미사일 방어 경보 시스템

Missile Defense Alarm System
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MIDAS 적외선 센서

미사일 방어 경보 시스템(MIDAS)은 1960년부터 1966년까지 소련의 대륙간탄도미사일 발사를 제한적으로 통보한 12개의 조기경보위성으로 구성된 미 공군 방공사령부 시스템이다.원래 탄도미사일 조기경보시스템과 연계하여 작동하는 완전한 조기경보시스템으로 사용되도록 의도된 것이었지만 비용과 신뢰성에 대한 우려로 인해 이 프로젝트는 연구개발 역할로 한정되었다.이 시스템의 12개의 발사 중 3개는 실패로 끝났고, 나머지 9개의 위성은 이 프로젝트가 국방 지원 프로그램으로 대체될 때까지 소련에 대한 적외 조기경보 범위를 제공했다.MiDAS는 코로나와 SAMOS 시리즈를 포함한 미국의 1세대 정찰 위성의 한 요소였다.MIDAS는 적외선 조기경보위성 시스템으로서의 주요 역할은 실패했지만 후속 시스템에 필요한 기술을 개척했다.

오리진스

1957년 10월 4일 소련은 카자흐스탄 SSR의 튜라탐 지역에서 세계 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 발사했다.이 행사는 과학적인 승리였지만, 소련이 이제 대륙간탄도미사일(ICBM)로 미국을 공격할 수 있는 능력을 가졌다는 것을 의미하기도 했다.스푸트니크 1호와 스푸트니크 2호를 발사한 부스터 로켓인 R-7에는 수소폭탄이 탑재될 수 있어 미국과 캐나다에 대한 기습적인 핵 진주만식 공격의 위협이 될 수 있다.소련의 비밀 ICBM 공격에 대한 조기 경고를 주기 위해 미국, 캐나다, 덴마크 정부는 (툴레 공군 기지에 주요 레이더 기지가 건설된 그린랜드에 대한 권한을 가지고) 탄도 미사일 조기 경보 시스템(BMEWS)을 구축하는 데 동의했다.이 시스템은 들어오는 ICBM 탄두를 탐지하기 위해 레이더를 사용하고 ICBM 공격에 대한 경고를 약 20분 동안 제공할 것이다.

하지만, 이 시스템은 레이더 시스템의 본질적인 한계와 지구의 곡률에 의해 방해를 받았다.북반구 반대편에 위치한 소련의 위치 때문에, 잠재적인 소련의 ICBM 사이트는 알래스카의 툴레와 클리어 공군 기지(나중에 영국의 클리어 공군 기지)에 건설 중인 BMEWS 레이더 기지, 그리고 BMEWS 기지로부터 지평선 위로 수천 마일 떨어져 있었다.발사 직후 ICBM 탄두를 제거한다.탄두가 수평선 위로 올라갔을 때 비로소 탄두를 탐지할 수 있었고 미 공군에 의해 경고가 전달되었다.

정확한 계산에 따르면 ICBM 공격 시 BMEWS 시스템은 10분에서 25분 정도의 경고만 내릴 것으로 이미 나타났다.MIDAS 시스템은 계획한 대로 이 경고 시간을 약 30분으로 연장하여 전략공군사령부의 모든 핵무장 중폭격기가 공군기지에서 이륙하는 데 필요한 추가 시간을 제공하게 되며, 따라서 소련 정부에게 기습공격으로 이들 폭격기를 파괴할 수 없다는 것을 증명하게 된다.따라서 소련은 [1]핵보복이라는 유효한 위협에 의해 그러한 공격을 감행하는 것을 단념할 것이다.또한 MIDAS 시스템은 열핵공격의 BMEWS로부터 레이더 탐지를 확인할 수 있어야 하므로 레이더 [1]시스템에서 우발적인 핵 오경보 발생 가능성을 줄일 수 있었다.

개발 및 비용

1955년 3월 16일, 미 공군은 "잠재적인 적의 전쟁 [2]능력의 상태를 파악하기 위해" "사전 선택된 지구" 지역을 지속적으로 감시할 수 있는 첨단 정찰 위성을 개발하라고 명령했다.이 명령의 결과로 당시 비밀이었던 WS-117L로 알려진 USAF 프로그램이 만들어졌고, 이 프로그램은 미국의 1세대 정찰 위성의 개발을 통제했다.여기에는 코로나 시리즈 관측 위성과 SAMOS 위성이 포함되었다.이 되기는 록히드-마틴社은, 개발,를 만들고 위성의 2개 계열을 만들라고 고용해 왔던 그 회사는 적외선 센서를 사용할 수 있는 인공 위성과 망원경의 열은 무거운 폭격기와 ICBMs.[3]인에 의해 생산된 탐지 등 몇몇 다른 위성 프로그램을 지원하고 역할을 채우기 위해 제안했다.r1957년 [4]말 이전에 서브시스템 G가 WS-117L에 추가되었다.ARPA(Advanced Research Projects Agency)가 설립됨에 따라 서브시스템 G는 1958년 [3]11월에 이 조직에 인수되어 코드명 MiDAS로 명명되었습니다.

1959년 2월 ARPA는 공군에 초기 프로젝트 개발 계획을 제출했다.MIDAS는 최초 제안에서 정의된 대로 ICBM 발사를 탐지하고 열핵 [5]공격을 조기에 경고하기 위해 소련 상공의 적외선 센서를 사용한다.이 계획은 1959년 11월부터 1961년 5월까지 10개의 위성 연구 개발 프로그램을 요구했다.그 이후에는 본격적인 운영체계가 [6]배치될 것이다.

MIDAS 위성에 의해 수집된 정보는 매우 시간에 민감했기 때문에, 시스템의 설계자들은 디스커버러/코로나/SAMOS 시리즈의 정찰 위성에 의해 개척된 필름 캐니스터 드롭 시스템을 사용할 수 없었다.이 시스템에서, 인공위성에 탑재된 카메라는 군용기에 의해 공중으로 회수되기 전에 물리적으로 대기권에 재진입하는 사진 필름 캡슐을 사용했다.대신 MIDAS 위성은 경고 신호를 전파를 통해 지구로 전송해야 한다.당시 사용 가능한 RF 채널 용량이 제한되었기 때문에 실제 적외선 이미지는 전송되지 않습니다.대신, 인공위성은 미사일 발사 의심과 발사 시간과 장소를 탐지했다는 무선 메시지를 보낼 뿐이다.

소련의 광대한 국토를 24시간 내내 커버하기 위해서는 여러 개의 MIDAS 위성이 필요할 것이다.인공위성을 정지궤도로 보낼 수 있는 부스터 로켓은 아직 개발되지 않았으며, 이들 중 하나 또는 몇 개는 러시아, 특히 북극권 근처의 먼 북쪽에 있는 가능한 모든 ICBM 발사 장소를 커버할 수 없을 수도 있다.극궤도에 있는 인공위성은 소련 전역에서 발사되는 것을 감지하기 위해 필요하지만 극궤도의 특성상 각각 소련 상공에서 짧은 시간만 있을 것이다.설계 과정에서 위성의 계획된 기능이 변경됨에 따라 배치 계획도 변경되었다.1959년 1월에 완성된 계획은 고도 1,000마일에서 궤도를 도는 20개의 MIDAS 위성 별자리를 추천했고, 그 해 말에 만들어진 수정된 계획에서는 [7]고도 2,000마일에서 12개의 우주선 별자리를 상상했다.

1959년 추정된 완전한 시스템 구현은 [9]2억 달러에서 6억[8] 달러 사이(2020년에는 13억 9천만 달러에서 41억 6천만 달러 상당)로 추정되었습니다.이 엄청난 비용과 몇 가지 "답변되지 않은 질문"이 남아있다는 사실 때문에 드와이트 D 대통령 자문을 담당한 과학 자문 위원회. 조기경보시스템에 대한 아이젠하워는 연구 프로그램을 실시하되 완전한 시스템 구현에 대한 최종 결정을 최소 [8]1년 연기할 것을 권고했다.

1959년도에는 ARPA가 MIDAS에 2280만달러(2020년 [9]1억5800만달러 상당), 1960년도에는 ARPA와 공군이 합계 9490만달러(2020년 [10][9]6억4900만달러 상당)를 지출했다.

프로그램의 개요와 기동 이력

MIDAS 프로그램은 1960년 2월 26일 MIDAS 1이 케이프 커내버럴의 LC-14에서 Atlas-Agena A 부스터를 타고 이륙하면서 시작되었다.아틀라스는 성공적으로 연소를 완료했지만, 스테이징 전 타력 주행 단계에서 아틀라스 LOX 탱크 압력이 갑자기 0으로 떨어졌고, 이후 모든 아제나 원격 측정이 중단되었다.비행 후 조사는 여러 가지 원인을 제시했지만, 가장 가능성이 높은 원인은 Agena ISDS 요금에 대한 의도치 않은 활성화였다.이 사고 이후 ISDS 시스템은 재설계되었으며, MIDAS 2의 부스터에는 변경 [11]중에 ISDS가 탑재되지 않았습니다.

5월 24일, MIDAS 2호는 성공적으로 궤도를 돌았지만, 자세 제어 시스템은 실패했다.원격 측정 시스템도 고장 나기 전에 적외선 센서에 의해 일부 데이터가 반환되었습니다.지상에서의 플레어 감지와 타이탄 I 미사일 시험과 같은 몇 가지 계획된 실험은 포기되었다.그것은 1974년에 붕괴될 때까지 궤도에 남아 있었다.이 시리즈의 다음 발사는 1년 이상 진행되지 않았고, 프로그램은 현재 포인트 아겔로의 SLC-3 1-2가 작전 거점이 되면서 서부 해안으로 이동했다.이 기간 동안 2개의 CORONA 위성이 MIDAS 센서를 전송 및 테스트했습니다.

첫 번째 운용 모델인 MIDAS 3은 1961년 7월 24일 새로운 재시동 가능한 Agena B 스테이지를 사용하여 발사되었다.Atlas의 프로그래머는 부스터 분사 중 오작동으로 인해 리셋되었지만, 위성은 성공적으로 궤도에 도달했다.그러나 태양 전지판 1개가 작동하지 않아 MIDAS 3의 전력 공급이 중단되고 몇 번의 궤도 주행 후 사망했다.MIDAS 4(10월 21일)는 T+186초에 아틀라스가 롤 컨트롤을 잃으면서 더 큰 좌절을 겪었다.이 위성은 잘못된 궤도에 놓였고, 이로 인해 아제나 B는 두 번의 화상 동안 보상하기 위해 자세 제어 가스를 소진시켰다.MIDAS 4가 예정 전달 궤도에 도달했을 무렵에는 자세 제어 가스가 남아 있지 않아 위성을 안정시킬 수 없었다.태양 전지판 하나가 고장나기 전에 케이프 커내버럴에서 발사된 타이탄 1호를 탐지해냈다.미션 일주일 후, MIDAS 4는 배터리가 방전되어 죽었다.한 달 후, SAMOS 4에서도 유사한 제어 문제가 발생하여 위성은 궤도에 오르지 못했다.두 가지 고장을 조사한 결과, 두 Atlas의 역방향 로켓 패키지 히트 실드가 발사 중에 파손되어 자이로스코프 패키지가 공기역학적 가열에 노출되었습니다.롤 출력 채널에 사용되는 트랜지스터에도 결함이 있는 것으로 의심되었습니다.다른 유형의 트랜지스터로 대체되었고 역방향 방열판이 재설계되었습니다.

미다스 프로그램은 잭 루이나 ARPA 국장이 이끄는 위원회가 공군이 실현 가능한 개념이라는 것을 입증할 때까지 미사일 조기경보 시스템을 시행하지 말 것을 권고하면서 이 시점에서 일시적으로 중단되었다. 게다가, 미다스의 센서는 액체 연료 로켓 배기가스를 탐지하도록 설계되었고, 미다스 프로그램은 중단되었다.현재 탄도 미사일의 미래로 널리 보여지고 있는 고체 연료 배기가스(소련은 고체 연료 로켓 개발에서 미국에 훨씬 뒤처져 있었다)위원회는 MIDAS의 프로그램 관리가 "끔찍하다"며 현재 성공률로는 "운영 시스템을 개발하는 데 10년이 걸릴 것"이라고 밝혔다.1961년 11월, 국방부는 모든 국방성 우주 프로그램을 철저히 비밀에 부치라는 지시를 내렸고, 그래서 MIDAS는 "프로그램 461"이라는 표지명을 갖게 되었다.프로그램 개발 시간도 하드웨어 문제를 해결할 수 있는 더 많은 공간을 제공하기 위해 길어졌습니다.

이러한 변화에도 불구하고 실패는 계속되었다.6개월간의 공백 후, MIDAS 5는 1962년 4월 9일에 궤도를 돌았다.Atlas 자동 조종은 불충분한 피치 앤 롤 프로그램을 생성하여 과도한 고도와 불충분한 속도를 초래했습니다.이것에 의해, 통상의 유도 시스템 컷오프 커맨드가 송신되지 않게 되어, 프로그래머로부터의 백업 커맨드가 VECO와 Agena의 분리를 실행하는 동안, 추진제의 고갈에 의해서 SECO가 발생했습니다.MIDAS 5는 궤도에 올랐지만 계획했던 것보다 부적절했다.이 위성은 배터리 고장으로 인해 위성 시스템이 계속 작동하기에 충분한 전력이 공급되지 않는 7번 궤도까지 작동했다.Atlas 자동 조종 오작동에 대한 광범위한 조사 결과 자이로스코프는 세 축 모두에서 낮은 신호 게인을 전달했지만 구체적인 원인을 밝혀내지 못했다.비행 전 절차에 대한 몇 가지 변경과 자이로스코프 패키지의 시험 개선으로 이어졌다.[12]8개월 후, MIDAS 6는 12월 17일에 발사되었지만, 궤도에 오르지 못했다.이 비행은 T+77초부터 비행 제어가 상실될 때까지 정상이었다.아틀라스는 T+80초 만에 고장이 났고, 아제나는 발사 후 약 4.7분 후에 바다에 충돌할 때까지 신호를 계속 전송했다.아틀라스의 텔레메트리 송신기 안테나가 발사 전 카운트다운 중에 고장난 제한된 비행 데이터 때문에 오작동 원인에 대한 조사가 지연되었다.추적 필름은 T+64초에 아틀라스호의 끝부분에서 연기가 뿜어져 나왔고, 미사일은 T+77초에 3개의 축에서 모두 떨어지기 시작했다가 LOX 탱크의 끝부분에서 부서졌다.Agena T/M도 통제 불능을 등록했습니다.고장의 원인은 발사 시 부스터 유압 상승 분리 보호를 위해 설계된 히트 실드가 파손된 것을 리프트오프 필름 연구가 밝혀낼 때까지 입증되지 않았습니다.엔진 배기 가스로부터 열을 보호하지 않는 상태에서 T+64초 후에 상승 분리 기능이 파열되어 부스터 엔진의 유압 오일이 빠져나갈 수 있었습니다.13초 후 유압 시스템에서 오일이 고갈되고 부스터 짐벌 컨트롤이 손실되었습니다.Mod II-A 유도 시스템의 추적 비콘이 고장 났을 때 또 다른 관련 없는 오작동이 발생했습니다.만약 비행이 지속적 국면을 유지한다면, 부스터에 유도 명령을 전달하는 것은 불가능할 것이고 부적절한 궤도와 [13]임무의 실패를 초래할 것이다.

MIDAS 7은 1963년 5월 9일 성공적으로 궤도를 돌았고 6주간의 임무에서 10개의 다른 미국 ICBM 실험을 탐지하여 우주에서 미사일 발사를 성공적으로 탐지했다.그 후 MIDAS 8(6월 12일)은 MIDAS 6과 같은 고장을 반복했다. 다시 한번 발사 시 상승 차폐가 작동하지 않고 아틀라스의 부스터 엔진 유압 오일이 누출되며 T+93초 만에 발사체가 불안정해져 자폭했다.1963년 3월에 발생한 Atlas D ICBM 시험 비행의 실패도 상승 오동작에 의해 야기되었으며, 6개월 동안 이 고장 모드가 세 번 발생한 후 상승 열 차폐가 재설계되었다.재설계 작업의 일환으로 GD/A는 Atlas 우주 발사대의 유압 시스템에 체크 밸브를 추가했지만 [14]비산물은 아니었다.MIDAS 8 이후 한 달 만에 오리지널 MIDAS 시리즈의 마지막 MIDAS 9가 성공적으로 출시되었습니다.마이다스 10-12는 1966년 중반 5개월 동안 발사되었고, 그 후 이 프로그램은 공식적으로 종료되었고 그 뒤를 이을 국방 지원 프로그램에 넘겨졌다.

MIDAS와 그 후계자들은 1998년에 기밀 해제되었다.

MIDAS는 많은 초기 우주 프로그램과 마찬가지로 지나치게 야심차고 현대 기술의 능력을 뛰어넘는 목표를 가지고 있었기 때문에 기껏해야 검증된 성공이었다.구름에 반사된 햇빛을 적의 미사일 발사로 오인하는 문제가 있었다.W-17 적외선 센서는 지구 대기권을 통과하는 미사일의 초기 열 기둥을 탐지할 수 없다는 것이 입증되었고, W-37 센서를 도입한 후에야 궤도에서 발사가 감지되었다.이러한 성공에도 불구하고, MiDAS 시스템은 인공위성을 파괴하고 소련에 대한 24시간 보도의 희망을 앗아간 발사 실패로 인해 방해를 받았다.게다가, 원자로나 태양 전지판과 같은 지속적인 동력원이 부족하다는 것은 위성의 배터리가 몇 주간의 짧은 궤도에서 소모되었다는 것을 의미했다.

비록 MIDAS 프로그램 자체는 기대에 미치지 못했지만, 1970년대에 처음 발사되어 오늘 미사일 발사에 대한 조기 경보를 제공하는 인공위성 방위 지원 프로그램 시스템의 궁극적인 도입을 위한 길을 열었다.

MiDAS 출시

우주[15] 비행사의 임무표와
이름. 발매일 질량(kg) 발사장소 발사체 기울기(도) NSSDC ID 평.
마이다스 1 1960년 2월 26일 2,025 케이프 커내버럴 LV-3A 아틀라스-아제나 A -------- MIDAS1 실패:Atlas의 성능은 Sustainer의 셧다운과 버니어 컷오프까지 정상이었습니다.스테이징 도중의 전기적 고장으로 아제나의 레인지 안전 파괴 충전이 촉발되어 아제나와 아틀라스의 LOX 탱크 돔이 파열되었다.그 발사체는 대서양에 떨어졌다.
마이다스 2 1960년 5월 24일 2,300 케이프 커내버럴[17] LV-3A 아틀라스-아제나 A 33.00 1960-006A 미사일 방어 경보 시스템.W-17 센서로 테스트 시작.
디스커버러 19(RM-1) 1960년 12월 20일 1,060 반덴베르크 토르아제나 83.40 1960-019A Midas 프로그램에 대해 IR 센서를 테스트했습니다.카메라 또는 필름 캡슐을 탑재하지 않았습니다.
디스커버 21(RM-2) 1961년 2월 18일 1,110 반덴베르크 토르아제나 B 80.60 1961-006A Midas 프로그램에 대해 IR 센서를 테스트했습니다.카메라 또는 필름 캡슐을 탑재하지 않았습니다.
마이다스 3 1961년 7월 12일 1,600 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B 91.20 1961-018A 미사일 방어 경보 시스템.
미다스 4 1961년 10월 21일 1,800 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B 86.70 1961-028A 미사일 방어 경보 시스템.부스터 오작동으로 인해 궤도가 잘못되었다.
미다스 5 1962년 4월 9일 1,860 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B 86.70 1962-010A 미사일 방어 경보 시스템.
ERS 3 1962년 12월 17일 알 수 없는 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B -------- -------- 이륙 시 유압 상승 밸브가 손상됨RSO T+82초
미다스 7 1963년 5월 9일 2,000 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B 87.30 1963-030A MIDAS 7은 MIDAS의 첫 번째 운용 임무이자 W-37 센서를 장착한 첫 번째 임무였다.MIDAS 7은 6주간의 운용 기간 동안 우주에서 포착된 최초의 미사일 발사를 포함하여 9번의 미국 ICBM 발사를 기록했습니다.
ERS 7 1963년 6월 12일 알 수 없는 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B -------- -------- 부팅에 실패했습니다.
ERS 8 1963년 6월 12일 알 수 없는 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B -------- -------- Atlas 부스터 유압 장치 고장 후 제어력 상실 및 RSO 파괴
미다스 9 1963년 7월 19일 2,000 포인트 아겔로 LV-3A 아틀라스-아제나 B 88.40 -------- 미사일 방어 경보 시스템.ERS 10 서브 새틀라이트 이젝트 안 함.
미다스 10 1966년 6월 9일 2,000 반덴베르크 SLV-3 아틀라스-아제나 D 90.00 1966-051A 미사일 방어 경보 시스템.이동 궤도에 좌회전.
미다스 11 1966년 8월 19일 2,000 반덴베르크 SLV-3 아틀라스-아제나 D 89.70 1966-077A 미사일 방어 경보 시스템.
미다스 12 1966년 10월 5일 2,000 반덴베르크 SLV-3 아틀라스-아제나 D 89.80 1966-089A 미사일 방어 경보 시스템.

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레퍼런스

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