משרד המלחמה

DOW-UAP-D143, AAWSAP DIRD, ננו-לוויינים מסוג Lightcraft בהנעת לייזר, נובמבר 2010

DOW-UAP-D143_AAWSAP-DIRD-Laser-Lightcraft-Nanosatellites-November-1-2010.pdf

— —

// תקציר רשמי

מתוך התיאור הרשמי של war.gov.

מסמך זה הוא מסמך עזר מודיעיני ביטחוני (DIRD), פורמט עזר טכני שבו השתמשה סוכנות המודיעין הביטחוני (DIA) כדי לתעד ידע בסיסי בנושא מסוים לשימוש אנליטי עתידי. מוטב להבין מסמכי DIRD כתוצרי עזר וסינתזה ולא כמחקר מקורי. זהו אחד מ-38 מסמכי DIRD שהופקו במסגרת תוכנית יישומי מערכות נשק תעופתיות-חלליות מתקדמות (AAWSAP) בין 2009 ל-2011. מאחר שהיקפה של AAWSAP התיר מגוון רחב של נושאים תומכים, לא כל מסמך DIRD בסדרה עוסק ישירות במערכות תעופה וחלל או בהערכת איומים עתידיים. הסיכום שלהלן משקף את היקף ה-DIRD ואת המסגרת שבה הוצג בעת כתיבתו, ואין לקרוא אותו כמרמז על תיקוף עכשווי של הרעיונות הנדונים. DIRD זה בוחן כלי "Lightcraft" המונעים בלייזר כשיטה אפשרית בעלות נמוכה לשיגור לוויינים זעירים מאוד למסלול נמוך סביב כדור הארץ, באמצעות לייזר מרוחק רב-אנרגיה שמספק את רוב אנרגיית ההנעה, במקום להסתמך כולו על מקורות אנרגיה שעל גבי הכלי. הדו"ח משלב סקירה של מגמות בתחום הננו-לוויינים עם סקירה של רעיונות הנעה מסוג "Lightcraft", תכנון הכלי, דרישות שליטת האלומה ומחקרי משימה, וטוען כי היישום המבטיח ביותר הוא שיגור ננו-לוויינים או פיקו-לוויינים, בייחוד מטענים לתצפית על כדור הארץ ועל החלל במשקל של קילוגרמים ספורים או פחות. הוא מציג את הרעיון כזול בהרבה, פוטנציאלית, מרקטות רב-שלביות קונבנציונליות עבור מטענים קטנים מאוד, ובה בעת מציין מגבלות מעשיות משמעותיות, ובהן גאומטריה מחמירה של רכיבה על האלומה, אובדנים אטמוספריים, דרישות תובעניות של הצבעה ואופטיקה מסתגלת, ותלות כבדה בתשתית לייזר גדולה על הקרקע, בים או באוויר. בסך הכול, המסמך מציג את ה-"Lightcraft" המונע בלייזר כרעיון שיגור סביר מבחינה טכנית, שכדאיותו תלויה בשאלה אם ניתן להפוך את מערכת הלייזר ושליטת האלומה התומכת לאמינה וחסכונית בקנה מידה מבצעי. בוצעו השמטות כדי להגן על זהות עדי ראייה, מיקומי מתקנים ממשלתיים, או מידע פוטנציאלית רגיש על אתרים צבאיים שאינם קשורים ל-UAP. לא בוצעו השמטות בקבצים שפורסמו תחת הנחיית הנשיא טראמפ בנוגע למידע על טבעם או קיומם של מפגשים שדווחו כ-UAP או תופעות נלוות.

הצגת המקור באנגלית

This document is a Defense Intelligence Reference Document (DIRD), a technical reference format used by the Defense Intelligence Agency (DIA) to capture baseline knowledge on a specific topic for later analytic use. DIRDs are best understood as reference and synthesis products rather than as original research. It is one of 38 DIRDs produced under the Advanced Aerospace Weapon System Applications Program (AAWSAP) between 2009 and 2011. Because AAWSAP’s scope permitted a broad range of supporting topics, not every DIRD in the series directly concerns aerospace systems or future threat assessment. The following summary reflects the DIRD’s scope and framing at the time of writing and should not be read as implying current validation of the concepts discussed.This DIRD examines laser-propelled “Lightcraft” as a possible low-cost method to launch very small satellites into low Earth orbit by using a remote high-energy laser to supply most of the propulsion energy rather than relying entirely on onboard energy sources. The report combines a survey of nanosatellite trends with a review of “Lightcraft” propulsion concepts, vehicle design, beam-control requirements, and mission studies, and argues that the most promising application is the launch of nano- or pico-satellites, especially Earth- and space-observing payloads of a few kilograms or less. It presents the concept as potentially much cheaper than conventional multistage rockets for very small payloads, while also noting significant practical constraints including strict beam-riding geometry, atmospheric losses, demanding pointing and adaptive-optics requirements, and heavy dependence on large ground-, sea-, or air-based laser infrastructure. Overall, the document presents laser “Lightcraft” as a technically plausible launch concept whose attractiveness depends on whether the supporting laser and beam-control system can be made reliable and economical at operational scale. Redactions have been made to protect the identity of eyewitnesses, the location of government facilities, or potentially sensitive information about military sites not related to UAP. No redactions have been made to any files released under President Trump's directive concerning information about the nature or existence of any encounter reported as a UAP or related phenomena.

// תוכן המסמך — תרגום

תרגום עברי של ה-OCR.

בלתי מסווג // לשימוש רשמי בלבד

מסמך עזר של המודיעין הביטחוני (Defense Intelligence Reference Document)
Defense Futures

1 בנובמבר 2010
ICOD: 30 באוגוסט 2010

ננו-לוויינים מסוג Laser Lightcraft

מסמך העזר של המודיעין הביטחוני מספק מידע עזר שאינו מהותי אך מוסמך, הנוגע לנושאים או למתודולוגיות מודיעיניים.
הוכן על ידי:
אגף התרעה טכנולוגית (DWO-4)
משרד ההתרעה הביטחוני
מנהלת הניתוח
סוכנות הביון הביטחונית (DIA)
מחבר: AAP Person 58

הערות מנהליות:
(U) אזהרת זכויות יוצרים: אין להפיץ הלאה את התצלומים שבפרסום זה.
מוצר זה הוא אחד מסדרת דוחות טכנולוגיה מתקדמת שהופקו בשנת הכספים 2010 במסגרת תוכנית יישומי מערכות נשק תעופתיות-חלליות מתקדמות (AAWSA) של משרד ההתרעה הביטחוני בסוכנות הביון הביטחונית. הערות או שאלות בנוגע למסמך זה יש להפנות אל AAP Person 1, מנהל תוכנית AAWSA, סוכנות הביון הביטחונית, לשכת JUIAF - DI/DWO-3, [המשך הכתובת אינו קריא בסריקה].

תוכן העניינים
פרק 2: הנעה של ננו-לוויין Laser Lightcraft — 11
פרק 3: מחקר בחירת משימות נשק ל-Laser Lightcraft — 27
פרק 4: סיכום מחקר לייזר רב-מגה-ואטי להנעת Lightcraft
איורים
איור 3. צילום בחשיפה ארוכה (Time-Lapse) של Lightcraft בניסוי טיסה אנכי בשטח פתוח — 15
איור 4. כלי ניסוי טיסה Lightcraft ששימש בניסויי טיסה אופקיים לאורך חוט מנחה — 16
איורים 5–6. Lightcraft בניסוי טיסה אופקי לאורך חוט מנחה — 16–17
איור 8. מסלול ה-Lightcraft וזוויות הכיוון הנלוות — 19
איור 10. השפעות הניחות על הספק קרן הלייזר הנקלט — 22
איור 11. השפעת המסלול ואורך הגל של הלייזר על ההספק הנקלט — 22
איור 12. הספק לייזר נקלט לעומת טווח הולך וגדל מלייזר CO2 באורך גל 11.2 µm — 23
איור 13. השפעת הטווח וזוויות הכיוון של ה-Lightcraft על ההספק הנקלט — 24
איור 18. תרשים סכמטי של מערכת זרימת הגזים N2/CO2/H2 בלייזר — 45
איור 19. לייזר מצב מוצק מסוג Bulk Slab בהספק גבוה של Northrop Grumman — 48
איור 20. מערכת ההגנה האזורית HELLADS (לייזר נוזלי באנרגיה גבוהה) של DARPA — 50
איור 21. חומרים משני-פאזה מאפשרים אגירה של עומסי חום גדולים לסירוגין, בעוד התחדשות איטית מסלקת את החום מכלי הטיס — 52
איור 30. התפתחות מרחב הפאזה של קרן האלקטרונים בלייזר אלקטרונים חופשיים — 59
איור 33. מערכת בקרת קרן HEL לטווח ארוך (רעיונית) — 64
איור 35. מערכת בסיסית לבקרת קרן בצמצם משותף — 66
טבלאות
טבלה 3. עלויות משוערות ל…

+ // המקור באנגלית OCR גולמי. פתח להשוואה / העמקה.

// Excerpt (first ~3,000 chars)

UNCLASSIFIED / /FOR-OFFEGEAL-USE-OALY

Defense
Intelligence
Reference
Document

A SCéCefense Futures

01 November 2010

ICOD 30 August 2010

Laser Lightcraft
Nanosatellites

Laser Lightcraft Nanosatellites

UNCLASSIFIED ++FOR-OFFECEAEUSE-ONET—

The Defense Intelligence Reference Document provides non-substantive but
authoritative reference information related to intelligence topics or methodologies.
Prepared by:
Technology Warning Division (DW0-4)
Defense Warning Office
Directorate for Analysis
Defense Intelligence Agency
611thnr·
AAP Person 58
Administrative Notes:
(U) COPYRIGHT WARNING: Further dissemination of the photographs in this publication is not
authorized.
This product is one in a series of advanced technology reports produced in FY 2010 under the Defense
Intelligence Agency, Defense Warning Office's Advanced Aerospace Weapon System Applications.---....
(AAWSA) Program. Comments or questions pertaining to this document should be addressed to I
-·--. ) MP Person
AAP Perso~
I AAWSA Program Manager, Defense Intelligence Agency, ATTN: JUIAF - DI/DWO-3, 1 ·-··
1
ii

Contents
Chapter 2: Laser Lightcraft Nanosatellite Propulsion ..............................................11
Chapter 3: Laser Lightcraft Weapon Mission Selection Study ..................................27
Chapter 4: Summary of Multi-Megawatt Laser Study for Lightcraft Propulsion
Figures
Figure 3. Time-Lapse Photo of a Lightcraft Undergoing an Outdoor Vertical Flight Test 15
Figure 4. Lightcraft Flight-Test Vehicle Used in Horizontal Guide-Wire Flight Tests ...... 16
Figure 5. Lightcraft Undergoing Horizontal Guide-Wire Flight Test ...........................16
Figure 6. Lightcraft Undergoing Horizontal Guide-Wire Flight Test ...........................17
Figure 8. Lightcraft Trajectory and Associated Pointing Angles .................................19
Figure 10. Attenuation Effects on Captured Laser Beam Power................................22
Figure 11. Influence of Trajectory and Laser Wavelength on Captured Power .............22
Figure 12. Captured Laser Power vs. Increasing Range from 11.2 µm CO2 Laser ........23
Figure 13. Influence of Lightcraft Range and Pointing Angles on Captured Power........24
Figure 18. Schematic of the Laser N2/CO2/H2 Gas Flow System ................................45
Figure 19. Northrop Grumman's Joint High Power Bulk Slab Solid-State Laser ...........48
Figure 20. DARPA's High Energy Liquid Laser Area Defense System .........................50
Figure 21. Phase Change Materials Allow Storage of Large Intermittent Heat Loads
While Slow Regeneration Removes Heat from Aircraft ............................................52
Figure 30. Free-Electron Laser Electron Beam Phase-Space Evolution .......................59
Figure 33. Notional Long Range HEL Beam Control System .....................................64
iii

Figure 35. Basic Shared Aperture Beam Control System .........................................66
Tables
Table 3. Estimated Costs for Hybri…

// Full OCR

חיפוש בעמוד: Ctrl+F.

// עוד ממהדורה 06