摘要:和平日益成为经济和军事力量的重要推动力。空间的战略重要性导致美国建立反空间武器库或摧毁空间系统,并威胁其他国家使用空间领域的能力。然而,空间的战略重要性也促使人们作出新的努力,以遏制或减轻冲突,并为和平目的保护该领域。例如,美国太空部队关于太空力量指出,“军事
和平日益成为经济和军事力量的重要推动力。空间的战略重要性导致美国建立反空间武器库或摧毁空间系统,并威胁其他国家使用空间领域的能力。然而,空间的战略重要性也促使人们作出新的努力,以遏制或减轻冲突,并为和平目的保护该领域。例如,美国太空部队关于太空力量指出,“军事空间部队应尽一切努力,根据《武装冲突法》、《外层空间条约》和国际法以及美国政府和国防部的政策,促进负责任的行为规范,使空间成为一个安全和开放的环境。最近,美国、英国、澳大利亚、新西兰、加拿大、德国和法国联合发表了一份称为“2031年联合空间行动展望”的出版物。”该文件阐明了空间利用的指导原则,其中包括出入自由以及负责任和可持续地利用空间。它特别指出了空间系统面临的日益严重的威胁,
并指出“缺乏广泛接受的负责任行为规范和历史实践增加了误解的可能性和升级的风险。反空间武器,特别是那些产生轨道碎片的武器,对空间环境和所有国家利用空间领域实现繁荣和安全的能力构成严重威胁。本期对各种类型的反空间武器进行了概述和分类。反空间武器在它们产生的效果类型、部署方式、探测和归因的难易程度以及开发和部署所需的技术和资源水平方面存在显著差异。本报告将反空间武器分为四大类能力:动能物理、非动能物理、电子和网络。
动能物理反卫星武器。试图直接打击或在一颗卫星或地面站附近引爆弹头。动能物理攻击的三种主要形式是直接上升式反卫星武器、共轨反卫星武器和地面站攻击。直接上升式反卫星武器从地球发射,以亚轨道轨迹打击在轨卫星,而共轨反卫星武器首先被放置到轨道上,然后通过机动进入或接近其预定目标。这些机动通常被称为交会和接近操作。对地面站的攻击针对的是负责卫星指挥和控制或对卫星任务数据向用户进行中继的地面站点。动能物理攻击往往会对受影响的系统造成不可逆的损害,并展示出强大的武力展示,这很可能会被归因并公开可见。空间中的成功动能物理攻击将产生轨道碎片,这些碎片可能会不分青红皂白地影响其他处于类似轨道的卫星。这些类型的攻击是仅有的几种反空间行动之一,如果针对有人值守的地面站或位于低地球轨道等人类存在的轨道上的卫星,
可能会造成人员伤亡。迄今为止,还没有国家进行过美国、俄罗斯、中国和印度等四个国家已经成功测试了直接升空的动能反卫星武器。前苏联早在20世纪60年代就测试了共轨动能反卫星武器。
非运动物理学。非动能反太空武器对卫星或地面系统有物理影响,但不进行身体接触。激光可用于使卫星上的传感器暂时眩晕或永久失明,或导致部件过热。高功率微波武器可以扰乱卫星的电子设备,或对卫星中的电路和处理器造成永久性损坏。在空间引爆的核装置会产生高辐射环境和电磁脉冲,对受影响轨道上的卫星产生不分青红皂白的影响。非动能攻击以光速运作,在某些情况下,第三方观察者可能不太容易察觉,也更难归因。卫星可以从地面或船舶基地、空中平台或其他卫星上用激光和高功率微波武器进行瞄准。卫星激光系统需要高质量的光束、自适应光学(如果通过大气层使用)和先进的指向控制来引导激光束。准确地说,这种技术成本高昂,且需要高度复杂的技术。如果激光束位于传感器的视野范围内,那么它可能对卫星上的传感器产生有效影响,
从而有可能将其攻击归因于大致的地域来源。高能脉冲武器可用于干扰卫星的电子系统,破坏存储在内存中的数据,导致处理器重新启动,在更高功率级别下,还会对电路和处理器造成永久性损坏。高能脉冲武器的攻击可能更难归因,因为攻击可能来自多个角度,包括从其他在轨道上经过的卫星。对于激光和高能脉冲武器,攻击者可能很难知道攻击是否成功,因为攻击不太可能产生可见的指示。在太空中使用核武器将产生大规模、不加区分的影响,这些影响将是可归因和可见的。在太空中核爆炸将立即影响其电磁脉冲范围内的卫星,并创造一个高辐射环境,这将加速受影响轨道上未屏蔽卫星的长期组件退化。
反空间武器。1963年签署的《部分禁止核试验条约》禁止在太空中引爆核武器,该条约有100多个签署国,但中国和朝鲜不在其中。电子的电子反制空间武器通过电磁频谱来攻击空间系统传输和接收数据。干扰设备通过在相同的射频,频段产生噪音来干扰卫星的通信。上行链路干扰器干扰从地球到卫星的信号,例如命令和控制上行链路。下行链路干扰器针对从卫星向下传播到地球用户的信号。欺骗是一种电子攻击形式,攻击者欺骗接收器相信由攻击者产生的虚假信号是它试图接收的真实信号。欺骗者可以用于向数据流注入虚假信息,或者在极端情况下,向卫星发出虚假命令,以扰乱其操作。具有全向天线的用户终端,如许多GPS接收器和卫星电话,具有更广阔的视野,因此容易受到来自地面的更宽角度的下行链路干扰和欺骗。
电子形式的攻击可能难以检测或与意外干扰区分开来,这使得归因和意识变得更加具有挑战性。干扰和欺骗都是可逆的攻击形式,因为一旦它们被关闭,通信可以恢复正常。通过一种称为“meaconing”的欺骗方式,甚至加密的军事GPS信号也可以被欺骗。meaconing不需要破解加密,因为它只是重新广播原始信号的延迟副本,而不解密或更改数据。 干扰和欺骗许多类型卫星信号所需的技术在市场上可以买到,而且价格不贵,这使得在国家和非国家行为者中扩散相对容易。
CYBER。电子形式的攻击试图干扰射频信号的传输,而网络攻击的目标是数据本身以及使用、传输和控制数据流的系统。针对卫星的网络攻击可以用来监测数据流量模式,拦截数据,或者在系统中插入虚假或损坏的数据。这些攻击可以针对地面站、终端用户设备或卫星本身。虽然网络攻击需要高度了解被攻击的系统,但网络攻击可以针对地面站、终端设备或卫星本身。有针对性,它们不一定需要大量资源来进行。进入门槛相对较低,网络攻击可以外包给私人团体或个人。即使国家或非国家行为者缺乏内部网络能力,它仍然可能构成网络威胁。对空间系统的网络攻击可能导致卫星数据或服务丢失,如果用于全球定位系统等系统,可能会产生广泛的系统性影响。例如,如果敌方通过卫星的指挥和遥控系统夺取了卫星的控制权,网络攻击可能会产生永久性影响。
攻击者可以通过耗尽推进剂或发出破坏其电子设备和传感器的命令,关闭所有通信并永久性地损坏卫星。准确和及时地归因网络攻击可能很困难,因为攻击者可以使用各种方法来隐藏他们的身份,例如使用被劫持的服务器发起攻击。
表 1 反空间武器的类型
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来源:国际战略对策研究