中美俄的太空攻防戰:衛星如何成為現代戰爭的第一擊?

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- Author, 馬克·派星(Mark Piesing)
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在現代戰爭中,環繞地球運行的人造衛星幾乎未曾受到波及;但到了21世紀,太空或許已不再是安全的避風港。
2022年2月24日凌晨約3時,烏克蘭及中歐數以千計的衛星數據機突然斷線。數小時後,俄羅斯正式入侵烏克蘭。
美國智庫「戰略與國際研究中心」(CSIS)航空航天安全項目主任卡麗·賓根(Kari Bingen)說:「俄烏戰爭打響的第一擊,不是坦克駛進烏克蘭,而是針對一套商業衛星系統發動網絡攻擊,後來被認定是俄羅斯政府所為。」
「他們為什麼這樣做?因為他們想削弱烏克蘭軍方和政府的通訊能力。」
現代戰爭的第一槍,可能不再是步槍或導彈,而是一行針對地球軌道衛星的惡意程式碼。
冷戰期間,美國與蘇聯在陸地、空中、海底互相對峙,同時亦在鮮為人知的太空展開角力。如今,太空軌道上的緊張局勢再次升溫,而且已公開展現在世人眼前。
這次的賭注十分龐大,因為全球價值6,260億美元(約4,790億英鎊)的太空經濟,都可能受到威脅。
今年2月初,有消息披露,自2022年俄羅斯入侵烏克蘭以來,兩枚俄羅斯衛星很可能已截取至少12枚歐洲衛星的通訊。這些攔截行動可能令俄羅斯情報部門讀取衛星傳送的敏感資料,甚至理論上有機會奪取衛星控制權。
過去數年間,地面望遠鏡和軌道攝影機多次發現兩枚俄羅斯人造衛星「Luch-1」和「Luch-2」在軌道上作出多次可疑機動。
其中,它們曾多次逼近歐洲一些最重要、雖然已服役多年的地球同步軌道衛星,包括「Intelsat 39」。
這類衛星運行於距離地球極高的軌道,因此看起來彷彿一直懸停在地球表面同一位置上空。這樣的軌道位置使它們成為通訊、導航及軍事用途的理想平台,同時也令它們成為潛在敵對勢力極具價值的攻擊目標。
西方國家如今正制訂應對方案,以防日後與俄羅斯等強權發生衝突時遭受類似攻擊。
法國衛星追蹤公司Aldoria高級軌道分析師諾伯特·普贊(Norbert Pouzin)表示:「當一枚衛星非常接近另一枚衛星時,就像一場心理戰:究竟誰先動手?另一方又會如何回應?」
這種互相試探的行動,被形容為太空版的「纏鬥」(dogfight),只是戰場已由天空移到太空。

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這些行動似乎是俄羅斯混合戰策略向太空延伸的一部分。混合戰包括利用非軍事手段,例如干擾通訊系統,以削弱對手。
俄羅斯認為衛星是美國及其盟友的「阿基里斯之踵」,因為西方已高度依賴衛星運作。一旦成功干擾衛星,無論民用還是軍事基礎設施,都可能受到重大打擊。
英國皇家聯合軍事研究所(RUSI)太空戰專家朱莉安娜.蘇斯(Juliana Suess)說:「無論是在太空還是在地面,俄羅斯一直都有這種行為。」
「我們不斷看到他們測試界線,例如無人機闖入波蘭領空,或俄羅斯衛星逼近其他通訊衛星,不論那些衛星屬於西方政府還是商業公司。這種情況我們已經看了超過十年。」
自冷戰以來,各國一直發展「反太空武器」,目的在於摧毀、干擾或削弱衛星及其他太空基礎設施,以取得軍事優勢。
這些武器形式繁多,包括像上述攻擊般的網絡武器,也包括干擾及偽裝衛星訊號,更有聽起來充滿科幻色彩的雷射武器及電磁脈衝(EMP)。
這些武器可由地面、空中,甚至由另一枚靠近目標的衛星發射,用來癱瘓或摧毀衛星。
此外,還有動能武器,例如由地面或空中發射的導彈,又或由另一艘太空飛行器射出的飛鏢狀彈體,同樣足以摧毀衛星。
賓根表示:「針對衛星的網絡攻擊已經司空見慣;電子戰,包括干擾和偽裝訊號,在烏克蘭戰場極為普遍;中國亦在區內部署了大量干擾設備,配合部隊使用。」
「伊朗也部署了干擾器。坦白說,現在甚至可以在eBay買到低功率GPS干擾器。」
一些國家更曾測試真正的太空武器,例如利用導彈擊毀軌道上的衛星。
賓根指出,美蘇早於冷戰時期已開始發展這類技術,而中國2007年的反衛星導彈試驗則改變了整個局勢。當時,中國擊毀一枚已退役的氣象衛星,產生數千塊太空碎片,預計其中不少將在軌道停留長達70年。
2008年,美國公開執行名為「焦霜行動」(Operation Burnt Frost)的任務。
賓根表示:「美國利用軍艦發射的導彈防禦攔截器,擊落一枚發生故障的美國衛星。」她說,這項行動是出於安全考量。
其他國家也加入了太空武器競賽。印度展示了利用導彈防禦攔截器摧毀衛星的能力,與美國及中國相若。
賓根補充:「俄羅斯最近一次是在2021年11月,也就是入侵烏克蘭前三個月。那是在向我們發出訊號?還是純粹軍方測試?」

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普贊指出,美國官員曾推測,俄羅斯測試過某種「共軌武器」,即由衛星發射的某種子彈,而非發射另一枚衛星。不過,俄方否認有關指控。
動能武器造成的大量太空碎片,可在軌道停留多年,令人憂慮出現「凱斯勒效應」,即太空碎片互相碰撞,不斷產生更多碎片。
蘇斯認為,這種科技的測試背後可能有更黑暗的目的。
「他們(俄羅斯及中國)知道,我們正監視這些太空資產,也知道我們看得到它們逼近其他衛星。」
「所以,他們是在展示能力,令我們知道,沒有任何領域是真正安全的,太空也不例外。」
賓根則說:「最大的問題永遠是:他們究竟想做什麼?是在向我們示威?測試技術、作戰程序和戰術?還是在收集情報,為真正動手那一天做準備?我們不知道。因此,我們只能按最壞情況作準備。」
至少,在俄烏戰爭爆發前,專家一直都在問這些問題。
太空核武
2022年,即入侵烏克蘭前數周,俄羅斯發射「Cosmos 2553」衛星。
兩年後,美國表示,這枚衛星可能屬於俄羅斯研發太空核武計劃的一部分。外界相信,這種武器可用來摧毀整個衛星網絡,例如一直支援烏克蘭抗俄的SpaceX「星鏈」(Starlink)系統。
俄羅斯否認有關指控。
事實上,把核武部署到太空並非天方夜譚。
1962年,美國曾在太空引爆核彈,測試是否會產生電磁脈衝。電磁脈衝可令電子設備失效、干擾無線電通訊,甚至形成人工輻射帶,癱瘓衛星。
這項名為「Starfish Prime」的試驗,確實產生遠超預期的電磁脈衝,導致數枚衛星在其後數日及數月內失效。
其後,美蘇都曾進行規模較小的相關試驗。1964年,《部分禁止核試驗條約》正式禁止在太空進行核試驗。
蘇斯表示:「根據目前掌握的資訊,現時軌道上並沒有攜帶核武的衛星。」
「但要製造一枚,我相信任何擁有核能力的國家都做得到。」
那麼,俄羅斯真的會部署嗎?
即使真的建成,蘇斯認為俄方真正使用的可能性仍然很低。
她指出,俄羅斯盟友中國如今對太空技術的依賴程度亦愈來愈高,幾乎追上美國,「對俄羅斯而言,只有在最後關頭才有可能動用。」
這類爆炸產生的碎片,甚至可能引發「凱斯勒效應」。蘇斯解釋,爆炸造成的輻射,或會意外令人類在數月甚至數年內無法進入太空。

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未來的反太空武器又會如何發展?
普贊說:「我們知道,中國的太空計劃正快速推進,新技術及新硬件的研發和測試速度都很快。」
他指出,從西方政府近年資助的研究可見,大量資金正投放於研發小型「守護者衛星」。
這類衛星可保護極具價值而又脆弱的重要衛星,亦可派往檢查其他衛星。
日本、法國、印度及德國均已表示,計劃建造或已開始建造這類「保鑣衛星」。
賓根則指出:「任何擁有導彈、掌握基本軌道定位資訊,又知道衛星沿固定軌跡運行的國家,例如伊朗或朝鮮,都有能力發射導彈攔截衛星。」
不過,即使擊落一枚甚至數枚像星鏈這樣的大型衛星星座中的衛星,也未必足以癱瘓整個網絡。
這並不代表核武器是唯一可行的選項。
另一個構想,是利用935個由無人機、氣球或飛機搭載、同步運作的小型干擾器。中國一項研究指出,這些干擾器可組成一道電磁屏障,覆蓋約相當於台灣面積的範圍,足以阻斷星鏈的訊號。
蘇斯說:「太空強權因誤判而引發危機的風險,只會愈來愈高。如果有衛星突然解體,而附近剛好有一枚可疑衛星,人們勢必會問:這究竟是一次蓄意、惡意的干預,還是一場意外?」
我們使用了人工智慧協助翻譯這篇文章,它的原文是英文。在發佈之前,BBC記者檢查了翻譯的內容。



















