美国应对太空安全威胁的策略

2018-01-04 08:22仲果曹延华李瑞
科技视界 2018年25期
关键词:应对策略

仲果 曹延华 李瑞

【摘 要】美国新版《国家太空战略》明确表示太空已上升为作战域,不断升级的太空安全威胁使美国面临严峻的安全挑战,作为对太空力量依赖也是受益最大的国家,为确保无障碍地进入和利用太空,始终保持在太空领域的优势地位,美国竭尽所能地探索和制定有效的太空安全对策,以提高自身太空实力为宗旨,加紧加快太空力量建设,体现在不断寻求“弹性”太空结构体系的改进方法,加强军民商以及地方机构和盟友的通力协作能力,组织实战化太空演习,提升太空对抗能力,并扬言不放弃使用武力解决太空争端。美国的做法引起世界各国的高度关注,随着“公地”太空质量退化,太空安全问题暴露无遗,我们应当予以重视,加以思考并做好充足的准备。

【关键词】太空安全;太空威胁;应对策略

中图分类号: D815.5;D822.371.2 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)25-0139-003

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.064

【Abstract】The latest US National Space Strategy clearly states that space has became a new battle field. The escalating space security threats pose a serious security challenge for the United States, which is also the country that has the greatest benefit to space power. For ensuring the barrier-free access to space, utilizing space and maintaining a dominant position in the space field, the United States has tried its best to explore space and develop effective space security strategy to enhance its own space power. In order to improve space power, accelerate the construction of space power, the United States constantly seek ways to improve the "elastic" space structure system, strengthen the ability of military and civilian businesses and local institutions and allies to collaborate, organize actual space exercises, enhance space confrontation capabilities, and threaten not to abandon the use of force to resolve space disputes.The practice of the United States has attracted the attention of all countries in the world. As the quality of the “common land” is degraded, the issue of space security is exposed. We should pay attention to it and make adequate preparations.

【Key words】Space security; Space threat; Coping strategies

幾十年来,美国一直享有畅通无阻的太空行动自由,获得了情报侦察、导弹预警、卫星通信、导航定位等太空能力,其高精度、敏捷性、杀伤力强等无可匹敌的能力,在近几场现代战争中发挥了举足轻重的作用,美国尝到了太空资产的甜头,同时也认清了它脆弱的本质,为避免太空能力受到限制,美国对自身太空安全战略做了长足的谋划。

1 太空威胁报告

美国《国家安全空间战略》提出了拥挤、对抗、竞争的空间战略环境[1],作为对太空力量依赖最大的国家,美国对太空安全一直有着较高的关注度和警觉意识,为实现控制太空,甚至大力研发太空武器,谋取太空绝对优势,不惜一切代价确保在太空的行动自由。但随着后冷战时代的结束,越来越多的国家进入太空领域并拥有自己的航天器和卫星,美国在太空领域的优势和霸主地位在逐步削弱,而美国不愿在限制太空武器问题上进行磋商的立场,进一步刺激了太空军备竞赛,加剧了太空武器化进程。

2018年4月,美智库战略与国际研究中心发布《太空威胁评估2018》报告,该报告分析了美国太空系统面临的威胁,将太空对抗武器进行了分类,然后重点评估了中国、俄罗斯、伊朗和朝鲜等国家的对抗能力。

报告认为,俄罗斯作为冷战时期美国太空领域最大的战略对手,2010年以来进行太空能力现代化,已经开发了几乎所有类型的新型太空对抗武器,包括对付低轨卫星的直接上升式动能反卫星武器,对付各种轨道卫星的共轨式动能反卫星武器能力,对付侦察卫星传感器的机载激光器平台和地面激光系统,对付卫星上行链路和用户终端的干扰和欺骗能力,以及针对太空系统的网络攻击能力。[2]

报告指出,中、俄、伊、朝等国的太空对抗能力正在取得显著进步,对美国太空能力构成严峻挑战。虽然到目前太空领域还未爆发大规模战争,太空作战仍处于假象和模拟当中,美国已经认识到太空安全问题的严重性,在4月份美国安全世界基金会发布的题为《全球太空对抗能力:开源评估》的报告中认为,尽管太空对抗能力还在研发当中,非动能太空对抗能力在军事行动中已得到了积极运用[3],而且未来可能继续增加,此类攻击具有技术难度小、成本低、可逆性和难以探测来源等特点,其威慑更具挑战性。

2 美国应对策略

面对日渐严峻的太空安全形势,美军把太空视为对抗性领域[4],对当前的太空体系结构进行了设计优化,充分发挥态势感知能力和分散式架构的优势,打造更强健、更具弹性的体系结构,同时强化太空实战演训,提升太空作战能力以应对潜在对手的威胁。

2.1 分散式结构理念

2013年8月,美国空军航天司令部发布《抗毁性与“分布式太空体系架构”》白皮书,提出为了应对潜在对手太空控制手段的威胁,以结构分离、功能分解、搭载有效载荷、多轨道分散、多域分布等方式,将现有的卫星星座和太空系统体系结构改造成具有“弹性”的“分散式太空系统”,目的是使系统在面对系统故障、环境变化、对手威胁时,能够继续提供所需要的太空能力。

报告中提出的5种分散式途径[5],没有普遍适用和通用标准,各有各的优势和重点。

结构分离是将系统分解为多个模块,模块之间通过无线互联的方式实现卫星的功能。这种方法不必更换整个卫星便可实现升级或更新模块,可降低有效载荷质量,增加发射方案的选择性,降低集成和检验成本。

功能分解是指将传感器分散部署,将原有集中在一个系统上的多个载荷分散部署到独立的多个平台上。这种途径可降低平台的复杂性,提高作战需求的稳定性,增加卫星需求吸引新的竞争者,从而降低采购成本,缩短采购时间,实现方案和需求间的快速匹配。如由多颗小卫星组成的卫星星座取代大卫星,对手攻击全部资产的成本增加、难度加大,毁坏一颗卫星所带来的能力损失也较小,同时更小更易建造的小卫星能实现快速重建,系统恢复能力也得到提高。

有效载荷搭载是指将军方载荷(次级载荷)搭载到其他卫星平台上,利用星上电源、处理设备、温度和姿态控制能力,不需要再独立研制卫星平台。将军用有效载荷搭载在商业卫星上可以降低项目成本,增加对手攻击商业系统的决策难度。这种途径需要面对一些挑战:次级载荷与实现不同任务的卫星主体集成在一起时,必须解决信号和结构干扰、温度约束等问题。

多轨道分散是指将卫星分散部署到多个轨道,增加对手选取攻击目标的难度,从而提升弹性。多轨道分散往往影响传感器性能,需要构建通信链路,存在通信延迟的弊端。

多域分布是指利用除太空以外的系统,包括地基和空基的能力。通过系统的协同工作,利用天基传感器的广域覆盖特性和空中或地面传感器,实现发射探测和导弹跟踪等能力,是最具“弹性”的工作方式。如美空军5月份提出的下一代传感器网络系统构想,构建一套由广泛分布的地面、空中和空间资产构成的体系。

2.2 太空企业级构想

美军认为未来的太空将是一个对抗性的领域[4],应设计和使用不易受到攻击的卫星,涉及的技术包括卫星加固、机动、冗余、欺骗和快速发射等,同时要加强太空各部门的协调工作,一同应对太空安全威胁。但目前来看,美国这些冷战后建造的卫星并不符合要求,涉及国家安全的太空各部门也相对独立,相互之间很少协调,为此,美军开始研发下一代太空系统。

2015年空军航天司令部和国家侦查局联合开发了“太空企业级构想”(SEV)。该构想为在2030年前实现弹性的太空企业级体系制定了发展路线,寻求使太空企业级体系能慑止太空领域攻击,挫败迅速成型的威胁,并能在扩展至太空的多域冲突中获胜。就当前资料来看,太空企业级构想主要有以下几个特点:

弹性体系。体系更加牢固,拥有更强的抗毁性和恢复能力,确保在被降级或损坏的情况下依然保持利用太空的能力。

一体化结构。该构想要求采取更加一体化的方式来设计和运作涉及国家安全的太空系统,打破学科、设计团队和太空各部门间的隔阂,形成更为整体化的发展道路。

敏捷高效的响应机制。该架构要求美空军对不断变化的新型威胁作出响应,并能迅速整合新能力,使作战部队更加高效。这种企业级体系将运用其所有功能来加速决策,为潜在解决方案构建原型,快速整合决策工具,并通过在太空和网络空间提供多域作战效能来维持制胜能力。

为此,美军将重写《太空作战》条令,改变太空人才培养方式,并部署一系列新的作战系统,同时加强军地联合,将美国防部、情报界、民事机构的合作关系以及盟友和商业航天部门集成到企业级体系,形成军地、军民和盟友间的太空力量整合。據悉,美国国防部在2019年财年国防预算中为太空企业级体系能力投入了大量资源,并将继续这一进程。

2.3 太空实战化演习

2017年4月,美空军举行了首次“太空旗”训练演习,旨在演练作战人员在太空作战、解决问题和应对潜在冲突的技能;同年8月,空军举行第二次“太空旗”训练演习,两次演习地点均在施里弗空军基地,参演部队主要来自空军和陆军个别单位及跨部门机构。

“太空旗”演习是一种模拟训练,需要将分布在不同地域、作战环境中的太空军事力量模拟合成起来,开展实时的战役、战术层面演练。据推测,“太空旗”演习是通过位于科罗拉多湖的模拟作战中心接口联入波音公司网络中心站建模、仿真和能力分析网,主要是模拟作战中心,可能还与波音集成中心等设施互联,采用模拟仿真-人机交互的方式创建此次演习的作战概念、战术、技术和程序,形成基于现实环境的战争场景;通过复杂的沉浸式学习环境,使得参演部队实时参与到作战场景的演训中。[6]

从“施里弗”到“太空旗”,从战争推演到实战化作战演习,可以看出美军对太空安全环境的认识已经发生了改变,从“拥挤、竞争和对抗”的战略环境已经逐步上升到与陆、海、空、网并行的联合作战域。回顾近20年,美军已经开展了11次“施里弗”太空战演习,强化了对太空安全、空间力量运用、太空力量运用、太空与网络空间融合、多域战指挥等重大战略性问题的认识,不断丰富和完善其太空战略、太空作战条令和太空作战概念[6]。相比战略层面,“太空旗”训练演习则弥补了战役和战术层面上的不足,其目的就是提升作战人员的实战化水平,更加侧重战术层面的太空攻防作战,确保在太空能力降级或受损情况下的太空作业能力。

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