Голяма част от военната история на човечеството показва, че когато то навлезе в нова територия или разработи нова технология, има кратък период, през който тази област е относително „мирна“.

Пример за това можем да видим при барута. От случайно открита химична формула, използвана за фойерверки и медицина, той достига бойното поле за няколко десетилетия и изцяло променя „изкуството на войната“. Същото се вижда и при авиацията. Когато човечеството за първи път покорява небесата, тази новооткрита сфера остава в началото изключително спокойна.

Когато първите самолети, използвани с военна цел, се срещат в небето, пилотите или е трябвало да използват личните си огнестрелни оръжия, или са се разминавали с противниците си във въздуха. Войната достига облаците с монтирането на картечници на самолетите и раждането на първите военновъздушни сили.

Космосът е точно такъв феномен във военната история. Подобно на първите самолети, първите сателити остават напълно недостижими и далеч от кръвопролитията на Земята. Но също както авиацията, така и Космосът не остава за дълго недостижим за вечния спътник на човечеството – войната.

Тази статия ще представи основите на това какво представляват военните действия в Космоса, техния ефект и значение. Няма да се разглеждат конкретни оръжейни системи, а теорията зад тях, различните им видове и тяхната функция в общия контекст на орбитата около Земята.

Или с други думи: Какво да направим, ако искаме да унищожим сателит?

Това бе една от темите, представени от екипа на De Re Militari в самостоятелен панел на конференцията Space Defense Forum, организирана от Ratio, Българския Космически Клъстер и SeeNext.

Къде точно се намират сателитите

Преди нещо да може бъде прехванато, то трябва да бъде локализирано. Тъй като воденето на военни действия в Космоса е много по-различно от воденето им в атмосферата, преди да разгледаме различните похвати за унищожаване на изкуствени спътници, трябва да положим фундаменталните основи на това какво представлява това ново бойно поле.

За разлика от Земята, където гравитацията и атмосферното съпротивление постоянно забавят обектите, в орбита липсата на въздух променя тази „естествена математика“. На земното бойно поле всеки изстрелян снаряд в даден момент губи скорост и пада, докато в космическия вакуум веднъж задействаният апарат или оръжие ще продължи да се движи по инерция с огромна скорост, на теория, до безкрайност.

Тази липса на атмосфера от своя страна превръща маневрирането в трудна задача, тъй като в Космоса няма въздух, който да въздейства върху предметите, за да променят курса си. Всяка промяна на посоката изисква изхвърлянето на маса, което подчинява космическите апарати на строгия лимит на т.нар. Delta-V (общия капацитет за промяна на скоростта въз основа на наличното гориво).

За разлика от самолета, който просто каца, когато резервоарът му се изпразни, сателитът, останал без гориво за маневриране, остава завинаги „заключен“ в текущата си орбита.

В края на октомври 1957 г. в орбитата на Земята има 1 изкуствен спътник, а днес около планетата обикалят над 14 хиляди активни сателита и още хиляди неработещи апарати или друга форма на космически отпадък. Всички те се намират в орбити. Съществуват много видове орбити, всяка с различна полезност, но за целта на анализа ще се фокусираме върху няколко основни:

• Ниска околоземна орбита (LEO): Намира се на няколкостотин километра над морското равнище (от 200 до 1200 км над Земята). По-голямата част от изкуствените спътници се намират именно тук. В тази орбита оперира Starlink, Международната космическа станция, както и множество комуникационни и метеорологични спътници;

• Средна околоземна орбита (MEO): Тя се простира до около 20 000 км над морското равнище и е пространството за навигационните спътникови системи (GPS, GLONASS, Galileo и др.);

• Геостационарна орбита (GEO): Намира се на 35 786 км над земната повърхност, с орбитален период, равен на периода на завъртане на Земята. Спътник в геостационарна орбита изглежда сякаш виси неподвижно над дадена точка от планетата. Тя се използва основно за телекомуникационни, телевизионни и тежки метеорологични спътници.

Как да унищожим сателит

След като знаем къде се намира целта, се преминава към въпроса как да бъде поразена и с какво. Основна характеристика на сателитите е, че те са изключително крехки апарати, намиращи се в среда, където обектите се движат със скорост от десетки хиляди километри в час.

Поради тази огромна кинетична енергия всеки космически отломък се превръща в оръжие с потенциал за масово поразяване при сблъсък. В същото време проследяването в орбита не е лесна задача. Въпреки че почти всичко около Земята е регистрирано, радарите не следят всеки обект в реално време, а позициите им често се предвиждат чисто математически.

Кинетични оръжия

Първата категория антисателитни оръжия (ASAT) е кинетичната – тя е най-конвенционалната и интуитивна. Човечеството от векове усъвършенства философията на изстрелването на предмети с висока скорост по разнообразие от цели. Тъй като сателитите са изключително крехки, не е нужно те да бъдат удряни с нещо голямо или експлозивно, за да се постигне желаният резултат. Основната пречка пред кинетичния подход е самото достигане и прецизно прихващане на целта.

В момента съществуват два основни метода за кинетична атака срещу сателити. Първият е т.нар. Direct Ascent. Това са ракети, които се изстрелват от Земята (от изтребители, наземни силози или мобилни установки) и се насочват директно към преминаващия в орбита сателит. Това е най-тестваният подход, разработван още през 70-те години на миналия век от САЩ и СССР и по същество се свързва най-вече с балистични ракети, адаптирани за противосателитни функции.

Всяка държава с развита ракетна програма разполага с капацитета да разработи ефективна ASAT система. До момента четири страни са демонстрирали успешно подобни способности – САЩ, Русия, Китай и Индия. Основният недостатък в случая е ограничение от земната инфраструктура и лимитиран обхват – повечето кинетични оръжия от този тип нямат енергийния капацитет да достигнат високи орбити (като GEO) и поразяват цели само в LEO.

Вторият метод са ко-орбиталните оръжия (Co-orbital). Той представлява поразяването на сателити с помощта на други космически апарати – „сателити убийци“.

При него има две опции за атака: сателитът да се използва като „таран“ или той да изстреля специализиран прехващач към целта. Основното предимство тук е гъвкавостта и големият обхват – „сателит убиец“ може да бъде позициониран предварително дори в далечната GEO орбита, където ракетите от Земята трудно достигат, и да остане в режим на изчакване с години.

Основният недостатък е високата техническа сложност и цена, както и фактът, че разполагането им е напълно видимо за противника. Тъй като орбиталното пространство се следи постоянно, всеки апарат, който започне подозрително да маневрира и да се приближава до чужд спътник, веднага ще бъде засечен.

Енергийни оръжия (Лазери)

Втората категория ASAT обхваща оръжията с насочена енергия и по-точно лазерите. Подобно на кинетичните опции, те също се делят на базирани на Земята и базирани в Космоса.

Наземните противосателитни лазерни системи се наричат „заслепители“ (dazzlers). Те не притежават мощност да стопят физически или да взривят сателит през плътната земна атмосфера. Вместо това те действат като високотехнологично фенерче, насочено директно в оптичните сензори на преминаваща цел.

Методът е изключително ефективен срещу шпионски и разузнавателни сателити – лазерът временно заслепява или трайно изгаря чувствителната апаратура, без да разрушава физическата цялост на корпуса.

Основното предимство на този метод е неговата неразрушителна природа и ниската цена за експлоатация. Единственият разход при употреба е сметката за електроенергия на комплекса. От друга страна, „заслепителите“ са силно ограничени от метеорологичните условия (облачност, мъгла) и изискват перфектна права линия на видимост. Те бързо губят интензитет с разстоянието, което прави спътниците на високи орбити практически недосегаеми за тях.

За да се избегнат тези атмосферни недостатъци, лазерните ASAT платформи могат да бъдат изведени директно в Космоса. Прикачването на лазер към сателит решава проблемите с обхвата и времето, но създава нов огромен инженерен проблем: как да се осигури достатъчно мощен и компактен енергиен източник на борда на малък космически апарат.

Докато „заслепителите“ са реално съществуваща и внедрена технология, орбиталните бойни лазери все още граничат с научната фантастика, макар технологичното им реализиране да наближава.

Пример за това са планираните от Франция за края на десетилетието „патрулни сателити“. Това са апарати, оборудвани с лазери с ниска мощност, чийто замисъл е да патрулират около скъпа стратегическа инфраструктура, да засичат чужд саботаж и да неутрализират заплахите от непосредствена близост, без да генерират опасни отломки.

Други форми на ASAT

Кинетичните и енергийните оръжия не изчерпват арсенала за противодействие в орбита. Най-радикалният и исторически сред първите тествани методи е ядреното решение. В разгара на Студената война атомните бомба се е разглеждала като универсално оръжие, включително и за космическа отбрана. Основният аргумент за детонирането на ядрен заряд в орбита е пълната липса на нужда от точност.

През 1962 г. САЩ провеждат теста Starfish Prime, взривявайки 1.4-мегатонна ядрена бомба на 400 км височина. Ефектът е изключително разрушителен, взривът създава изкуствени радиационни пояси и мощен електромагнитен импулс (EMP). Вместо да унищожи само потенциални вражески цели, радиацията блокира и поврежда девет сателита в ниска орбита в рамките на няколко месеца.

Жертва на собствения си тест стават американски навигационни спътници, първият търговски комуникационен сателит Telstar, както и Ariel 1, първият сателит на Великобритания.

Далеч по-малко деструктивен метод е радиоелектронната борба (РЕБ). Вместо да атакува физически самия сателит, РЕБ се насочва към потока от данни между него и Земята. В контекста на ASAT ключово значение имат два вида радиоелектронна борба – заглушаването (Jamming) и фалшифицирането на сигнали (Spoofing).

• Заглушаването прекъсва връзката от Земята към сателита (uplink) или сигнала от сателита към наземните приемници (downlink). Системите с всенасочени антени, като GPS приемниците и сателитните телефони, са изключително уязвими към подобни смущения;

• Фалшифицирането има за цел да подаде към приемника подправен сигнал. Чрез манипулиране на GPS данните навигационните системи на противника могат да бъдат подведени, че се намират на коренно различно място, което тотално би объркало координирането на войските или насочването на автономни високоточни оръжия;

Следващият подобен метод е кибервойната. Тя атакува директно софтуера на космическите системи, позволявайки на хакерите да променят орбитата на даден спътник, да го изключат или да манипулират базата му от данни. Този метод е евтин, анонимен и най-често експлоатира пролуки в сложната верига на доставки — пробивът обикновено се извършва не в самия сателит в Космоса, а чрез наземна станция, софтуера на доставчика на компоненти или фирмата, извършила изстрелването.

Основният недостатък е несигурността: ако киберзащитата е изградена безупречно и няма човешка грешка, атаката е неприложима.

Голямото стратегическо предимство на РЕБ и кибервойната е, че те позволяват неутрализиране на противника под прага на открит междудържавен конфликт. Ако държава „Х“ взриви физически спътник на държава „У“, това е ясен казус за обявяване на война. Но ако просто заглуши или хакне сигнала му над зоната на бойните действия, това остава в сивата зона на хибридната агресия и трудно може да предизвика директен военен отговор срещу територията на нападателя.

Струва ли си унищожаването на сателити

Космическата инфраструктура днес е гръбнакът на съвременното общество — от глобалните комуникации и интернет до метеорологията и транспорта. Въоръжените сили зависят от нея в още по-голяма степен. НАТО определя космическите активи като критично важни за сигурността, тъй като те позволяват на въоръжените сили на Алианса да реагират на кризи бързо, ефективно и с висока прецизност.

Съвременната верига за поразяване (kill chain), чрез която военните идентифицират и неутрализират цели, в огромна степен зависи именно от тези сателити. Валидно е за всеки етап от процеса – от първоначалното засичане чрез разузнавателно спътниково наблюдение до финалния удар с оръжия, насочвани по GPS. Лишаването от тези сигнали и космически ресурси мигновено би направило военните части по-бавни, глухи и слепи на бойното поле.

На пръв поглед изглежда логичен стратегически ход, но физиката на Космоса носи риск от неконтролируеми и необратими косвени щети по силата на Синдрома на Кеслер. Това е ефектът на доминото в Космоса. Ако физическото унищожаване на сателити генерира критично количество отломки, един фрагмент удря съседен апарат, създавайки нови хиляди парчета, които на свой ред разрушават други сателити.

При мащабен кинетичен конфликт Синдромът на Кеслер би могъл да превърне ключови орбити в неизползваема „ничия земя“, осеяна с милиони парчета отломки, действащи като куршуми. Подобен сценарий би унищожил не само военните активи на врага, но и цивилната инфраструктура на цялото човечество, връщайки технологиите, на които разчитаме ежедневно, с десетилетия назад.

Развитието на антисателитните технологии изправя съвременните генерали пред парадокс, подобен на този с ядреното оръжие през Студената война – концепцията за Гарантираното взаимно унищожение (MAD), но в контекста на орбиталната среда.

Възможността да заслепиш или унищожиш космическото око на противника предлага огромно тактическо предимство, но цената за това може да бъде затварянето на орбиталното пространство за векове. Затова хибридните похвати за неутрализирането на сателитните активи остават основни в репертоара на геополитическите играчи.