Lorsque les médias sociaux, les médias ordinaires et les médias poubelles parlaient tous du ballon espion chinois (NON, ce n’était pas un ballon météo capricieux) qui est passé au-dessus des États-Unis la semaine dernière, la première chose à laquelle j’ai pensé était ces panneaux solaires. Il ne contenait probablement aucun missile, une bombe nucléaire pour une attaque EMP, ou quoi que ce soit de vraiment effrayant. Étant donné que la Chine a déjà d’autres moyens d’obtenir des images (principalement des satellites, mais il y a aussi TikTok et d’autres moyens), la seule solution logique restante était probablement la collecte de renseignements électromagnétiques (SIGINT).
PHOTO : Image la plus claire du ballon espion chinois pris au dessus du Missouri par TSchlitt-Photography pic.twitter.com/L0tpUwEgIx
– Papier d’initié (@TheInsiderPaper) 3 février 2023
La quantité d’énergie solaire prend-elle en charge l’espionnage radio ?
Mais, je voulais voir si je pouvais comprendre quel genre de puissance ces panneaux produisaient. Non seulement ce serait intéressant parce que j’écris sur les technologies propres, mais cela permettrait également de mieux deviner ce que faisait le ballon. J’ai d’abord essayé de voir si quelqu’un d’autre le savait, mais les suppositions étaient toutes assez folles, ceci étant un bon exemple :
A fait quelques calculs basés sur une image prise de la lune en même temps et le ballon mesure environ 80 m de diamètre en supposant 60kft. 16 panneaux solaires de 3 à 4 m² pourraient produire 20 à 40 kW d’électricité. Peut-être qu’ils ont une grande hélice pour manœuvrer pendant la journée.
– Kerry Thomas Nock (@ UpwardFalling13) 3 février 2023
La taille du ballon et les 20 à 40 kW de puissance étaient une réponse très improbable, j’ai donc dû creuser davantage et attendre. La réponse finale (que je connaisse en ce moment) était que le ballon mesurait environ 30 à 40 mètres de diamètre (environ 120 pieds, ou comme le Pentagone l’a dit : « trois bus »). Donc, cela signifiait que la gamme d’équipements suspendus sous le ballon était probablement inférieure à la moitié de cela, avec ma meilleure estimation à 40-60 pieds de long. Avec le grand espace au milieu et les espaces entre les panneaux solaires, la taille de chacun des 16 panneaux était probablement à peu près la même qu’un panneau solaire commercial normal qui va sur les toits.
En supposant 320 watts, cela place la puissance minimale du ballon à environ 5 kilowatts. Bien que cela semble être beaucoup d’énergie, la nature hors réseau du ballon signifie que les heures de clarté doivent fournir suffisamment de puissance de batterie pour faire fonctionner l’équipement 24h/24 et 7j/7. Être dans le ciel aussi haut signifie probablement qu’il y a environ une heure de soleil supplémentaire par jour, pour un total général d’environ 11,5 heures. Cela signifie que le potentiel maximum du système est de produire environ 55 kWh d’électricité par jour. Mais les conditions ne sont pas toujours idéales, c’est donc une bonne idée de réduire cette estimation de moitié, ce qui signifie que l’équipement doit fonctionner avec 27,5 kWh par jour au maximum.
Cela revient à environ 1,2 kWh par heure, ce qui signifie que vous pouvez laisser tomber l’heure et faire la charge continue maximale d’environ 1,2 kW. Cela exclut à peu près d’avoir suffisamment de puissance pour la propulsion, à l’exception d’une puissance de direction très mineure, mais cela ne signifie pas que les médias d’État chinois ont raison lorsqu’ils affirment que le ballon ne peut pas du tout se diriger. Les ballons se dirigent en se déplaçant de haut en bas pour atteindre des courants de vent favorables depuis la Seconde Guerre mondiale, et leur capacité à naviguer avec des ordinateurs de bord n’a fait que s’améliorer depuis lors. 1 000 watts sont certainement suffisants pour faire fonctionner un ordinateur de navigation de vol, et peut-être laisser assez de puissance pour faire fonctionner de petites hélices pour une direction supplémentaire (quelque chose qui a été vu dans l’épave) en conjonction avec le choix de la bonne altitude.
Après les systèmes de contrôle, il ne reste vraiment que suffisamment de place pour les radios dans cette estimation de puissance. Cela correspond à ce que les responsables américains ont dit lorsqu’ils ont analysé l’épave, disant que le ballon était censé espionner les signaux radio dans les endroits qu’il survole et qu’il aurait peut-être pu se diriger avec de petites hélices.
Gardez à l’esprit qu’il s’agit d’une estimation minimale. Le ballon aurait pu avoir 2 à 3 fois plus de puissance, offrant une plus grande capacité de direction.
Pourquoi utiliser un ballon pour espionner les signaux radio ?
C’est quelque chose que je peux compter sur l’un de mes hobbies pour répondre. En tant qu’opérateur radioamateur, j’en sais pas mal.
Bien qu’il existe des signaux radio qui peuvent voyager autour de la planète, la plupart des utilisations de la technologie radio ne reposent pas dessus. Les signaux HF, ou « ondes courtes », ont tendance à être assez peu fiables et il n’y a pas assez de spectre pour supporter un débit de données important. Cependant, ils sont parfaits pour des choses comme la diffusion, les données à faible vitesse et les communications vocales lorsque les conditions sont réunies. Une grande partie du plaisir de la radio amateur se situe dans cette gamme de fréquences.
Mais, des choses comme les téléphones portables, la radio de sécurité publique (police/pompiers/EMS), le wifi, les communications militaires et les communications par satellite se produisent toutes dans les fréquences VHF, UHF ou supérieures. Bien qu’il y ait plus de place pour les données à haut débit et que la fiabilité soit plus élevée, ces signaux ne peuvent pas « sauter » l’ionosphère comme le peuvent les signaux HF, ils sont donc limités juste au-delà de ce que vous pouvez voir. Avec des niveaux de puissance inférieurs, bon nombre de ces signaux s’estompent dans l’atmosphère et seraient assez faibles et illisibles au moment où ils s’élèvent aussi haut qu’un satellite espion vole.
Placer un ballon à 60 000 pieds signifie que votre capacité à capter les signaux de pratiquement tout ce pour quoi nous utilisons les ondes radio augmenterait considérablement. À 60 000 pieds, le ballon pourrait probablement tout ramasser à environ 350 milles de sa trajectoire de vol. Statista a déjà réalisé une carte montrant la trajectoire de vol et la portée approximative.
Image par Statista, licence Creative Commons.
Pourquoi je ne m’inquiéterais pas trop des futurs ballons
Bien qu’il y ait probablement eu l’occasion de « faire éclabousser » le ballon en Alaska sans risquer de blesser les personnes au sol, c’était la première fois qu’un de ces ballons attirait l’attention du public. Les ballons précédents ont été remarqués par l’armée, mais il n’y a pas eu de tollé ni de peur du public et les ballons ont été largement ignorés. Il y a beaucoup de personnes pointées du doigt qui essaient de marquer des points politiques, mais le fait est qu’il n’est pas très facile de descendre un ballon stratosphérique. La plupart des avions ne volent même pas aussi haut, et les rares qui le font ne sont pas armés.
Mais, je peux vous dire que j’ai vu récemment des tests très intéressants dans une installation militaire au Nouveau-Mexique. En attendant la fermeture d’une route à White Sands Missile Range mercredi, j’ai regardé un tir de missile d’essai presque droit vers le haut, ce qui est inhabituel (la plupart des missiles sont conçus pour descendre vers une cible). Il est donc fort probable que tous les futurs ballons seront abattus beaucoup plus rapidement avec des missiles sol-air modifiés (SAM) avant qu’ils n’aient la moindre chance de survoler les États-Unis ou leurs alliés.
Image sélectionnée par Statista (Licence CC-BY-SA).