The Economist - USA (2022-01-29)

(Antfer) #1
The Economist January 29th 2022 Technology Quarterly Defence technology 5

again  creating  a  battlespace  in  which  movement  becomes  ex­
tremely  dangerous,”  writes  T.X.  Hammes  of  America’s  National
Defence University. “If a unit moves, it will create a signal and can
be attacked at much greater ranges than in the past.” In his book
“Eyes in the Sky”, Arthur Holland Michel quotes a defence official
describing being under wide­area drone­based video­surveillance
as like “the scene in ‘Jurassic Park’ where Dr Alan Grant faces down
a T. Rex:‘Don’t move. He can’t see us if we don’t move.’” 
The advantage of surprise, idiomatic since the days of Sun Tzu,
will become more difficult to achieve at scale. Coups like China’s
offensive over the Yalu river in the Korean war, or Egypt’s dazzling
strike on Israel in October 1973, will be all but impossible. Russia
has  tried  various  tactics  to  confuse  those  observing  its  deploy­
ments  on  Ukraine’s  border,  including  removing  unit  markings,
shuttling convoys back and forth and shutting down trainspotting
websites. The brute fact of the build­up is impossible to hide. 
Some go as far as to argue that military offensives may no lon­
ger be possible against forces that have embraced all that technol­
ogy now has to offer: to move will be to be seen will be to be shot.
Otherssuggestthatthechangesmaybelessmarkedthanworried
officersareimagining.StephenBiddleofColumbiaUniversity
pointsoutthatasearlyasthefirstworldwar,tacticianslearnthow
toavoidexposingtheirforcestomodernartilleryandairpower—
capabilitiesasremarkablethenasquicksensor­to­shooterkill­
chainsaretoday.Thebasicsofconcealmentanddeceptioncan
andwillbeupdatedforthedigitalage.“TheArmeniansmadethe
mistakeofnothavingthoughthardenoughaboutthis,”saysMr
Biddle.“Nobodyelseisgoingtomakethatmistake.”n


All thetargets, all the time


T


he first time that humans observed a battlefield from a celes­
tial vantage point was in June 1794, scarcely a decade after the
Montgolfier brothers had invented the hot­air balloon. The French
Aerostatic Corps, a motley crew of chemists, carpenters and hang­
ers  on  (sometimes  literally),  flew  a  tethered  hydrogen  balloon,
l’Entrepenant, over the battlefield at Fleurus, in what is now Belgi­
um.The spotters on board informed their comrades down below
about the disposition and movements of their Austrian enemies
by semaphore. France won the battle.
The success was not in itself trendsetting. When France, Brit­
ain and Prussia met 21 years later at Waterloo, 30km north of Fleu­
rus,  no  one  looked  down  but  the  birds:  Napoleon  had  abolished
the  Aerostatic  Corps  in  1799.  Military  ballooning  did  not  really
come into its own until the American civil war, and its importance
was short lived. When war returned to the low countries in 1914 the
balloon was already beginning to give way to the aeroplane; by the
end of the war it had been completely eclipsed. By the time nato
moved its military headquarters to Mons, 40km west of Fleurus,
in the 1960s, satellites had entered the picture. 
Yet  even  as  the  method  of  elevation  changed,  the  means  of
sensing  did  not.  What  struck  the  retinas  of  the  French  balloon­
ists—visible light—was the same thing that struck the film of the
panoramic cameras aboard America’s first spy satellites. Film sen­
sitive  to  the  near  infrared  has  sometimes  been  used  to  differen­
tiate camouflage (which until recently tended not to reflect those
wavelengths)  from  foliage  (which  reflects  them  strongly).  Satel­
lites built to spot the launch of ballistic missiles do so by picking


out the longer infrared wavelengths associated with hot rocket ex­
hausts. But most systems for looking down from orbit have relied
mostly on visible light. 
This  has  two  obvious  problems  when  you  are  looking  down
from orbit: night and cloud. Half the world is in darkness at any
given time. Most of it is sometimes cloudy and some of it is nearly
always  cloudy.  More  than  half  of  Europe  is  typically  obscured  at
any  given  time  and  in  parts  of  South  America  cloud­free  images
only appear every decade or so, according to Adam Maher of Ursa
Space,  a  startup  based  in  Ithaca,  New  York,  which  uses  satellite
pictures for business intelligence. Planet, a company which aims
to take one­metre resolution pictures of the entire land surface ev­
ery  day,  says  that  about  70%  of  the  surface  is  cloudy  at  any  one
time.  Soldiers,  sneaky  as  they  are,  have  been  moving  troops  and
equipment under cover of inclement weather for decades.
In  the  past  few  years,  though,  an  alternative  to  visible  wave­
lengths  has  been  making  enormous  strides.  The  satellites  from
which Ursa draws its images are built around radio antennae, not
lenses.  These  orbiting  radars  illuminate  the  surface  using  wave­
lengths hundreds of thousands of times longer than those of vis­
ible light. Such wavelengths pass easily through clouds, fog, smog
and,  when  necessary,  camouflage  netting  before  hitting  the  sur­
face and bouncing back out into space.
The advantages long wavelengths offer in terms of penetration
come with compensating drawbacks. The resolution a sensor de­
pends on the wavelength and on the size of its aperture—the mir­
ror or lens in the case of a camera or a telescope, the antenna in a
radar. If you lengthen the wavelength, you increase the size of the
aperture you need in order to achieve a given resolution. To pro­
duce detailed images with radar requires a very large aperture in­
deed—far larger than anything a single spacecraft can offer. 
Synthetic­aperture radar (sar) provides a way round that pro­
blem.  Satellites  move  at  quite  a  clip—typically,  in  low  orbit,
around  25,000kph.  By  taking  all  the  echoes  a  radar  satellite  gets
from a given target as it passes over it—and processing them into a
single  image,  sarproduces  a  result  as  precise  as  if  it  had  been
made using a single aperture as wide across as the distance the sat­
ellite travelled while gathering the data—tens of hundreds of kilo­
metres (see diagram on next page).
This technology has been available since the 1960s, and used by
spy  satellites  since  the  1980s.  But  it  was  limited,  expensive  and
highly classified. It was not until the late 2000s, when India and
Israel both had military sarsatellites of their own that America’s
National Reconnaissance Office, an arm of the Pentagon, declassi­
fied  the  existence  of  its  own  such  satellites,  finally  allowing  its
employees to talk to Air Force officers about them. Civilian space

Among all the new ways of seeing available to generals,
one stands out


Synthetic-aperture radar

Free download pdf