Als Social Media, normale Medien und Trash-Medien alle über den chinesischen Spionageballon (NEIN, es war kein eigensinniger Wetterballon) diskutierten, der letzte Woche über den Vereinigten Staaten geflogen ist, dachte ich als erstes an diese Solarmodule. Es enthielt wahrscheinlich keine Raketen, keine Atombombe für einen EMP-Angriff oder irgendetwas wirklich Beängstigendes. Angesichts der Tatsache, dass China bereits andere Möglichkeiten hat, Bilder zu erhalten (hauptsächlich Satelliten, aber es gibt auch TikTok und andere Mittel), war die einzige logische Lösung wahrscheinlich das Sammeln von Signalinformationen (SIGINT).
FOTO: Klarstes Bild des chinesischen Spionageballons, aufgenommen über Missouri von TSchlitt-Photography pic.twitter.com/L0tpUwEgIx
– Insider-Papier (@TheInsiderPaper) 3. Februar 2023
Unterstützt die Menge an Solarenergie die Funkspionage?
Aber ich wollte sehen, ob ich herausfinden könnte, welche Art von Macht diese Panels machten. Es wäre nicht nur interessant, weil ich über saubere Technologien schreibe, sondern es würde auch zu besser informierten Vermutungen darüber führen, was der Ballon tat. Ich habe zuerst versucht zu sehen, ob es jemand anderes wusste, aber die Vermutungen waren alle ziemlich wild, wobei dies ein gutes Beispiel ist:
Habe einige Berechnungen basierend auf einem Bild gemacht, das zur gleichen Zeit vom Mond aufgenommen wurde, und der Ballon hat einen Durchmesser von ~ 80 m unter der Annahme von 60 kft. 16 Sonnenkollektoren von 3-4 m² könnten 20-40 kW Strom erzeugen. Vielleicht haben sie tagsüber einen großen Propeller zum Manövrieren.
– Kerry Thomas Nock (@UpwardFalling13) 3. Februar 2023
Sowohl die Größe des Ballons als auch die Leistung von 20-40 kW waren eine sehr unwahrscheinliche Antwort, also musste ich mehr graben und warten. Die endgültige Antwort (die ich jetzt kenne) war, dass der Ballon einen Durchmesser von etwa 30 bis 40 Metern hatte (etwa 120 Fuß oder wie das Pentagon sagte: „drei Busse“). Das bedeutete also, dass die Ausrüstung, die unter dem Ballon hing, wahrscheinlich weniger als die Hälfte davon war, mit meiner besten Schätzung bei 40-60 Fuß lang. Mit der großen Lücke in der Mitte und den Zwischenräumen zwischen den Solarpanels war die Größe jedes der 16 Panels wahrscheinlich ungefähr die gleiche wie bei einem normalen kommerziellen Solarpanel, das auf Dächern montiert wird.
Geht man von 320 Watt aus, liegt die Mindestleistung für den Ballon bei etwa 5 Kilowatt. Das klingt zwar nach viel Strom, aber die netzunabhängige Natur des Ballons bedeutet, dass die Tageslichtstunden genügend Batterieleistung liefern müssen, um die Geräte rund um die Uhr zu betreiben. So hoch am Himmel zu sein bedeutet wahrscheinlich, dass es ungefähr eine zusätzliche Stunde Sonnenlicht pro Tag gibt, also insgesamt ungefähr 11,5 Stunden. Das bedeutet, dass das maximale Potenzial des Systems darin besteht, täglich etwa 55 kWh Strom zu produzieren. Aber die Bedingungen sind nicht immer ideal, daher ist es eine gute Idee, diese Schätzung zu halbieren, was bedeutet, dass die Ausrüstung mit höchstens 27,5 kWh pro Tag betrieben werden muss.
Das ergibt ungefähr 1,2 kWh pro Stunde, was bedeutet, dass Sie die Stunde fallen lassen und die maximale Dauerlast auf ungefähr 1,2 kW bringen können. Das schließt ziemlich aus, genug Kraft für den Antrieb zu haben, abgesehen von einer sehr geringen Lenkkraft, aber das bedeutet nicht, dass die chinesischen Staatsmedien Recht haben, wenn sie behaupten, dass der Ballon sich überhaupt nicht selbst steuern kann. Luftballons wurden Seit dem Zweiten Weltkrieg steuern sie sich durch Auf- und Abwärtsbewegungen, um zu günstigen Windströmungen zu gelangen, und ihre Fähigkeit, mit Bordcomputern zu navigieren, hat sich seitdem nur verbessert. 1.000 Watt reichen definitiv aus, um einen Flugnavigationscomputer zu betreiben, und lassen vielleicht genug Leistung übrig, um kleine Propeller für eine zusätzliche Lenkung anzutreiben (etwas, das in den Trümmern gesehen wurde) in Verbindung mit der Wahl der richtigen Höhe.
Nach den Steuersystemen bleibt bei dieser Leistungsschätzung wirklich nur noch Platz für Funkgeräte. Das passt zu was US-Beamte gesagt haben Als sie Trümmer analysierten, sagten sie, dass der Ballon Funksignale an Orten ausspionieren sollte, über die er fliegt, und möglicherweise mit kleinen Propellern steuern konnte.
Beachten Sie, dass dies eine Mindestschätzung ist. Der Ballon hätte 2-3x mehr Leistung haben können, was eine bessere Steuerfähigkeit hätte.
Warum einen Ballon verwenden, um Funksignale auszuspionieren?
Das ist etwas, bei dem ich mich auf eines meiner Hobbys verlassen kann, um es zu beantworten. Als Amateurfunker weiß ich einiges darüber.
Während es Funksignale gibt, die um den Planeten reisen können, verlassen sich die meisten Anwendungen der Funktechnologie nicht darauf. HF- oder „Kurzwellen“-Signale neigen dazu, ziemlich unzuverlässig zu sein, und es gibt nicht genug Spektrum, um einen großen Datendurchsatz zu unterstützen. Sie eignen sich jedoch hervorragend für Dinge wie Rundfunk, Daten mit niedriger Geschwindigkeit und Sprachkommunikation, wenn die Bedingungen stimmen. Ein Großteil des Spaßes am Amateurfunk liegt in diesem Frequenzbereich.
Aber Dinge wie Mobiltelefone, Funk für die öffentliche Sicherheit (Polizei/Feuerwehr/Notdienst), Wi-Fi, militärische Kommunikation und Satellitenkommunikation finden alle in VHF, UHF oder höheren Frequenzen statt. Während es mehr Platz für Hochgeschwindigkeitsdaten gibt und die Zuverlässigkeit höher ist, können diese Signale die Ionosphäre nicht „überspringen“, wie dies bei HF-Signalen der Fall ist, sodass sie nur knapp über das hinausgehen, was Sie sehen können. Bei geringerer Leistung verblassen viele dieser Signale in der Atmosphäre und wären ziemlich schwach und unlesbar, wenn sie so hoch aufsteigen, wie ein Spionagesatellit fliegt.
Wenn Sie einen Ballon auf 60.000 Fuß bringen, bedeutet dies, dass Ihre Fähigkeit, Signale von so ziemlich allem, wofür wir Funkwellen verwenden, zu empfangen, erheblich zunehmen würde. Bei 60.000 Fuß könnte der Ballon wahrscheinlich alles innerhalb von etwa 350 Meilen von seiner Flugbahn aufnehmen. Statista hat bereits eine Karte erstellt, die die Flugroute und die ungefähre Reichweite zeigt.
Bild von StatistaCreative Commons License.
Warum ich mir keine allzu großen Sorgen um zukünftige Ballons machen würde
Während es wahrscheinlich die Möglichkeit gab, den Ballon in Alaska zu „spritzen“, ohne die Menschen am Boden zu verletzen, war dies das erste Mal, dass einer dieser Ballons die öffentliche Aufmerksamkeit erregte. Frühere Ballons wurden vom Militär bemerkt, aber es gab keinen Aufschrei oder öffentliche Angst und die Ballons wurden weitgehend ignoriert. Es gibt viele Schuldzuweisungen von Leuten, die versuchen, politische Punkte zu sammeln, aber Tatsache ist, dass es nicht besonders einfach ist, einen Stratosphärenballon zum Absturz zu bringen. Die meisten Flugzeuge fliegen nicht einmal so hoch, und die wenigen, die es tun, sind nicht bewaffnet.
Aber ich kann Ihnen sagen, dass ich kürzlich einige sehr interessante Tests in einer Militäreinrichtung in New Mexico gesehen habe. Als ich am Mittwoch auf eine Straßensperrung auf der White Sands Missile Range wartete, sah ich, wie eine Testrakete fast senkrecht nach oben feuerte, was ungewöhnlich ist (die meisten Raketen sind so konstruiert, dass sie in geringer Reichweite auf ein Ziel zufliegen). Es ist also ziemlich wahrscheinlich, dass zukünftige Ballons viel schneller mit modifizierten Boden-Luft-Raketen (SAMs) abgeschossen werden, bevor sie die Möglichkeit haben, die USA oder ihre Verbündeten zu überfliegen.
Ausgewähltes Bild von Statista (CC-BY-SA-Lizenz).