극비 URSALA·RAQUEL·FARRAH 위성의 역사

AI 요약

1963년 미 공군은 대형 위성 옆에 소형 위성을 붙여 궤도에 올리는 ‘히치하이커(hitchhiker)’ 방식의 첫 위성을 발사했습니다. 이후 40년 넘게 이어진 프로그램은 P-11, P-770B, Program 989 등 여러 명칭을 거쳤습니다. 여행 가방만 한 위성은 회전하며 안테나로 지상의 레이더와 통신 신호를 수집했습니다. 신호를 기록했다가 지상으로 보내거나, 지상국이 보이는 순간 중계했습니다.

전략 정보에서 전술 지원으로

1960년대 위성은 새롭게 등장한 전자정보(ELINT) 표적에 빠르게 대응하도록 저렴하고 단순하게 설계했습니다. 수명은 대개 수개월에서 수년이었고, 새 위협에 맞춰 탑재체를 한두 번만 제작하기도 했습니다. 1970년대 들어 국가정찰국(NRO)은 위성과 탑재체를 표준화하고 군의 작전 지원을 맡기기 시작했습니다. 임무 7300(Mission 7300)은 저궤도 위성으로 레이더 신호와 위치 정보를 수집하는 임무를 가리켰습니다.

베트남전에서 미군 항공기가 지대공 미사일에 격추됐지만, 위성은 새 레이더 신호를 포착할 능력이 부족했습니다. 특히 12~18GHz 대역과 주파수를 펄스마다 바꾸는 레이더에 대응해야 했습니다. 하나의 체계로 모든 요구를 충족하기 어려워 범용 탐색 위성 URSALA와 정밀 수집 위성 RAQUEL을 따로 개발했습니다.

URSALA는 2~12GHz 대역에서 레이더의 약한 측엽 신호를 넓게 탐색했습니다. 1972년과 1973년에 발사된 URSALA I·II는 각각 178kg이었고 설계 수명은 9개월이었습니다. 실제로는 70개월과 61개월 동안 작동했습니다. 1976년과 1979년에 발사된 III·IV는 259kg으로 커졌고 설계 수명은 18개월이었습니다. III는 133개월, IV는 35개월 작동했습니다.

RAQUEL은 넓은 영역을 훑는 대신, 표적 신호를 더 오래 관측하고 기술적 특성을 정밀하게 파악하도록 설계했습니다. 4~18GHz 대역에서 새롭거나 이례적인 신호를 찾고 위치를 특정하는 임무였습니다. 1974년에 발사된 RAQUEL 1은 설계 수명 18개월을 넘겨 63개월 작동했습니다. 1978년 발사된 RAQUEL 1A는 아프가니스탄에서 소련의 통신 신호를 포착했고, 1982년 포클랜드 전쟁 때에는 남쪽 지역을 관측하도록 궤도 자세를 조정했습니다. 1992년 대기권에 재진입하기 전까지 14년간 궤도에 머물렀습니다.

데이터를 전장으로 전달한 TENCAP

URSALA와 RAQUEL의 정보는 처음부터 현장 부대에 직접 전달되지 않았습니다. 국가안보국(NSA) 등이 분석한 뒤 전술 부대가 간접적으로 활용했습니다. 1973년 중동전쟁에서 위성 정보의 작전 지원 효과가 확인되자, 군은 데이터를 더 빨리 처리하고 전달하는 방법을 찾았습니다. 1977년 육군과 공군은 이동식 안테나 밴과 처리 밴으로 URSALA III의 데이터를 직접 수신하는 실험을 했습니다. 이 시도가 전술적 국가역량 활용(TENCAP)으로 이어졌습니다.

1979년부터 배치된 이동식 처리 장비 ITEP는 URSALA·RAQUEL·FARRAH와 함께 쓰였습니다. 육군은 장비 명칭을 EPDS로 바꿨고, 1990년 무렵에는 여러 지역에 배치됐습니다. 전자전 신호의 종류와 위치를 나타내는 전자전투서열(EOB) 정보가 현장 부대에 전달되면서, 위성은 전략 정보 수집 장비에서 전술 작전을 지원하는 체계로 바뀌었습니다.

기능을 합친 FARRAH와 발사 방식 변경

NRO는 1976년 무렵 URSALA의 일반 탐색·위치 파악 기능과 RAQUEL의 기술정보 수집 기능을 하나로 묶기로 했습니다. 그 결과가 FARRAH입니다. FARRAH I·II는 1982년과 1984년에 발사됐으며, 2~18GHz 대역의 신호를 수집했습니다. 각 위성은 약 340kg이었고, 설계 수명 36개월을 크게 넘겨 20년 넘게 운용됐습니다. 탑재 컴퓨터는 신호를 실시간으로 분리해 전술 지원 밴에 직접 전달하는 작업을 맡았습니다.

NRO는 후속 FARRAH III·IV·V를 우주왕복선에서 발사하려고 계획했습니다. 새 위성은 1,360kg이 넘었고, 여러 안테나와 전술용 탑재 컴퓨터를 갖췄습니다. 위성은 50rpm으로 회전하며 0.8~18GHz 대역을 다루는 안테나를 운용했습니다. 그러나 우주왕복선의 개조가 제때 이뤄질지 불확실해지자 NRO는 계획을 바꿔 개조한 타이탄 II 로켓을 사용했습니다. FARRAH III와 V는 1988년과 1992년에 발사됐고, IV는 1989년 궤도에서 고장 났습니다. 왕복선과 소모성 로켓 사이에서 발사 계획을 바꾼 일은 FARRAH와 해양 감시 위성 PARCAE 모두에 큰 비용을 초래했다고 공식 기록은 설명합니다.

이후 NRO는 주파수 조사 위성 GLORIA와 통신정보 위성 CARRIE도 운용했습니다. 1994년 발사된 CARRIE는 계획 수명 1년을 넘어 8년간 작동했고, 쿠바에서 운용 중인 옛 소련식 통신 시스템과 여러 지역의 미확인 신호를 찾아냈습니다. 임무 7300과 임무 7200이 언제 완전히 종료됐는지는 공개 자료로 확인되지 않습니다. NRO 문서에 따르면 저궤도 신호정보와 해양 감시 임무는 1990년대에 통합됐으며, 해양 감시 임무 7100은 2008년에 끝났습니다.

Hacker News 반응

• @sandworm101 — 작은 오류가 있습니다. 1960년대에는 TALENT와 KEYHOLE이 서로 다른 프로그램이었습니다. TALENT는 U-2 프로그램의 데이터였고, KEYHOLE은 위성이었습니다. 오늘날 ‘TALENT-KEYHOLE’은 일반적인 보안 등급 명칭인 ‘TK’로 쓰이지만, 1960년대에는 별개 프로그램이었습니다.
• @Almondsetat — 미국이 경쟁국보다 수십 년 앞서 미래적인 기술을 배치했다는 점은 2012년 NRO가 퇴역 위성 몇 대를 NASA에 넘긴 이야기를 떠올리게 합니다. 그 위성들은 지구를 향하도록 만든, 사실상 업그레이드된 허블 망원경이었습니다. 1990년대부터 2000년대까지 미국은 우주를 연구하려고 빠듯한 예산을 쓰던 NASA와 달리, 감시용으로 허블급 망원경을 여러 대 운용했습니다.
  • @kevin_thibedeau — 넘긴 것은 거울뿐이었습니다.
• @monocasa — 그보다 훨씬 오래전부터입니다. 허블과 설계를 공유하는 최초의 KH-11 위성은 1970년대 말에 궤도에 올랐습니다.
• @walrus01 — 공개 자료에는 광학·적외선 거울이나 허블과 비슷한 장비의 일부가 나오지만, NSA가 궤도에서 운용하는 SIGINT 체계의 사진이나 사례는 공개되지 않았습니다. 1970년대 장비조차 마찬가지입니다. 합성개구레이더(SAR) 위성처럼 무선주파수 기술과 관련된 다른 체계도 자세한 정보가 거의 없습니다.
• @dbdoug — 앞으로 40년 뒤에는 살아 있지 않을 것 같지만, 지금 궤도에 있는 위성에 관한 기밀 정보가 2066년에 공개된다면 어떤 내용일지 알고 싶습니다.
  • @wmf — Starshield는 꽤 멋집니다.
• @Jtsummers — 관련 글입니다. 「패러 파우셋(Farrah Fawcett)의 이름을 딴 냉전 스파이 위성이 궤도에서 산산조각 났습니다」

원문: The Space Review / 번역·요약: Trawling