Les satellites font beaucoup de choses :ils aident les gens à naviguer d'un endroit à un autre, ils diffusent des programmes télévisés, ils recherchent de nouvelles étoiles et exo-planètes et ils permettent la stratégie de dissuasion nucléaire des États-Unis. Mais jusqu'à récemment, une chose qu'ils n'ont pas fait - ou qu'ils n'avaient pas besoin de faire - c'est de se défendre.

Des chercheurs de Sandia National Laboratories ont lancé ce mois-ci une campagne de mission de sept ans pour développer la science, la technologie et l'architecture nécessaires aux systèmes autonomes de protection des satellites. La campagne, appelé STARCS (Science and Technology Advancing Resilience for Contested Space), financera des dizaines de projets de recherche et développement dirigés par des laboratoires qui se concentrent sur trois domaines critiques :

• Matériel protégé contre les menaces, qui est une technologie qui protège les processeurs satellites, circuits et systèmes contre les attaques.
• Analyse cognitive, ou des algorithmes logiciels capables de détecter rapidement et indépendamment, s'adapter et vaincre les menaces.
• Protection du capteur qui protège les capteurs des dommages.

L'objectif de la campagne est que Sandia assume une grande priorité nationale grâce à ses investissements internes en recherche et développement, dit Jeff Mercier, l'un des cadres supérieurs de la campagne.

« Sandia a une longue et fructueuse histoire dans l'ingénierie des systèmes spatiaux. Nous avons aidé à développer Vela dans les années 1960 et avons continué à livrer régulièrement des charges utiles de satellites depuis lors. Nous devons nous assurer que nos charges utiles survivent contre les menaces émergentes dans l'espace, " il a dit.

Décourager une guerre dans l'espace

Selon un récent rapport de la Defense Intelligence Agency des États-Unis, plus de pays et d'entreprises participent à la construction de satellites, lancement spatial, l'exploration spatiale et les vols habités plus que jamais, car les barrières techniques et les coûts diminuent, mais en même temps, certains gouvernements étrangers développent des capacités pour menacer la capacité des autres à utiliser l'espace.

"L'espace est important dans notre vie quotidienne, et l'espace est également important pour notre sécurité nationale, " dit Drew Woodbury, le directeur de STARCS. « Historiquement, l'espace a été bénin, mais maintenant, les généraux quatre étoiles américains disent qu'ils s'attendent à une guerre spatiale au cours de ma vie. Quand je dis guerre spatiale, Je veux dire des satellites attaquant des satellites."

Un satellite peut être menacé de plusieurs manières, du lancement d'un missile pour le détruire à l'envoi d'un laser sur son capteur optique pour le désactiver temporairement, dit Woodbury. D'autres menaces incluent l'énergie dirigée ou cinétique, guerre électronique, mécanismes robotiques, pulvérisateurs chimiques, micro-ondes haute puissance, brouilleurs de radiofréquence et plus.

"Notre objectif global est de fournir une recherche et un développement innovants qui préservent un accès illimité à l'espace pour les États-Unis, ", a déclaré Mercier. "La clé de la dissuasion dans l'espace est d'avoir des systèmes capables de fonctionner malgré une attaque et de continuer à faire leur travail."

S'inspirer du corps humain pour blinder les satellites

Les trois domaines de recherche STARCS :matériel protégé contre les menaces, l'analyse cognitive et la protection des capteurs - développera la capacité d'un satellite à détecter automatiquement les menaces et à se défendre pour s'assurer que l'optique, fréquence radio, les moyens de reconnaissance et de communication sont préservés et opérationnels lors d'une attaque. La campagne poursuit également des menaces réversibles, des actions qui désactivent temporairement un satellite attaquant sans le détruire.

"Un système satellite est similaire au système du corps humain, " Woodbury a déclaré. " Pensez au matériel protégé contre les menaces comme le système immunitaire rencontrant des bactéries et des virus, tandis que de même, les satellites doivent résister au rayonnement, débris et autres objets naturels et artificiels dans l'espace. Nous voulons que le système immunitaire du satellite réagisse aux débris de manière résiliente."

Woodbury a déclaré que le domaine de la recherche sur la protection des capteurs revient à protéger les yeux humains avec des lunettes de soleil ou des lunettes de sécurité. Un adversaire pourrait braquer un laser sur un capteur d'un satellite pour l'empêcher de fonctionner comme prévu, un peu comme faire briller un laser dans un œil humain altérerait la vue. Ce domaine de recherche se concentre sur une technologie qui pourrait agir comme une paire de « lunettes » qu'un satellite peut porter lorsqu'il détecte une menace.

La technologie pour le focus cognitivo-analytique, Woodbury a dit, est comme la moelle allongée dans le cerveau humain, qui abrite la réponse « combat ou fuite ». La recherche développera ce même instinct pour les satellites, afin qu'ils puissent reconnaître les attaques et déployer des mécanismes de survie, il a dit.

Recherche de partenariats académiques et planification de transfert de technologie

Sandia a lancé ce mois-ci 12 projets de recherche et développement dirigés par des laboratoires liés à STARCS, et Woodbury espère voir encore plus de projets par an pour le reste de la campagne, qui se déroulera jusqu'en 2027. Environ la moitié des projets lancés cette année incluent des partenaires de recherche des écoles de l'alliance académique de Sandia, et l'équipe cherche à s'associer à d'autres universités avec des domaines de recherche pertinents.

"Alors que la campagne continue, les résultats ultimes que nous recherchons sont de développer une technologie plus mature qui peut être transférée à l'industrie et au gouvernement, " dit Mercier.