjunto de plataformas, es un verdadero cambio de paradigma—y uno que debió hacerse hace tiempo. El régimen de operación en el espacio cercano tiene muchos puntos fuertes. También tiene sus propias debilidades. Este artículo es una comparación de alto nivel de cómo se pueden conseguir efectos espaciales desde el espacio cercano, de satélites, de ISR tripulados y de vehículos aéreos no tripulados (UAVs). Se demostrará que los satélites ofrecen muchas ventajas en misiones estratégicas donde se requiere libertad de vuelo. Sin embargo, en las misiones operativas y tácticas, especialmente después o justo antes del comienzo de las hostilidades, sostenemos que el espacio cercano tiene fuertes ventajas. Pronto se podrá disponer de activos del espacio cercano capaces de permanecer y observar directamente por días, meses y tal vez años. Estas duraciones de misión pronto excederán las de los UAVs y empezarán a acercarse a las de los satélites. El espacio cercano ofrece la persistencia y proximidad que la mecánica de la órbita prohíbe, a un costo que el lanzamiento espacial no puede igualar. Es importante observar que no proponemos sustituir los activos de satélite con activos del espacio cercano. Todo lo contrario, el espacio cercano permite que nuestros activos estratégicos de alto costo hagan su trabajo incluso mejor aliviándolos de muchas de las tareas estresantes que los comandantes tácticos y operativos les asignan en tiempos de crisis. Una escasez de persistencia ¿Entonces, por qué tenemos que ir al espacio cercano? Hay cuatro factores importantes para ello: mecánica orbital, combustible, costo y tiempo. Estos factores niegan a los comandantes lo que más necesitan en un sistema C4ISR: permanecer en un lugar y observar. Sorprendentemente en la actualidad hay muy pocos activos nacionales ISR que orbitan la tierra. Con frecuencia se necesitan estos activos para misiones de más alta prioridad y tienen tantas tareas estratégicas que podrían no estar disponibles para los comandantes operativos o tácticos. De manera similar, independientemente de dónde se ubiquen los nodos, parece que nunca hay suficientes recursos de comunicaciones disponibles. Desplegar comunicaciones basadas en satélite es muy costoso y generalmente tienen ancho de banda y disponibilidad limitadas. Es muy costoso también construir activos de disponibilidad continua, y los costos de impulsarlos a sus órbitas terrestres geosincrónicas (GEO) los ponen fuera del rango de precios de los comandantes operativos y tácticos. Las alternativas existentes—los sistemas de comunicaciones terrestres como redes de teléfonos móviles—son difíciles, su instalación tarda mucho, y no ofrecen rapidez de respuesta en un campo de batalla cambiante. La constelación actual de satélites de comunicaciones, navegación e ISR realiza un trabajo excepcional en proveer efectos espaciales estratégicos. Sin embargo, a pesar de lo bueno que sean en su concepción y uso actual, es imposible que los limitados activos no geoestacionarios proporcionen una presencia constante de observación con duración de días, semanas o meses sobre un objetivo o área de interés seleccionados sin desplegar una constelación mucho mayor de activos. Los satélites no geoestacionarios miden su persistencia en tiempos de paso en lugar de horas. Por ejemplo, la mayoría de satélites en órbita terrestre baja (LEO) tienen un objetivo específico en la mira durante menos de 10 minutos a la vez y vuelven a ver los mismos lugares con muy poca frecuencia. Esta clase de persistencia es estroboscópica en el mejor de los casos. Con un costo unitario de miles de millones, o al menos muchos millones, contrarrestar la visión casi estroboscópica con múltiples satélites para proporcionar persistencia de observación resulta prohibitivo. Además, los satélites sólo pueden llevar cantidades limitadas de combustible de maniobra, por lo que sus órbitas y tiempos de sobrevuelo son muy fáciles de predecir—un hecho que explotan muchos de nuestros enemigos. Los efectos espaciales C4ISR son también proporcionados por plataformas con motores aerobios. Aunque mucho más sensibles que los activos orbitales y capaces de producir imágenes de mucho mayor resolución, debido a su número y tiempo de merodeo limitados, los activos aerotransportados no pueden proporcionar siempre la observación persistente que necesitan los comandantes del campo de batalla. Las limitaciones físicas impuestas por la mecánica orbital y el consumo de combustible impiden la persistencia de larga duración tanto para las plataformas orbitales como las aerotransportadas. Como resultado de estar atados a plataformas costosas y de cantidad limitada que operan en el medio tradicional de espacio y aire, y que no pueden permanecer estacionadas por períodos prolongados de tiempo, los comandantes del campo de batalla sólo tienen una oportunidad limitada de asignar un activo para toda la capacidad de información o comunicaciones que necesitan cuando y donde lo necesiten. El espacio y el espacio cercano Pensar en el espacio simplemente como un lugar o un grupo de plataformas es una restricción artificial que distrae del objetivo de lanzar satélites a órbita—obtener los efectos deseados para el combatiente de guerra. No lanzamos satélites simplemente por lanzarlos—un lanzamiento espacial es una propuesta muy costosa. Lanzamos satélites sólo cuando determinamos que es la mejor manera de obtener los efectos deseados relacionados con sus misiones, a pesar de sus costos. De la discusión precedente, es evidente que hay una brecha en nuestra capacidad de proporcionar efectos C4ISR persistentes. También hay una brecha en las altitudes cubiertas por los activos militares, como se muestra en la figura 1. Estas dos brechas pueden llenarse simultáneamente mediante el uso de plataformas del espacio cercano. Las plataformas del espacio cercado operando en la brecha de altitud pueden proporcionar las comunicaciones persistentes faltantes y los efectos ISR que desean los combatientes de guerra. El espacio cercano está bastante por debajo de las altitudes orbitales. Definiéndolo a grosso modo como la región entre aproximadamente 20.000 y 100.000 metros (65.000 a 325.000 pies), es demasiado bajo para un vuelo orbital sostenido y está por encima de la región donde los motores aerobios y las alas pueden funcionar bien. La operación en el espacio cercano ofrece varios beneficios. Algunos de estos beneficios son: coberturas que se aproximan a las de los satélites, proximidad al combatiente de guerra, capacidad de supervivencia, respuesta sensible, flexibilidad y, sobre todo, persistencia. Aunque nuestra definición de espacio cercano llega al límite del espacio, actualmente no podemos sostener operaciones a través de toda esa región. Sin embargo, podemos lograr cómodamente una presencia de larga duración en el espacio cercano por debajo de los 36.500 metros. El límite inferior del espacio cercano se determinó no sólo por consideraciones operativas, encima del espacio aéreo controlado, sino también por condiciones meteorológicas. El nivel de 20.000 metros es superior a la tropósfera, la región de la atmósfera donde ocurre la mayor parte de las condiciones meteorológicas (tiempo). No hay nubes, tormentas ni precipitación en el espacio cercano. Las turbulencias y los vientos fuertes, el azote de los globos aerostáticos grandes a bajas altitudes, no son la norma en el espacio cercano. En efecto, en la región entre aproximadamente 20.000 y 24.000 metros los vientos promedio son menores de 20 nudos, y los vientos máximos no llegan a 45 nudos el 95 por ciento del tiempo. El espacio cercano es mucho mejor para operar vehículos más livianos que el aire que las altitudes más bajas. La cobertura, el área en la que las plataformas pueden proporcionar sus efectos espaciales, abarcada por los activos del espacio cercano es muy grande. Las coberturas son determinadas por la misión. Por ejemplo, el nodo basado en tierra de un enlace de comunicaciones tierra-espacio (o tierra-espacio cercano), generalmente requiere que el enlace basado en el espacio esté en un ángulo por encima del horizonte para asegurar la conectividad. La cobertura para tal misión sería el área sobre la tierra desde donde la plataforma parecería estar al menos al ángulo especificado sobre el horizonte. Para usar dos plataformas de espacio cercano como nodos en un enlace de comunicaciones se necesita una línea visual ininterrumpida entre las dos. Por otro lado, un sensor de detección de señal sólo necesita una línea visual a la fuente de la señal, de manera que su cobertura se extiende hasta el horizonte que se ve desde la plataforma. La Figura 2 muestra la amplitud de las coberturas que abarcan dos plataformas en dos altitudes representativas del espacio cercano, una en la parte inferior del régimen mostrado sobre Washington, DC, y la otra a una altitud fácilmente alcanzable con la tecnología actual sobre Colorado Springs, Colorado. Como se describió anteriormente, se muestran tres anillos de cobertura para cada plataforma: comunicaciones de tierra, Figura 1. Representación gráfica de las brechas ocupadas por detección de señal y enlaces el espacio cercano de comunicaciones. Es importante observar que la mayoría de los sensores ISR no podrían obtener una imagen de la cobertura completa en cualquier momento; esos campos de visión dependen del sensor, no de la plataforma y generalmente son mucho menores que las regiones posibles para generar las imágenes mostradas por las coberturas. Aunque las plataformas del espacio cercano se encuentran lo suficientemente elevadas para proporcionar efectos espaciales a través de regiones de tamaño de teatro de batalla, quedan mucho más cerca de sus objetivos que sus similares orbitales. La distancia es crítica para resolver detalles en las imágenes y la recepción de señales de baja intensidad. La resolución óptica está estrechamente relacionada con el radio de acción—el doble de la distancia reduce la resolución a la mitad. Considerando un punto en nadir, las plataformas del espacio cercano están de 10 a 20 veces más cerca de sus objetivos que un satélite de órbita terrestre baja típica de 400 kilómetros. Este diferencial de distancia implica que la óptica de las plataformas del espacio cercano puede ser de 10 a 20 veces más pequeña para un rendimiento similar, o el mismo tamaño de óptica puede obtener de 10 a 20 veces mejor resolución. De manera similar para las comunicaciones, la potencia recibida por una antena pasiva disminuye aproximadamente con el cuadrado de la distancia al transmisor. Una antena pasiva en un satélite que recibe un vatio de potencia de un transmisor recibiría varios cientos de vatios en una plataforma del espacio cercano, es decir que podría detectar señales mucho más débiles. La mejora de potencia de señal para sistemas activos como el radar sería un factor de aproximadamente 100.000. Estos ejemplos de plataformas del espacio cercano en nadir son también los mejores casos para los satélites. Cualquier ángulo fuera de nadir sólo incrementa el diferencial de distancia, aumentando marcadamente las ventajas de potencia de señal y resolución del espacio cercano. Cuando se tiene en cuenta que la mayoría de satélites de comunicaciones orbitan no a 400 sino a 35.000 kilómetros de la tierra, entre una a dos mil veces más lejos que el espacio cercano, es evidente que la diferencia de potencia recibida entre las dos posiciones es inimaginablemente grande. Aunque no parece intuitivo, las plataformas del espacio cercano tienen la capacidad inherente de sobrevivir. Sus secciones transversales de radar y térmica son pequeñas, haciéndolas casi invulnerables a la mayoría de los métodos tradicionales de rastreo y selección de objetivos. También tienden a desplazarse muy lentamente comparadas con los objetivos aerotransportados tradicionales. A altitudes del espacio cercano, también son objetivos ópticos muy pequeños (trate de ver un avión 747 sin una Figura 2. Tamaños de cobertura para plataformas a 65.000 estela durante el día), y 120.000 pies para tres restricciones de misión. mostrándose bien sólo cuando son más brillantes que el fondo al amanecer y al oscurecer. Por lo tanto, el problema de adquisición y rastreo es muy difícil incluso sin considerar la clase de arma que podría atacarlos a sus altitudes de operación. Los aviones tripulados y los misiles superficie-aire (SAM) serían una amenaza en el límite inferior del espacio cercano, pero incluso si fueran capaces de adquirir, rastrear y seguir a una plataforma del espacio cercano, su probabilidad de destruirla sería baja. La economía también desanima tal intercambio, ya que el cambio entre una plataforma del espacio cercano poco costosa y de fácil reemplazo y un SA-2 de poco costo rápidamente se convertiría en una opción muy cara. Aunque las ventajas de tamaño de cobertura, resolución, potencia recibida y radiada, costo y capacidad de supervivencia del espacio cercano son importantes, tal vez el aspecto más útil y exclusivo de las plataformas del espacio cercano sea su capacidad de proporcionar persistencia sensible, la capacidad de entregar efectos espaciales en los lugares especificados por el comandante del campo de batalla las 24 horas del día, sin brechas de cobertura. La persistencia más grande que un comandante puede esperar actualmente de un activo aerobio es aproximadamente un día para el Global Hawk. En contraste, una plataforma del espacio cercano, que actualmente recibe financiamiento de tecnología de demostración, será capaz de permanecer en estación por seis meses, y las plataformas planeadas están proyectadas para permanecer arriba por años. Para ser justos, las plataformas del espacio cercano tienen sus debilidades, siendo las más importantes las restricciones de lanzamiento y las restricciones de sobrevuelo. Los globos aerostáticos grandes rellenos de helio presentan secciones transversales grandes que están sujetas a los efectos del viento y la turbulencia durante el inflado, el lanzamiento, la travesía a la tropósfera, la recuperación y el desinflado. Con tiempos de inflado en el orden de horas, posiblemente se requiera construir hangares para protegerlos del viento. Estas restricciones no son impedimentos insuperables. Por años se han lanzado rutinariamente globos aerostáticos muy grandes (hasta 300 veces el volumen de los dirigibles de Goodyear) con restricciones similares, y existen hangares livianos e inflables para uso comercial. La susceptibilidad de los vehículos del espacio cercano al viento de baja altitud indica que las restricciones de diseño y los conceptos de empleo deben habilitar misiones de suficiente duración para permitir el lanzamiento y la recuperación cuando las condiciones meteorológicas cumplan los requisitos del sistema, tal vez haya que construir hangares para algunos tipos de plataformas. Tales consideraciones son necesarias para garantizar la cobertura continua del área de interés. Los satélites enfrentan restricciones de lanzamiento similares, pero esas restricciones ocurren una sola vez—durante el lanzamiento. Los UAVs y los aviones tripulados están también sujetos a restricciones de lanzamiento y recuperación similares, aunque sus limitaciones son menos rigurosas que las de las plataformas del espacio cercano. La construcción de hangares para las plataformas del espacio cercano es un proyecto relativamente pequeño si se la compara con la construcción de la infraestructura de lanzamiento de los otros tipos de plataformas. La última debilidad del espacio cercano que mencionaremos es el derecho de sobrevuelo. Una de los puntos fuertes importantes de los satélites es que por tratado pueden sobrevolar cualquier parte de la tierra. El espacio es un dominio internacional, y los activos del espacio cercano, que se mantienen en el aire por fuerzas de flotación, son considerados vehículos aéreos y tanto están sujetos a las leyes aéreas. Las naciones soberanas controlan el espacio aéreo sobre sus fronteras. Es decir que la capacidad de observación profunda cuyo suministro depende de los satélites no es algo que el espacio cercano pueda suplantar. Aun considerando estas debilidades, los activos del espacio cercano pueden formar una capa adicional de persistencia entre los satélites y las unidades aerobias, complementándolos y haciendo que la combinación de sistemas tenga mayor capacidad de supervivencia, y sean más capaces y redundantes. Logran esto mediante: • la permanencia y observación directa por mucho más tiempo que cualquier otro activo aerotransportado previsto podría esperar, ya que los tiempos propuestos de estacionamiento pueden ser de meses o años. • la obtención del levante de la capacidad de flotar, no del combustible; • el movimiento suficientemente lento y a tan grandes altitudes que para superar el arrastre sólo consumen el mínimo de sus suministros de potencia; • coberturas grandes que las velocidades orbitales extremadamente rápidas y los tiempos de paso cortos de los satélites no pueden compensar; • la mejora de la persistencia de larga duración tradicionalmente proporcionada por los satélites mientras que ofrecen la respuesta inmediata de los activos aerotransportados; y • la capacidad de estacionarse cuando y donde el comandante del campo de batalla los necesite. Los activos del espacio cercano proporcionan la respuesta a las necesidades de persistencia orgánica que tanto han reclamado los comandantes de la coalición en los conflictos recientes. Habilitadores tecnológicos y plataformas del espacio cercano Hasta hace muy poco tiempo, la distinción del espacio como un conjunto de efectos más que un medio era irrelevante porque los satélites eran las únicas plataformas que podían producir efectos espaciales. Sin embargo, la convergencia de varias tecnologías ha cambiado el panorama de capacidades, y ha aumentado la importancia de esta distinción. Los avances evolutivos en varias disciplinas dispares han conducido a un avance revolucionario en capacidad. Algunas de las tecnologías que contribuyen a esta revolución son: 1) los suministros de energía, incluyendo celdas solares livianas y delgadas, células de combustible eficientes y pequeñas, y baterías de alta energía y densidad; 2) la extrema miniaturización de la electrónica y el crecimiento exponencial en la potencia de computación, que hacen posible los sensores semi-inteligentes potentes en paquetes livianos y muy pequeños; y 3) materiales muy livianos, fuertes y flexibles que pueden resistir la degradación bajo la fuerte iluminación ultravioleta, relativamente impermeables al helio o el hidrógeno. Tomadas por sí solas, las tecnologías antes mencionadas, en general progresan a velocidades evolucionarias normales. Han habido unos cuantos incrementos grandes y excepcionalmente rápidos de capacidad en estos campos. Sin embargo, cuando se combinan esas tecnologías en un sistema denominado plataforma del espacio cercano, la convergencia de los avances tecnológicos permite un incremento revolucionario y de transformación de la capacidad. Es el advenimiento de estas plataformas del espacio cercano lo que exige una reevaluación del concepto del espacio en relación al combatiente de guerra desde un punto de vista de plataforma/medio hasta una manera de pensar sobre los efectos. Una plataforma del espacio cercano se diseña para ser algo así como un "camión". Así como el tipo de carga que lleva un camión de 18 ruedas no es importante si cumple los requisitos especificados de peso y volumen, el tipo de carga útil de una plataforma del espacio cercano no es importante si los requisitos de masa y potencia de la misma están dentro de intervalos especificados. Debido a la flexibilidad inherente de la carga útil, en la siguiente discusión de las plataformas del espacio cercano no se incluirán cargas útiles específicas. Más bien se describirá a los dos tipos básicos de plataformas del espacio cercano que actualmente se investigan para uso militar—flotadores libres y vehículos de maniobra. Los flotadores libres son básicamente los globos aerostáticos del tiempo, que muchas personas imaginan cuando piensan en algo más ligero que el aire. De poco costo, son muy simples de construir y lanzar, pero no tienen la capacidad de mantenerse en estación de sus similares más complejos. Una vez lanzados, están a la merced de los vientos existentes. Estos globos aerostáticos pueden llevar decenas de miles de libras hasta más de 30.000 metros de altura, pero las cargas útiles más típicas están en el intervalo de las decenas de libras. Los sistemas de flotación libre ya han demostrado viabilidad comercial y utilidad militar como plataformas de comunicaciones. El programa Combat SkySat del Laboratorio de Batalla Espacial de la Fuerza Aérea es un ejemplo de un sistema de flotador libre actualmente en uso. Aparte de la continua reposición de la constelación, que es necesaria para garantizar la cobertura persistente, la principal desventaja de la mayoría de flotadores libres militares de concepto parecería ser la baja probabilidad de recuperar sus cargas útiles. Lo mejor que se podría esperar era usar un paracaídas o un sistema de recuperación de planeador de corta distancia para recuperar la carga útil. Los aeronautas innovadores han ideado una forma de superar esta limitación del flotador libre. Encerrando la carga útil en un planeador autónomo de alto rendimiento se puede recuperar con seguridad y reutilizar las costosas y delicadas cargas útiles. La carga útil se eleva de la misma manera que un sistema flotante libre convencional. Sin embargo, en lugar de destruir la carga útil cuando se desvía del teatro, al acercarse el globo aerostático al límite máximo del planeador, éste se desprende. La carga útil planea después de forma autónoma desde cientos de kilómetros de distancia, permaneciendo en el aire por varias horas antes de aterrizar con seguridad en superficies relativamente pequeñas y sin preparar. Después de volver a tierra, la carga útil y el planeador pueden acoplarse rápidamente a otro globo aerostático y puesta a flotar otra vez. En cada misión sólo la parte poco costosa del sistema, el globo aerostático. El proyecto Talon TOPPER, parte del programa Explotación Táctica de las Capacidades Nacionales de la Fuerza Aérea (TENCAP), es un ejemplo concreto de este concepto. Consideramos que los flotadores libres son útiles principalmente en misiones donde el campo de horizonte es crítico, misiones como comunicaciones, detección de objetivos móviles e intercepción de señales donde sólo se requiere una línea visual hasta la fuente de la señal. Con una cobertura o huella del tamaño del horizonte, la dirección precisa de la carga útil no es una capacidad crítica. Los flotadores libres son mucho menos útiles en misiones que requieren navegación precisa, como la captación de imágenes aéreas. En el diseño del proyecto, la reposición de la constelación es sólo una medida provisional en el camino hacia la verdadera promesa del espacio cercano. Mientras que en el futuro aún habrán misiones especializadas para los flotadores libres, la verdadera efectividad del espacio cercano pronto dependerá de vehículos de maniobra que puedan volar hacia puntos especificados y permanecer estacionados sobre ellos. Tales plataformas son el cruce funcional entre los satélites y las plataformas aerotransportadas, ofreciendo la amplia cobertura y larga duración de misión asociadas comúnmente con satélites, y la capacidad de respuesta de un UAV controlado tácticamente. Estos vehículos utilizarán una variedad de métodos de propulsión, incluyendo impulsores convencionales y esquemas no convencionales de modificación de flotación que permiten impulsarse cabeceando a través del aire a unos 30 a 50 nudos, superando así casi todos los vientos del espacio cercano, con excepción de los más raros. Ningún vehículo de maniobra integrado ha volado aún en el espacio cercano. Sin embargo, según los expertos en globos aerostáticos militares de los Laboratorios de Investigación de la Fuerza Aérea, la razón de este problema ha sido la carencia de financiamiento sostenido y significante necesario para iniciar tal proyecto, más que el desafío técnico insuperable. Actualmente hay varios programas en proceso. La Marina tiene un avión explorador de baja altitud en vuelo y ha establecido una línea de financiamiento importante para su próxima unidad del espacio cercano. El Ejército espera volar un vehículo de demostración de escala mayor en 2007. Muchos otros conceptos de vehículos de maniobra se encuentran en el tablero de dibujo, y reciben financiamiento de numerosas agencias del gobierno y del sector civil. Los vehículos de maniobra no necesitan la reposición continua, como los flotadores libres, para proporcionar persistencia. Sus cargas útiles son suficientemente grandes como para ser militarmente útiles, y se pueden recuperar para reparación y reutilización. Los vehículos de maniobra son la tecnología revolucionaria principal detrás del cambio de paradigma hacia el espacio basado en efectos. La Figura 3 muestra algunos de los conceptos actuales. Efectos espaciales en capas Debo recalcar que no abogamos por la eliminación de los satélites o los UAVs. No obstante, en muchas circunstancias los activos del espacio cercano son la mejor opción para proveer comunicaciones tácticas/operativas y efectos espaciales de ISR por varias razones. Cuando el costo es un factor, el espacio cercano no tiene competidor. Su simplicidad inherente, la capacidad de recuperación, la relativa falta de requisitos de infraestructura compleja y la falta de requisitos de endurecimiento espacial contribuyen a la fuerte ventaja de los activos del espacio cercano. Necesitando sólo helio para el levante, las plataformas del espacio cercano no requieren un lanzamiento espacial costoso para alcanzar altura. Si las cargas útiles que llevan tienen desperfectos, se pueden recuperar y reparar. Si se vuelven obsoletos, se pueden reemplazar con facilidad. Además, los ahorros en costo de infraestructura relacionados con el espacio cercano son inmensos. Los activos del espacio cercano requieren una infraestructura de lanzamiento mínima. Compárese el costo de un simple amarre y un campo vacío o un hangar inflable con la construcción de un complejo de lanzamiento espacial o incluso una pista de aterrizaje de superficie dura. El bajo precio de los activos del espacio cercano permite que los comandantes operativos posean o controlen flotas de éstos por el precio de un único activo nacional. Los efectos espaciales necesarios en los niveles tácticos y operativos de la guerra son: comunicaciones persistentes y sensibles e ISR, ambos habilitan el comando y control. La mecánica orbital prohíbe la persistencia del tipo de observación fija por satélites individuales en cualquier órbita, excepto en el cinturón geoestacionario distante (y costoso de llegar). Las consideraciones de combustible limitan el tiempo de merodeo de los activos aerobios a un máximo de unos cuantos días. Inversamente, muchos activos del espacio cercano están diseñados específicamente para permanecer y observar fijamente por meses consecutivos. El punto fuerte del espacio cercano es la persistencia. Figura 3. Tres propuestas de vehículos de maniobra en el espacio cercano. De izquierda a derecha: Sanswire de Globe Tel, AeroSphere de Techsphere Systems, y el Aerobody Avanzado de Gran Altitud (AHAB) del Laboratorio de Ciencias Físicas de la Universidad Estatal de New Mexico. La capacidad de respuesta es otra necesidad evidente de los comandantes. Constantemente surgen necesidades de imágenes o comunicaciones como resultado de la fricción y la niebla de la guerra (pregúntenle a Flaminio). Una vez en órbita, los satélites no tienen capacidad de respuesta. Se necesita una enorme cantidad de energía para cambiar la órbita de un satélite. Los satélites son también insensibles a las tareas de lanzamiento. Los vehículos aerobios, tripulados y no tripulados, son sumamente sensibles. Se pueden lanzar en minutos u horas, y una vez estacionados pueden ser redirigidos a voluntad. Las plataformas del espacio cercano son también sumamente sensibles comparadas con los satélites, y casi tan sensibles como los aerobios para lanzar y redirigir. En general, los vehículos de maniobra del espacio cercano requieren aproximadamente un minuto por cada 300 metros de ascenso, de manera que se tarda dos horas para estacionarlos a 36.500 metros. También realizan travesía crucero más lentamente que la mayoría de las unidades aerobias, por lo que para llegar a las estaciones asignadas tardarán más. Sin embargo, una vez allí, pueden permanecer por largo tiempo. El riesgo operativo se reduce significativamente gracias al ciclo de lanzamiento y recuperación único que produce meses de duración en la estación. La capacidad de permanencia y observación fija, el campo visual más amplio y la resolución de calidad casi UAV que proporcionan los activos del espacio cercano podrían fácilmente determinar el uso mucho más efectivo de los activos UAVs de alta demanda actuando como mecanismos de señalización. Pueden multiplicar la fuerza limitada de activos UAVs utilizándolos sólo donde se necesiten sus capacidades adicionales de resolución mejorada y aplicación de fuerza. Fortalezas relativas de satélites, plataformas del espacio cercano y vehículos aerobios Satélites Plataformas del espacio cercano Vehículos aerobios Costo Persistencia P Capacidad de P P respuesta Cobertura P Resolución Sobrevuelo Así, si los satélites son tan costosos y tan poco sensibles y si son incapaces físicamente de ofrecer persistencia, ¿por qué aún los compramos? La respuesta hoy es la misma de la década de 1950, libertad de sobrevuelo. No se puede sobreenfatizar la importancia de la libertad de sobrevuelo como un aspecto positivo de las operaciones orbitales. Los satélites son el único medio legal para realizar ISR de sobrevuelo profundo en territorio de naciones soberanas en tiempo de paz. Esto es de importancia primordial, ya posibilita muchos efectos C4ISR que ninguna otra plataforma puede realizar. No obstante, después que se declara la guerra o comienzan las hostilidades, el espacio cercano pasa a ser la opción clara para lograr los efectos espaciales necesarios en muchas misiones operativas y tácticas. Durante las hostilidades, la soberanía del espacio aéreo sobre el territorio enemigo ya no es una consideración—los activos del espacio pueden operar sobre los mismos lugares que los aerobios, sujetos a amenazas enemigas similares. Los activos del espacio cercano pueden así ofrecer C4ISR orgánico. Los UAVs proporcionan exactamente esta clase de control local, pero la cobertura de un UAV es mucho más pequeña que la de un activo del espacio cercano en vuelo alto, y la plataforma del espacio cercano tiene la ventaja de la persistencia. La tabla siguiente ofrece una comparación: Cuando se miran los efectos espaciales tácticos y operativos deseados, es evidente que hay grandes espacios donde los activos del espacio cercano pueden desempeñarse mucho mejor que los activos orbitales y aerobios. Cuando se entiende que es el efecto lo que importa en el campo de batalla más que la plataforma o el medio de donde se reciben los efectos, el espacio cercano tiene más sentido para muchas aplicaciones. También hay misiones que los satélites realizan extremadamente bien, y para las cuales el espacio cercano no es competitivo. El punto es que un enfoque por capas cuya meta sea habilitar los efectos espaciales de la forma más económica y efectiva dictará la adquisición de la plataforma adecuada usando el medio apropiado, poniendo de cabeza la metodología actual de adquisiciones de medio-después-plataforma-después-efecto. En conclusión, hablar de espacio operativamente sensible en realidad equivale a hablar de efectos espaciales operativamente sensibles. El espacio cercano parece en efecto ser la solución obvia a ese problema. Puede proporcionar muchos de esos efectos de forma más sensible y persistente que el espacio mismo. El cambio de manera de pensar en relación a este concepto es de tal magnitud que se requerirá volver a redactar la actual doctrina espacial militar. También requerirá una reorganización de la estructura de fuerzas de la Fuerza Aérea y el Departamento de Defensa para aprovechar más eficazmente los beneficios centralizados y continuos del espacio basado en efectos. El espacio cercano es el catalizador de estos cambios importantes. El cambio de paradigma debe ocurrir. El momento para el espacio cercano es definitivamente ahora. La misión de la Fuerza Aérea de Estados Unidos es proporcionar opciones soberanas para la defensa de los Estados Unidos de América y sus intereses globales--y volar y luchar en el Aire, Espacio y el Ciberespacio. Colaboradores El Teniente Coronel Ed "Mel" Tomme, USAF (Licenciatura, Academia de la Fuerza Aérea; Maestría, University of Texas en Austin; DPhil, Oxford University, UK) es subdirector de Explotación Táctica de las Capacidades Nacionales de la Fuerza Aérea en el Centro de Guerra Espacial en Schriever AFB, Colorado. Un graduado distinguido en 1985 de la Academia de la Fuerza Aérea, ha volado y servido de instructor en el T-37, F-4G, T-3, y el TG-7. Después de obtener su doctorado en física de plasmas, enseñó en la Academia de la Fuerza Aérea, donde fue el único oficial reconocido como educador académico por excelencia por el decano, y el oficial aéreo asociado sobresaliente en comando reconocido por el comandante. El Coronel Sigfred J. "Ziggy" Dahl, USAF (Licenciatura, University of Washington; Maestría, Webster University) es director de Explotación Táctica de las Capacidades Nacionales de la Fuerza Aérea, Centro de Guerra Espacial, Schriever AFB, Colorado. Tiene más de 2.000 horas de vuelo en aviones F-14D/E/F y F-15E. Su experiencia en el espacio comenzó en 1994 en el Centro de Guerra Espacial, donde fue factor decisivo en el desarrollo de información de tiempo real dentro y fuera de tecnologías de cabina, mejoras de GPS y mayor precisión de las armas con guía GPS. Fue seleccionado para dirigir la creación del Curso de Instrucción de la División Espacial de la USAF. Comandó el Escuadrón de Operaciones de Apoyo Aéreo No. 15; sirvió como subcomandante del Grupo de Operaciones de Apoyo Aéreo No. 1 en Fort Lewis, Washington; y como oficial de enlace aéreo y controlador de terminal en apoyo de operaciones convencionales, Stryker, Ranger y de fuerzas especiales. Recientemente sirvió en combate con la Fuerza de Tareas Conjuntas No. 7 de la Coalición y la Autoridad Provisional de la Coalición, en Bagdad, Iraq, siendo el primer director del Elemento de Coordinación del Componente Aéreo en Iraq en 2003. Declaración de responsabilidad: Las ideas y opiniones expresadas en este artículo reflejan la opinión exclusiva del autor elaboradas y basadas en el ambiente académico de libertad de expresión de la Universidad del Aire. Por ningún motivo reflejan la posición oficial del Gobierno de los Estados Unidos de América o sus dependencias, el Departamento de Defensa, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos o la Universidad del Aire. El contenido de este artículo ha sido revisado en cuanto a su seguridad y directriz y ha sido aprobado para la difusión pública según lo estipulado en la directiva AFI 35-101 de la Fuerza Aérea.
