【科技.未來】大國軍備競賽升級 衛星攻防戰展開

撰文:
最後更新日期:

美國總統特朗普上月中簽署2020財政年度《國防授權法》(NDAA),正式成立太空部隊(Space Force),為醞釀多時的太空軍事競賽揭開序幕。太空除了被特朗普稱為「世界上最新的戰鬥領域」,中國、俄羅斯、法國等也已經或即將成立太空部隊,印度也初步展示了太空軍事能力……當《星球大戰》(Star Wars)、《高達》等科幻經典的預言未成事實前,各國的太空軍隊將會如何交戰?把戰場擴展至太空又會有什麼後果?

美國總統特朗普(右)上月正式成立太空部隊,並任命原太空司令部司令雷蒙德(左)帶領。(AP)

有說,美國之所以成立太空軍,主要是察覺到中、俄在太空軍事上的進展。正如美國副總統彭斯(Mike Pence)說:「在上一世代,太空環境從根本出現了變化,一度是和平、沒有競爭,現在變得擁擠和充滿對抗性。」俄羅斯在2015年已成立航空太空軍;中國在同年也增設戰略支援部隊,鞏固和整合太空、數碼、電子和心理戰爭,並以2030年躋身航天強國為目標,希望在今年內將自行研製的北斗衛星導航系統(BDS)形成全球覆蓋能力,擺脫對美國全球定位系統(GPS)的依賴,然後在2022年建立太空站,還正部署未來建立月球科研基地;法國總統馬克龍也在去年7月宣布,將在今年9月前在空軍之內成立太空司令部,監察太空垃圾和敵對活動,並會使用防禦武器如小型衛星。

美國太空部隊隸屬空軍,而非特朗普最初所設想的「獨立而平等」。白宮去年8月重新成立的太空司令部(AFSPC)將負責太空交戰策略,以及研究對美國國家安全最為有利的太空科技使用方法,如提供宙基(space-based)通訊予海外軍隊,又或是監察地球某處等。太空部隊則負責「運作、訓練和裝備」太空司令部一切所需,例如取得合適的監控或通訊衛星,送往太空,並訓練人手操作太空載具。

美國早於列根時代已提出過「星戰」計劃。(Getty Images)

免成「太空珍珠港」

特朗普並非首個想要建立太空軍或提出這種威脅論的美國總統。冷戰時期,美國國會在1982年建議成立「航太部隊」或「太空部隊」,以開發「太空激光戰鬥站」來應對蘇聯彈道導彈攻擊。翌年,時任總統列根提出俗稱「星戰」(Star Wars)的戰略防禦計劃(SDI),惟一直流於研究階段,後繼的導彈防禦局(MDA)只使用類似薩德(THAAD)的陸基(ground-based)系統防禦高空導彈。

2001年初,美國前國防部長拉姆斯菲爾德(Donald Rumsfeld)領導的委員會警告,美國沒有足夠能力保護衛星:「若美國要避免成為『太空珍珠港』,就需要慎重看待攻擊美國太空系統的可能性。」特朗普2017年上台執政後,共和黨眾議員羅傑斯(Mike Rogers)建議成立「太空警察」,特朗普本人則在2018年6月正式要求五角大樓籌組太空部隊,並在上月眾參兩院通過《國防授權法》後正式成立,是美國自1947年以來首次組建的新武裝部隊。

當戰場擴展至太空,衛星已成為各國太空軍隊戰略部署的攻守目標。(Getty Images)

不論對哪國來說,「太空珍珠港」這種威脅論並非毫無根據,畢竟衛星對我們太重要。我們每天使用的GPS,基本上是依靠衛星為全球提供一個共同的時鐘,讓各電話公司網絡得以同步、自動櫃員機記錄交易時間、輔助我們駕駛、召喚Uber或搭飛機。衛星還可用於農業、電網、監察天氣和環境災害等。

讓各國看重的還有軍事上的應用,GPS本來就是軍方研發的產物。衞星不但可提供核攻擊預警、統整導彈攔截和監察其他國家是否有遵守軍備控制條約,更可向衝突中的軍隊提供通訊、導航、偵察、戰略導彈偵測等。美國太空司令雷蒙德(John Raymond)回想:「沙漠風暴(波斯灣戰爭)是我們首次把戰略性太空資訊,整合到戰區之中。」當年,美國和盟軍地面部隊展開「左勾拳」行動,攻擊科威特的伊拉克軍隊西翼,就展示了衛星的功用。「在夜晚走過沙漠,沒有路和地圖,全靠GPS。」雷蒙德說。此外,當年伊拉克的蘇聯製飛毛腿飛彈,威力也被紅外線導彈預警衛星大大削弱。

自波斯灣戰爭以來,衛星已成行軍作戰部署不可缺少的太空科技。圖為1991年該戰爭中一名軍人在沙漠中操作微型衛星接收器(SLGR)。(U.S. Army)

談到現在,雷蒙德說:「沒有一件我們今天在做的事、沒有一個水手、士兵、海軍執行任務時不用太空技術的。」太空對地面部隊支援的最直接例子是戰術突擊工具(ATAK),即很多士兵攜帶於胸前的智能手機,利用GPS導航各種地形、協調攻擊、設定疏散區,並經衛星與盟軍保持同步等。美國海軍戰爭學院國家安全事務學系主任Joan Johnson-Freese指,從太空系統取得的資訊對現時的戰爭十分重要:「誰能最快取得最好的資訊就贏,而太空就提供了很多資訊。」其他國家陸續研發或開始使用自己的定位導航系統,例如中國的北斗、俄羅斯的GLONASS、歐洲的伽俐略、日本的QVSS、印度的NAVIC等。

正因衛星和GPS功能強大,一旦失靈,可想而知會導致經濟和軍事陷入混亂。難怪世界安全基金會(SWF)項目計劃總監Brian Weeden預言:「我們絕對會見到,太空會在未來地球衝突中扮演一個角色。」因此,比起《星球大戰》的鈦戰鬥機和光劍格鬥、《高達》的機械人或《宇宙戰艦大和號》等各種經典太空戰爭情節,美國智庫戰略與國際研究中心(CSIS)航太安全計劃總監Todd Harrison解釋,美國新成立的太空部隊「不是要把軍隊成員送到太空,也與美國太空總署(NASA)無關,不是要防禦小行星或外星人」,衛星才是各國太空軍隊的攻守目標。

去年3月,印度總理莫迪宣布反衛星武器測試成功,擊落了一個低地軌道衛星。(Getty Images)

衛星攻防研發戰

Harrison指,太空武器主要分為四種:動能(以摧毀衛星為目標)、非動能(不接觸衛星而使它失靈)、電磁(干預衛星訊號)和數碼(破壞傳往衛星的數據)。最直接當然是摧毀衛星。美國在1959年進行了第一次反衛星武器(ASAT)測試,到1985年測試從F-15戰鬥機發射ASM-135反衛星導彈,擊毀太陽物理實驗衛星Solwind P78-1。上世紀六十年代開始研發反衛星武器的俄羅斯,也在2015年起多次成功測試垂直發射的反衛星導彈PL-19 Nudol,展示擊落軌道上衛星的能力。

中國在2007年加入競賽,以彈道導彈擊毀位於離地面861公里低地軌道、已退役的氣象衛星「風雲1-C」。美國在翌年「跟風」擊毀一個即將墜落地球的失靈間諜衛星。2013年,中國報稱在科學測試中擊落一個位置較高、位於離地面30,000公里軌道的衛星,軌道十分接近地球同步軌道(離地面35,000多公里),即一些軍用通訊、導彈預警衛星的所在之處。去年3月底,印度成為第四個有能力破壞軌道衛星的國家,在代號為「女神力量行動」(Mission Shakti)的試驗中,擊毀一個位於離地面300多公里低地軌道上的衛星。

宙基衛星武器(香港01製圖)

也有國家設想以激光擊毀敵方衛星。據法國《觀點》(Le Point)周刊報道,去年7月底,法國國防部長帕利(Florence Parly)透露,計劃為下一代的衛星加裝鏡頭,辨識如反衛星武器等太空威脅,成功的話,再在下一代衛星上配備激光,以阻礙或摧毀敵方衛星,目標是2030年在軌道上運作。當然,至今仍未有國家能夠在太空利用激光擊落衛星,不論使用電力或化學物,仍難以產生足夠的激光功率。但也不代表激光武器無用武之地,在現時一些試驗中,使用激光的目的並非完全毀滅衛星,而是破壞它的影像感應器,令其無法拍到某些重要地方。中國或最快在今年內擁有一個陸基激光武器,可破壞低地軌道衛星的光學感應器,至2020年代中將能摧毀衛星結構。

有些衛星則針對軍事情報,例如俄羅斯的Olymp-K衛星在2018年接近法國與意大利的軍事衛星Athena-Fidus,被指控試圖截取通訊,屬間諜行為。更常見的攻擊手段為干擾訊號或以錯誤訊號欺騙衛星,干擾器會以跟GPS或其他衛星通訊系統相同的頻率運作封阻訊號,可干擾從地面基站發往衛星的指令訊號,又或在終端用戶接受衛星訊號前加以阻撓。

法國防部長帕利(左)去年7月透露,將開發反衞星激光武器。(AFP)

干擾很多時都難以判斷是否故意,即使美軍也不時意外干擾了自己的通訊衛星,且干擾可隨時終止,難以追究,也可令敵方懷疑自己的設備是否可靠。2018年11月,北約軍隊在挪威和芬蘭演習時GPS訊號被干擾;去年6月,以色列的本古里安(Ben-Gurion)國際機場亦持續三星期遭遇針對GPS訊號的干擾—向上空飛機提供錯誤位置。兩宗事件的矛頭都指向俄羅斯,但遭其否認。而美國國防情報局(DIA)一份報告聲稱,中國正研發一種干擾器可涵蓋廣闊頻率,包括軍事通訊波段。這種攻擊容易發動,2013年,美國德州大學學生就以一個行李箱大小的裝置產生假GPS訊號,改變地中海一艘豪華私人遊艇的航道。

此外,部份黑客被指曾作出數碼攻擊,干擾衛星與地基站之間的數據流通。例如2007和2008年,黑客對挪威地基站的數碼攻擊,就令NASA的Landsat和Terra氣象觀察衛星受到2至12分鐘不等的多次干擾。雖然這兩次黑客沒有傳達指令至衛星或洩漏數據,但有專家警告,黑客可以關掉衛星的通訊令它再無作用,或用盡它所有推進劑,甚至把它的影像感應器指向太陽而致燒毀。

衛星數碼干預或欺騙攻擊(香港01製圖)

各國當然想方設法應付種種威脅。美國一支太空中隊正研發比現有衛星準確三倍、抗干擾能力高八倍的新一代衛星,並開始製作更難找到和被攻擊的衛星,預計2022年發射的新型實驗GPS衛星NTS-3將會配備一個可透過編程轉向的天線,以高功率的訊號對抗干擾,而且被設計為即使與地面控制人員失去聯絡仍能準確運作,以及可偵測是否有人嘗試干擾。

美國亦正考慮未來使用大量、小型而便宜的衛星組成巨型「星座」,在低地軌道安全快速地傳送資訊。這樣,敵方要阻礙太空系統發揮功能,就需摧毀一定部份的「星座」,而不只是個別衛星。美國國防高等研究計劃署(DAPRA)的Blackjack計劃便曾設想,把軍用感應器安裝到每個成本不足600萬美元的商業衛星。美國戰略司令部指揮官海頓(John Hyten)在去年4月的國家太空論壇上揚言,這種「星座」可用來控制核武。歐洲太空總署正研究未來以量子加密通訊技術加強衛星安全。

繼續閱讀︰

當太空淪為戰場 開戰大家都輸?

相關文章︰

冷戰與太空競賽不再 誰還支持美國重返月球?

阿波羅的夢魘 當重返月球也是就業問題

美國重返月球的說法 可讓NASA取得足夠預算?

50年後重返月球 重探阿波羅未解之謎

為了前往火星 應先重返月球?

太空站與載具進度落後 NASA可如期載人重返月球?

2024年重返月球 NASA還欠什麼?

上文節錄自第197期《香港01》周報(2020年1月13日)《大國軍備競賽升級 太空成為新的戰場》。

更多周報文章︰【01周報專頁】

《香港01》周報,各大書報攤、OK便利店及Vango便利店有售。你亦可按此訂閱周報,閱讀更多深度報道。



X
X
請使用下列任何一種瀏覽器瀏覽以達至最佳的用戶體驗:Google Chrome、Mozilla Firefox、Internet Explorer、Microsoft Edge 或Safari。為避免使用網頁時發生問題,請確保你的網頁瀏覽器已更新至最新版本。