Hur man utkämpar ett krig i rymden (och kommer undan med det)

En illustration av en missil i rymden Nick Little

I mars blev Indien bara det fjärde landet i världen – efter Ryssland, USA och Kina – som framgångsrikt förstörde en satellit i omloppsbana. Mission Shakti, som det kallades, var en demonstration av ett anti-satellitvapen med direkt uppstigning (ASAT) – eller på vanlig engelska, en missil som avfyrades från marken. Vanligtvis har denna typ av ASAT ett dödande fordon, i huvudsak en metallbit med ett eget styrsystem, monterat ovanpå en ballistisk missil. Strax efter att missilen lämnar atmosfären lossnar dödfordonet från den och gör små kurskorrigeringar när den närmar sig målet. Inga sprängämnen behövs; vid omloppshastigheter gör kinetisk energi skadan.

Idén att skjuta ner satelliter har funnits lika länge som satelliter har gjort. Det första (misslyckade) ASAT-testet, av USA, var tillbaka 1958, mindre än ett år efter lanseringen av Sputnik . Under det kalla kriget utvecklade både USA och sovjeterna sofistikerade anti-satellitvapen. USA hade missiler som kunde skjutas upp från stridsflygplan (testade framgångsrikt 1985) såväl som missiler med kärnvapen som kunde utplåna fiendens satelliter. Kinas första framgångsrika ASAT-test var 2007.

Cyberattack: Satelliter är datorer som råkar befinna sig i rymden, så de är sårbara för attacker som inaktiverar eller kapar dem, precis som deras jordiska kamrater.

Den här historien var en del av vårt julinummer 2019

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Trots uppställningen har ingen nation ännu förstört en annans satellit - främst för att de flesta länder som kan göra det också är kärnvapenmakter. Men när satelliter blir mer sammanflätade med alla aspekter av civilt liv och militära operationer ökar chansen att någon någonstans kommer att besluta att det är värt risken att attackera en satellit – och kanske utlöser världens första fullskaliga rymdkrig.

I åtminstone någon mening har supermakterna bedrivit rymdkrig nästan sedan dess dagar Sputnik , med hjälp av satelliter för att spionera på fiendens rörelser och för att samordna sina egna styrkor. Under det kalla kriget använde USA och sovjeterna utrymmet för att se efter inkommande kärnvapenattacker och för att samla kärnvapen. Det var en era då det första draget i rymden bara kunde vara upptakten till en kärnvapenattack.

Idag är mycket mer civil infrastruktur beroende av GPS och satellitkommunikation, så attacker mot dem kan leda till kaos. Militären lutar sig också tyngre på satelliter: data- och videoflöden för beväpnade UAV:er, såsom Reaper-drönarna som den amerikanska militären har flygande över Afghanistan och Irak, skickas via satellit till deras mänskliga operatörer. Underrättelser och bilder samlas också in av satelliter och skickas till operationscentraler runt om i världen. Enligt kinesiska analytikers bedömning används utrymmet för upp till 90 % av den amerikanska militärens underrättelsetjänst. När människor tittar på krig i rymden tänker de på att det händer i framtiden och [tror] att det kommer att bli katastrofalt. Men det händer nu, säger Victoria Samson, kontorschef i Washington på Secure World Foundation.

Rymden är så inneboende i hur avancerade militärer slåss på marken att en attack mot en satellit inte längre behöver signalera öppningsskottet i en kärnvapenapokalyps. Som ett resultat är avskräckningen i rymden mindre säker än den var under det kalla kriget, säger Todd Harrison, som leder Aerospace Security Project vid CSIS, en tankesmedja i Washington, DC. Icke-statliga aktörer, såväl som mindre makter som Nordkorea och Iran, får också tillgång till vapen som kan blodiga näsan på mycket större nationer i rymden.

Spoofing: Att utge sig för motståndares satelliter är vanligtvis svårare än att störa en signal, men lättare än att ta över satelliterna – med liknande effekter.

Det betyder inte nödvändigtvis att man spränger satelliter. Mindre aggressiva metoder involverar vanligtvis cyberattacker för att störa dataflödet mellan satelliter och markstationer. Vissa hackare tros ha gjort detta redan.

Till exempel, 2008, lät en cyberattack mot en markstation i Norge någon orsaka 12 minuters störning av NASA:s Landsat-satelliter. Senare samma år fick hackare tillgång till NASA:s Terra Earth-observationssatellit och gjorde allt utom att utfärda kommandon. Det är inte klart om de kunde ha gjort det men valde att inte göra det. Det är inte heller klart vem som låg bakom attacken, även om några kommentatorer vid den tiden pekade finger åt Kina. Experter varnar för att hackare kan stänga av en satellits kommunikation, vilket gör den oanvändbar. Eller så kan de skada den permanent genom att bränna bort allt drivmedel eller rikta bildsensorn mot solen för att bränna ut den.

Ett annat vanligt angreppssätt är att störa eller förfalska satellitsignaler. Det finns inget fancy med detta: det är enklare än att hacka, och all utrustning som krävs är kommersiellt tillgänglig.

Störare, ofta monterade på baksidan av lastbilar, fungerar på samma frekvens som GPS eller andra satellitkommunikationssystem för att blockera deras signaler. De kastar i princip en bubbla runt störsändaren där satellitsignalerna inte fungerar, säger Brian Weeden, rymdpolitisk expert även på Secure World Foundation. Jamming kan störa kommandosignalen som går från basstationen till satelliten, eller så kan den störa signalen innan den når slutanvändarna.

Störare: Många satelliter byggdes utan särskild oro för störning, så deras signaler kan lätt överväldigas av skadliga sändningar.

Det finns starka misstankar om att Ryssland har stört GPS-signaler under Nato-övningar i Norge och Finland och använt liknande taktik i andra konflikter. Ryssland attackerar absolut rymdsystem med hjälp av störsändare i hela Ukraina, säger Weeden. Jamming är svårt att skilja från oavsiktlig störning, vilket gör tillskrivning svår (den amerikanska militären stör regelbundet sina egna kommunikationssatelliter av misstag). En färsk rapport från US Defense Intelligence Agency (DIA) hävdar att Kina nu utvecklar störsändare som kan rikta in sig på ett brett spektrum av frekvenser, inklusive militära kommunikationsband. Nordkorea tros ha köpt störsändare från Ryssland, och upprorsgrupper i Irak och Afghanistan har också varit kända för att använda dem.

Spoofing sänder samtidigt ut en falsk signal som lurar GPS eller andra satellitmottagare på marken. Återigen, det är förvånansvärt enkelt. Sommaren 2013 använde några studenter vid University of Texas en enhet i portföljstorlek för att förfalska en GPS-signal och få en privat yacht på 80 miljoner dollar att svänga hundratals meter ur kurs i Medelhavet. Deras utnyttjande upptäcktes inte (de meddelade det senare själva). Ryssland verkar också använda spoofing som ett sätt att skydda kritisk infrastruktur – eller kanske till och med president Vladimir Putin själv när han rör sig, och skydda honom från potentiella drönarmord genom att dölja sin plats.

Förutom att det är svårt att fästa på någon, kan jamming och spoofing skapa tvivel hos en fiende om huruvida de kan lita på sin egen utrustning när det behövs. Processerna kan också stängas av när som helst, vilket gör tillskrivningen ännu svårare.

Men ibland kanske någon vill förlama en satellit. Det är där lasrar kommer in.

Ingen nation kan ännu sätta lasrar i rymden som bokstavligen skjuter ner satelliter. Att generera tillräckligt med ström för sådana lasrar är svårt, oavsett om man använder elektricitet eller kemikalier.

Lasrar: Att spränga en satellit med laser är svårt, men att tillfälligt blända dess sensorer är mycket lättare. Detta kanske redan händer.

Men högeffektslasrar skulle i teorin kunna avfyras från markstationer eller monteras på flygplan. Alla de stora rymdmakterna har lagt forskningsmedel på sådana vapen. Det finns inga bevis för att någon ännu har använt lasrar för att förstöra mål i rymden, även om flygplansburna lasrar har testats mot missiler i atmosfären. DIA-rapporten föreslår att Kina kommer att ha en markbaserad laser som kan förstöra en satellits optiska sensorer i låg omloppsbana om jorden redan nästa år (och som i mitten av 2020-talet kommer att kunna skada satellitens struktur) . I allmänhet är avsikten med lasrar inte att spränga en satellit från himlen utan att överväldiga dess bildsensor så att den inte kan fotografera känsliga platser. Skadan kan vara tillfällig, om inte lasern är tillräckligt kraftfull för att göra den permanent.

Lasrar måste riktas mycket exakt, och för att fungera bra kräver de komplex adaptiv optik för att kompensera för atmosfäriska störningar, ungefär som vissa stora markbaserade teleskop gör. Ändå finns det vissa bevis, alla obekräftade och ytterst förnekade, att de redan används. 2006 hävdade amerikanska tjänstemän att Kina riktade lasrar mot amerikanska bildsatelliter som passerade över kinesiskt territorium.

Det händer hela tiden på den här låga nivån, säger Harrison. Det är mer gråzonaggression. Länder tänjer på gränserna för accepterat beteende och utmanar normer. De håller sig under tröskeln till konflikt.

I november 2016 märkte Commercial Spaceflight Center på AGI, ett flygföretag, något konstigt. Strax efter att den lanserats började en kinesisk satellit, som påstås vara designad för att testa högpresterande solceller och nya drivmedel, närma sig ett antal andra kinesiska kommunikationssatelliter och stanna i omloppsbana nära dem innan de gick vidare. Den hamnade inom några mil från ett - farligt nära i rymdtermer. Den besökte andra 2017 och 2018. En annan kinesisk satellit, som lanserades i december förra året, släppte ett andra objekt när det nådde en geostationär omloppsbana som verkade vara under oberoende kontroll.

Misstanken är att Kina övar på något som kallas en samorbital attack, där ett föremål skickas i omloppsbana nära en målsatellit, manövrerar sig själv i position och sedan väntar på en order. Sådana övningar kan ha mindre aggressiva syften – kanske att inspektera andra satelliter eller reparera eller kassera dem. Men sambana kan också användas för att störa eller snoka i fiendens satelliters data, eller till och med för att attackera dem fysiskt.

Ryssland har också lekt omkring i geostationär omloppsbana. En av dess satelliter, Olymp-K, började röra sig regelbundet och hamnade vid ett tillfälle mellan två kommersiella Intelsat-satelliter. En annan gång kom den så nära en fransk-italiensk militärsatellit att den franska regeringen kallade det ett spionage. USA har på samma sätt testat ett antal små satelliter som kan manövrera runt i rymden.

Som den dominerande spelare i rymden i decennier har USA nu mest att förlora. DIA-rapporten påpekar att både Kina och Ryssland omorganiserade sina militärer för att ge rymdkrigföring en mycket mer central roll. (President Donald Trumps återupplivande av idén om en rymdstyrka, även om den förlöjligas mycket, kan öka dess betydelse i militärt tänkande.) Och det finns farhågor bland den amerikanska militären att USA har tappat sitt försprång. Ryssland och Kina gör framsteg när det gäller att utveckla motrymdsystem snabbare än vi skyddar våra satelliter, vilket gör oss alltmer sårbara för attacker i rymden, säger Harrison.

Som svar börjar den amerikanska militären göra satelliter svårare att hitta och attackera. Till exempel kommer NTS-3, en ny experimentell GPS-satellit planerad att lanseras 2022, att ha programmerbara, styrbara antenner som kan sända med högre effekt för att motverka störningar. Den är utformad för att förbli exakt även om den tappar anslutningen till markkontroller, och för att upptäcka försök att störa signalen.

En annan lösning är inte bara att göra enskilda satelliter mer motståndskraftiga, utan att använda konstellationer där en satellit inte är så viktig. Det är tanken bakom Blackjack, ett nytt DARPA-program för att skapa ett billigt nätverk av militära kommunikationssatelliter i låg omloppsbana om jorden.

Samorbitala attack: Att tanka och fixa satelliter låter som bra idéer. Men om du kan ligga nära en satellit kan du hota den med en överraskningsattack.

Sådana konstellationer skulle också kunna användas för att kontrollera kärnvapen, sa general John Hyten, chefen för USA:s strategiska kommando, vid National Space Symposium i april. Istället för att förlita sig på härdade kommunikationslänkar, sa han, måste kärnvapenledning och kontroll ha ett nära nog oändligt antal vägar som går genom varje element i rymden: härdat militärt utrymme, kommersiellt utrymme, olika typer av länkar ... så att motståndaren aldrig kan ta reda på hur budskapet når fram.

Yttre rymdfördraget från 1967 förbjuder massförstörelsevapen i rymden eller på himlakroppar som månen. Det förbjuder också militärbaser, installationer och befästningar på himlakroppar, dock inte i jordens omloppsbana. De stora rymdfarande nationerna ratificerade fördraget för länge sedan, men fördragets ambitioner att kodifiera fredlig användning av rymden verkar allt mer avlägsna, eftersom hökaktig retorik och handlingar blir vanligare.

FN har i årtionden försökt få nationer att gå med på att inte beväpna rymden. Representanter från mer än 25 länder träffades vid ett slutet möte i Genève i mars för att diskutera ett nytt fördrag. Den underliggande svårigheten med att bryta återvändsgränden är den fortsatta misstroendet mellan stormakter, säger Hitoshi Nasu, en rymdjurist baserad vid University of Exeter i Storbritannien, som arbetar tillsammans med kollegor för att skriva en guide om hur internationell rätt gäller för rymden.

Men ungefär som under det kalla krigets dagar är det enda sättet att stoppa en konflikt i rymden att starkt signalera att man är villig och kapabel att genomföra en, säger Harrison: Idag är vi inte tillräckligt förberedda för en sådan konflikt, och vår bristande förberedelse undergräver avskräckningen och gör konflikter i rymden mer sannolika.

Dölj