KH-9 ヘキサゴン

KH-9 ヘキサゴン
ロッキード社による組み立て中のKH-9ヘキサゴン
ミッションタイプ画像インテリジェンス
オペレーター国家偵察局
宇宙船の特性
メーカー
打ち上げ質量11400 kg～13300 kg（マッピングカメラ付き）
寸法16.2 m × 3.05 m (53.1 フィート × 10.0 フィート)
ミッション開始
ロケットタイタンIII
発射場ヴァンデンバーグ空軍基地、SLC-4E
請負業者マーティン・マリエッタ
軌道パラメータ
参照システム太陽同期軌道
政権低軌道
近地点高度170 km (110 マイル)
遠地点高度260 km (160 マイル)
傾斜97°
主望遠鏡
タイプ折り畳み式ライトカメラ
直径0.91メートル（3フィート0インチ）
焦点距離1.52メートル（5フィート0インチ）
焦点比f /3.0
波長可視光、近赤外線
KH-9 HEXAGONの主な特徴

KH-9（バイマン・コードネーム・ヘキサゴン）、通称ビッグバード、またはキーホール9 [ 1 ]は、アメリカ合衆国が1971年から1986年にかけて打ち上げた写真偵察衛星シリーズである。国家偵察局（NRO）による20回の打ち上げ試行のうち、1回を除いて全て成功した。[ 2 ] KH-9に搭載された写真フィルムは、RCAアストロ・エレクトロニック・ディビジョンの巻き取りリールシステムに保管され、回収可能なフィルムリターンカプセルで地球に送り返され、現像と解析が行われた。衛星のメインカメラによる最高地上解像度は2フィート（0.61メートル）であったが、[ 3 ]別の情報源によると、最後の「ガンビット」ミッションでは「1フィートを超える」画像が得られたという。[ 4 ]

正式名称は広域写真偵察衛星（コード467）です。ロッキード社がNRO向けに製造しました。[ 1 ]

これらの衛星は、ソ連の軍事力の把握、そして米国の国家政策決定や米軍・兵器システムの配備のための正確な情報収集において重要な要素であった。これらの衛星は、米国の戦略兵器制限交渉における国家技術検証手段（SALT）と弾道弾迎撃ミサイル制限条約（ABMT）の締結にも大きく貢献した。[ 5 ]

KH-9は2011年9月に機密解除され、2011年9月17日に国立航空宇宙博物館のスティーブン・F・ウドバー・ヘイジー・センターの駐車場で1日限定で一般公開された。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

2012年1月26日、アメリカ空軍国立博物館はKH-9をその前身であるKH-7とKH-8とともに一般公開した。[ 9 ]

発達

KH-9は、これに関わった多くの人々によれば、歴史上最も洗練された機械衛星であった。[ 10 ] 1960年代初頭にコロナ探査衛星の代替として構想された。中解像度カメラを用いて地球の広い領域を探索することが目的であった。KH-9は2台のメインカメラを搭載していたが、いくつかのミッションではマッピングカメラも搭載された。カメラの写真フィルムは回収可能な再突入体に送信され、地球に帰還し、カプセルは航空機によって空中で回収された。ほとんどのミッションでは4台の再突入体が搭載され、マッピングカメラを含むミッションでは5台目の機体が追加される。

1966年9月から1967年7月にかけて、ヘキサゴン・サブシステムの契約業者が選定された。ロッキード・ミサイルズ・アンド・スペース・カンパニー（LMSC）が衛星基本組立（SBA）、パーキン・エルマーが主要センサー・サブシステム（SS）、マクドネルが再突入機（RV）、RCAアストロエレクトロニクス部門がフィルム巻き取りシステム、アイテックが恒星指標カメラ（SI）の契約を受注した。衛星ビークル1（SV-1）の統合と地上試験は1971年5月に完了し、その後、 70フィート（約21メートル）のコンテナに積載されてヴァンデンバーグ空軍基地に輸送された。最終的に、KH-9ヘキサゴン偵察衛星は4世代（「ブロック」）に及んだ。KH9-7（ミッション7から12）は、ブロックIIパノラマカメラとSBAを搭載した最初の衛星であった。ブロックIII（ミッション13～18）では、配電網とバッテリーのアップグレードが行われました。軌道調整システム（OAS）用のアレージ制御機能を備えた2つの追加タンクと、反応制御システム（RCS）用の新型スラスターにより、KH-9の運用寿命が延長されました。さらに、フィルム搬送システムとカメラ搭載部への窒素供給量も増加しました。ブロックIV （ミッション19および20）では、メッキワイヤメモリを使用した拡張コマンドシステムが搭載されました。[ 11 ] 1970年代半ば、コネチカット州ダンベリー地域で1,000人以上がこの極秘プロジェクトに携わりました。[ 12 ]

最初のヘキサゴン衛星の再突入機は、パラシュートが故障した後、太平洋深度16,000フィート（4,900メートル）に沈没しました。USSトリエステ II  （DSV-1）は、長時間の捜索の末、1972年4月にペイロードを回収しましたが、フィルムは9ヶ月間の水中で分解してしまい、使用可能な写真は残っていませんでした。[ 13 ]

プログラムの期間中、個々の衛星の寿命は着実に延びました。最終的なKH-9は275日間運用されました。マッピングカメラシステム搭載時と非搭載時の衛星質量は、それぞれ13,300 kg（29,300ポンド）と11,400 kg（25,100ポンド）でした。

NROはHEXAGONをZEUS、後にDAMON（HEXAGONのカメラでスペースシャトルに搭載された）に置き換える予定だったが、DAMONは1980年12月に中止された。 [ 10 ] [ 14 ] 1976年12月、NROは最初のKH-11 KENNENを打ち上げた。KENNENの電気光学式デジタル画像はHEXAGONよりも視野が狭かったものの、フィルムを必要としないため、長年使用可能であった。[ 10 ]

KH-9の主なコンポーネント

衛星管制課

衛星管制課

SBAの後部を構成する衛星管制セクション（SCS）は、空軍プロジェクト467として開始されました。SCSは、以前の世代の偵察衛星でアジェナ上段ロケットによって提供されていた軌道上推進の、より高性能な代替手段として設計されました。SCSは、直径が10フィート（3.0メートル）（アジェナでは5フィート（1.5メートル））に拡大され、長さは6フィート（1.8メートル）に延長されました。SCSには、加圧供給式の軌道調整システム（OAS）と姿勢制御システム（RCS）用のヒドラジン推進剤タンクが収容されていました。OASとRCSは、推進剤交換を容易にするために移送ラインで接続されていました。タンク圧力は、追加の高圧窒素タンクによって動作範囲内に維持されていました。SCSには、アジェナから継承された、一般に「救命ボート」と呼ばれるバックアップ姿勢制御用のフロンガスシステムが組み込まれていました。[ 15 ] SCSには展開可能な太陽電池パネルと展開可能なパラボラアンテナが装備されており、高速データ通信が可能であった。[ 16 ]

メインカメラ

メインカメラの光路
衛星ビークル (SV) 1 から 18 までのメインカメラの地上解像度。
ソ連の民間モスクワ・ドモジェドヴォ空港のKH-9画像。原文ではクビンカ飛行場と誤記されている。

メインカメラシステムはパーキンエルマー社によってステレオ画像を撮影するように設計され、[ 17 ]前方監視カメラを左舷に、後方監視カメラを右舷に設置してある。画像は高度 90～200 マイル (480,000～1,060,000 フィート、140～320 km) で撮影された。カメラの光学レイアウトは、焦点距離60 インチ (1,500 mm) の f/3.0 折り畳みライトカメラである。システム開口部は、ライト設計の球面収差を補正する直径 20 インチ (510 mm) の非球面補正板によって定義される。各カメラでは、地上画像は補正板を通過して 45° の角度の平面鏡に達し、そこで光が直径 0.91 m (3 フィート 0 インチ) の凹面メインミラーに反射される。主鏡は、平面鏡の開口部から光を導き、4要素レンズシステムを介してフィルムプラテンに照射します。カメラは最大120°の幅で連続領域をスキャンでき、プロジェクトの後期段階では2フィート（0.61メートル）を超える地上解像度を達成しました。 [ 3 ] [ 18 ]ドウェイン・アレン・デイは、公開された仕様に基づいて、HEXAGONは天底で0.2メートル（7.9インチ）、遠地点で0.4メートル（1フィート4インチ）の解像度を実現できると計算しました。[ 10 ]

マッピングカメラ

ミッション1205から1216では「マッピングカメラ」（「フレームカメラ」とも呼ばれる）が搭載された。これは9インチ（230mm）フィルムを使用し、当初は解像度が30フィート（9.1m）と中程度に低かったが、後のミッションで20フィート（6.1m）に向上した[ 19 ] （ LANDSATよりいくらか向上）。地図作成を目的として、このカメラが1973年から1981年の間に撮影した写真は地球全体をカバーしている。 [ 20 ]このカメラから撮影された画像のほぼすべて、つまり3,400 km 2 （1,300平方マイル）をカバーする29,000枚の画像は、2002年に大統領令12951号（ [ 21 ]はCORONAの機密解除と同じ）によって機密解除され、フィルムのコピーは米国地質調査所の地球資源観測システム事務所に移管された。[ 22 ]

機密解除されたKH-9衛星画像の科学的分析は、気候と陸地地質の歴史的な傾向と変化を明らかにし続けています。2019年に行われた、過去半世紀にわたるヒマラヤ山脈の氷河融解に関する研究では、1970年代から1980年代にかけてKH-9衛星によって収集されたデータを用いて、融解速度が1975年以降2倍に増加していることが示されました。[ 23 ]

KH-9はKH-10有人軌道実験室のバックアッププロジェクトではありませんでした。コロナ探査システムの代替としてのみ開発されました。[ 15 ]

再突入体

KH-9号機の前部には、マクドネル・ダグラス社製のマーク8型衛星再突入体（RV）が4基搭載され、メインカメラで撮影されたフィルムが供給された。各RVの空荷時の質量は434kgであった。RCAアストロ・エレクトロニック部門製のフィルム巻き取り装置（質量108kg）を搭載し、約227kgのフィルムを収納可能であった。12回の測量ミッションには、ゼネラル・エレクトリック社製のマークV型RVが追加搭載され、約32kgのフィルムを収納可能で、総質量は177kgであった。[ 15 ]

高高度の大気密度

ミッション1205から1207ではドップラービーコン[ 24 ]を搭載し、高高度の大気密度の地図を作成し、それが天体暦の予測に及ぼす影響を理解するのに役立てられました。[ 25 ] [ 26 ]大気密度の測定値はNASAを通じて公開されました。[ 27 ]

ELINTサブ衛星

KH-9画像のステレオペア（ロサンゼルス-1968/06）
KH-9画像のステレオペア（ロサンゼルス-1968/06）

ミッション1203、1207、1208、1209、そして1212から1219には、フェレットELINT子衛星が含まれていました。これらはソ連の防空レーダーのカタログ作成、音声通信の盗聴、ミサイルおよび衛星テレメトリの記録を目的として、高軌道に打ち上げられました。ミッション1210から1212には、科学研究用の子衛星も含まれていました。 [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

IRCB（S73-7）

IRCB（赤外線校正気球）は、宇宙試験計画（STP）で周回した直径66cmの膨張式校正球体である。KH9-8（1208）に搭載され、高度500マイル（800キロメートル）の円軌道まで打ち上げられた。1990年代に地上センサーから姿を消したが、2024年に再び発見された。[ 37 ] [ 38 ]

KH-9ミッション

名前 ブロック[ 11 ]ミッション番号 発売日 NSSDC ID NORAD #別名 打ち上げ機 軌道 減衰日
KH9-1 私 1201 1971年6月15日 1971-056A [ 39 ] 05297OPS 7809 タイタンIIID184.0 km × 300.0 km、i=96.4° 1971年8月6日[ 39 ]
KH9-2 私 1202 1972年1月20日 1972-002A [ 40 ] 05769OPS 1737 タイタンIIID 157.0 km × 331.0 km, i=97.0° 1972年2月29日[ 40 ]
KH9-3 私 1203 1972年7月7日 1972-052A [ 41 ] 06094OPS 7293 タイタンIIID 174.0 km × 251.0 km、i=96.9° 1972年9月13日[ 41 ]
KH9-4 私 1204 1972年10月10日 1972-079A [ 42 ] 06227OPS 8314 タイタンIIID 160.0 km × 281.0 km, i=96.5° 1973年1月8日[ 42 ]
KH9-5 私 1205 1973年3月9日 1973-014A [ 43 ] 06382OPS 8410 タイタンIIID 152.0 km × 270.0 km, i=95.7° 1973年5月19日[ 43 ]
KH9-6 私 1206 1973年7月13日 1973-046A [ 44 ] 06727OPS 8261 タイタンIIID 156.0 km × 269.0 km、i=96.2° 1973年10月12日[ 44 ]
KH9-7 II 1207 1973年11月10日 1973-088A [ 45 ] 06928OPS 6630 タイタンIIID 159.0 km × 275.0 km、i=96.9° 1974年3月13日[ 45 ]
KH9-8 II 1208 1974年4月10日 1974-020A [ 46 ] 07242OPS 6245 タイタンIIID 153.0 km × 285.0 km、i=94.5° 1974年7月28日[ 46 ]
KH9-9 II 1209 1974年10月29日 1974-085A [ 47 ] 07495OPS 7122 タイタンIIID 162.0 km × 271.0 km、i=96.7° 1975年3月19日[ 47 ]
KH9-10 II 1210 1975年6月8日 1975-051A [ 48 ] 07918OPS 6381 タイタンIIID 157.0 km × 234.0 km、i=96.3° 1975年11月5日[ 48 ]
KH9-11 II 1211 1975年12月4日 1975-114A [ 49 ] 08467OPS 4428 タイタンIIID 157.0 km × 234.0 km、i=96.7° 1976年4月1日[ 49 ]
KH9-12 II 1212 1976年7月8日 1976-065A [ 50 ] 09006OPS 4699 タイタンIIID 159.0 km × 242.0 km, i=97.0° 1976年12月13日[ 50 ]
KH9-13 3 1213 1977年6月27日 1977-056A [ 51 ] 10111OPS 4800 タイタンIIID 155.0 km × 239.0 km、i=97.0° 1977年12月23日[ 51 ]
KH9-14 3 1214 1978年3月16日 1978-029A [ 52 ] 10733OPS 0460 タイタンIIID 172.0 km × 218.0 km、i=96.4° 1978年9月11日[ 52 ]
KH9-15 3 1215 1979年3月16日 1979-025A [ 53 ] 11305OPS 3854 タイタンIIID 177.0 km × 256.0 km、i=96.3° 1979年9月22日[ 53 ]
KH9-16 3 1216 1980年6月18日 1980-052A [ 54 ] 11850OPS 3123 タイタンIIID 169.0 km × 265.0 km、i=96.5° 1981年3月6日[ 54 ]
KH9-17 3 1217 1982年5月11日 1982-041A [ 55 ] 13170OPS 5642 タイタンIIID 177.0 km × 262.0 km、i=96.4° 1982年12月5日[ 55 ]
KH9-18 3 1218 1983年6月20日 1983-060A [ 56 ] 14137OPS 0721 タイタン34D163.0 km × 224.0 km、i=96.4° 1984年3月21日[ 56 ]
KH9-19 IV 1219 1984年6月25日 1984-065A [ 57 ] 15063アメリカ 2 タイタン34D 170.0 km × 230.0 km, i=96.5° 1984年10月18日[ 57 ]
KH9-20 IV 1220 1986年4月18日 1986-F03 打ち上げ失敗[ 2 ]タイタン34D — —

（NSSDC ID番号：COSPARを参照 ）

料金

1966年度から1986年度までの20回のKH-9プログラムの総費用は、各年度のドル換算で32億6,200万米ドル（1976年を平均基準年とした場合、2024年には180億2,000万米ドルに相当）であった。[ 11 ]

仕様

データソース:米国宇宙船百科事典[ 1 ]およびNSSDC

  • 打ち上げロケット: タイタンIIID / 34D
  • 総重量: 11,400 kg (25,100 lb)、マッピングカメラ付き 13,300 kg (29,300 lb)
  • 再突入重量：5,330 kg (11,750 lb) [ 58 ]
  • 最大直径（本体）：3.05 m（10.0 ft）[ 58 ]
  • 全長（マッピングカメラ付き）：16.21メートル（53.2フィート）[ 58 ]
  • 軌道: 楕円形、160 km × 240 km (99 mi × 149 mi)
  • スキャナー：テレビ、ラジオ、高解像度カメラ

機密解除

ヘキサゴン画像は大統領令12951号の継続として2011年に機密解除されました。[ 59 ] [ 60 ]機密解除された画像はそれ以来、多くの学者によって地球観測（EO）を行うために使用され、過去の文化や気候研究への洞察を提供しています。この画像は、ダートマス大学の科学者チームによるシリアのローマ砦の検出[ 61 ] 、 カタルーニャ古典考古学研究所 (ICAC) によるカナート灌漑システムの検出[ 62 ] 、 ニューカッスル大学の科学者チームによるモロッコのスコウラ・オアシスの砂漠化の検出とカナートシステムの記録[ 63 ] 、エジプトのハルガ・オアシスのカナートシステムの記録[ 64 ] 、イタリアの大気科学気候研究所 (ISAC)、自然研究会議 (CNR)、ニューカッスル大学、アル・カディシーヤ大学、イタリア宇宙機関 (ASI) の多分野の科学者チームによるイラク南部の考古学遺跡と古代の灌漑システムの地図作成と気候・水・農業・遺産のつながりの研究に利用されている。[ 65 ]

  • KH-9 の反応制御システム。推進剤タンクが示されています。
    KH-9 の反応制御システム。推進剤タンクが示されています。
  • 足場に組まれたKH-9。発射準備中。
    足場に組まれたKH-9。発射準備中。
  • 技術者が、カメラで使用されたフィルムが入った再突入モジュールの 1 つからフィルムを取り出している。
    技術者が、カメラで使用されたフィルムが入った再突入モジュールの 1 つからフィルムを取り出している。
  • KH-9 の組み立て、テスト、打ち上げ準備を示す図。
    KH-9 の組み立て、テスト、打ち上げ準備を示す図。
  • KH-9 の前部セクション。
    KH-9 の前部セクション。
  • 回収を待つパラシュートからぶら下がったKH-9再突入モジュール。
    回収を待つパラシュートからぶら下がったKH-9再突入モジュール。
  • KH-9 の反応制御システムの別のビュー。
    KH-9 の反応制御システムの別のビュー。
  • 特殊な容器に詰めてトラックで輸送されるKH-9。
    特殊な容器に詰めてトラックで輸送されるKH-9。
  • KH-9 のシュラウドとベースは音響室で振動テストを受けます。
    KH-9 のシュラウドとベースは音響室で振動テストを受けます。
  • この KH-9 の絵には、衛星に搭載されていた 2 種類のカメラが描かれています。
    この KH-9 の絵には、衛星に搭載されていた 2 種類のカメラが描かれています。
  • KH-9の基本仕様と図面。
    KH-9の基本仕様と図面。
  • この図は、KH-9 のさまざまなセクションとその寸法を示しています。
    この図は、KH-9 のさまざまなセクションとその寸法を示しています。
  • アメリカ空軍国立博物館の KH-9 (正面図)。
    アメリカ空軍国立博物館の KH-9 (正面図)。
  • 国立アメリカ空軍博物館の KH-9 (前部)。
    国立アメリカ空軍博物館の KH-9 (前部)。
  • アメリカ空軍国立博物館にある KH-9 (フィルム回収部隊)。
    アメリカ空軍国立博物館にある KH-9 (フィルム回収部隊)。
  • 国立アメリカ空軍博物館にある KH-9 (中央部分)。
    国立アメリカ空軍博物館にある KH-9 (中央部分)。
  • アメリカ空軍国立博物館の KH-9 (左カメラ)。
    アメリカ空軍国立博物館の KH-9 (左カメラ)。
  • 国立アメリカ空軍博物館の KH-9 (ソーラーパネルのない背面図)。
    国立アメリカ空軍博物館の KH-9 (ソーラーパネルのない背面図)。

参照

その他の米国の画像スパイ衛星:

参考文献

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