Hoe een oorlog in de ruimte te bestrijden (en ermee weg te komen)

Een illustratie van een raket in de ruimte Nick Little

In maart werd India pas het vierde land ter wereld - na Rusland, de VS en China - dat met succes een satelliet in een baan om de aarde heeft vernietigd. Missie Shakti, zoals het werd genoemd, was een demonstratie van een direct opstijgend anti-satellietwapen (ASAT) - of in gewoon Engels, een raket die vanaf de grond werd gelanceerd. Typisch heeft dit type ASAT een kill-voertuig, in wezen een stuk metaal met een eigen geleidingssysteem, gemonteerd op een ballistische raket. Kort nadat de raket de atmosfeer heeft verlaten, maakt het kill-voertuig zich los en maakt kleine koerscorrecties als het het doelwit nadert. Er zijn geen explosieven nodig; bij orbitale snelheden doet kinetische energie de schade.

Het idee om satellieten neer te schieten bestaat al zo lang als satellieten. De eerste (mislukte) ASAT-test, door de VS, was in 1958, minder dan een jaar na de lancering van Spoetnik . Tijdens de Koude Oorlog ontwikkelden de VS en de Sovjets allebei geavanceerde anti-satellietwapens. De VS beschikten over raketten die konden worden gelanceerd vanaf straaljagers (met succes getest in 1985), evenals raketten met kernkoppen die vijandelijke satellieten konden vernietigen. China's eerste succesvolle ASAT-test was in 2007.

Cyberaanvallen: Satellieten zijn computers die zich toevallig in de ruimte bevinden, dus ze zijn kwetsbaar voor aanvallen die ze uitschakelen of kapen, net als hun landgenoten.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van juli 2019

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Ondanks de houding heeft nog geen enkel land de satelliet van een ander vernietigd, vooral omdat de meeste landen die dat kunnen doen ook kernmachten zijn. Maar naarmate satellieten meer verweven raken met elk aspect van het burgerleven en militaire operaties, neemt de kans toe dat iemand ergens zal besluiten dat het aanvallen van een satelliet het risico waard is - en mogelijk de eerste volledige ruimteoorlog ter wereld zal veroorzaken.

In zekere zin voeren de supermachten al bijna sinds de dagen van Spoetnik , satellieten gebruiken om vijandelijke bewegingen te bespioneren en hun eigen troepen te coördineren. Tijdens de Koude Oorlog gebruikten de VS en de Sovjets de ruimte om te kijken naar inkomende nucleaire aanvallen en om kernwapens te rangschikken. Het was een tijdperk waarin de eerste beweging in de ruimte alleen de opmaat kon zijn voor een nucleaire aanval.

Tegenwoordig is veel meer civiele infrastructuur afhankelijk van GPS en satellietcommunicatie, dus aanvallen daarop kunnen tot chaos leiden. Het leger leunt ook zwaarder op satellieten: data- en videofeeds voor bewapende UAV's, zoals de Reaper-drones die het Amerikaanse leger boven Afghanistan en Irak laat vliegen, worden via satelliet naar hun menselijke operators gestuurd. Intelligentie en beelden worden ook verzameld door satellieten en naar operatiecentra over de hele wereld gestraald. Bij de beoordeling van Chinese analisten wordt ruimte gebruikt voor tot 90% van de inlichtingen van het Amerikaanse leger. Wanneer mensen naar oorlog in de ruimte kijken, denken ze eraan dat het in de toekomst zal gebeuren en [denken] dat het catastrofaal zal zijn. Maar het gebeurt nu, zegt Victoria Samson, kantoordirecteur in Washington bij de Secure World Foundation.

De ruimte is zo intrinsiek aan hoe geavanceerde militairen op de grond vechten dat een aanval op een satelliet niet langer het openingsschot in een nucleaire apocalyps hoeft te signaleren. Als gevolg hiervan is afschrikking in de ruimte minder zeker dan tijdens de Koude Oorlog, zegt Todd Harrison, hoofd van het Aerospace Security Project bij CSIS, een denktank in Washington, DC. Niet-statelijke actoren, evenals kleinere mogendheden zoals Noord-Korea en Iran, krijgen ook toegang tot wapens die de neuzen van veel grotere landen in de ruimte kunnen bloeden.

spoofing: Het imiteren van satellieten van tegenstanders is meestal lastiger dan een signaal te storen, maar gemakkelijker dan de satellieten over te nemen - met vergelijkbare effecten.

Dat betekent niet noodzakelijkerwijs het opblazen van satellieten. Minder agressieve methoden omvatten doorgaans cyberaanvallen om de gegevensstromen tussen satellieten en de grondstations te verstoren. Sommige hackers zouden dit al hebben gedaan.

Bijvoorbeeld, in 2008 zorgde een cyberaanval op een grondstation in Noorwegen ervoor dat iemand 12 minuten storing veroorzaakte met NASA's Landsat-satellieten. Later dat jaar kregen hackers toegang tot NASA's Terra Earth-observatiesatelliet en deden ze alles behalve opdrachten geven. Het is niet duidelijk of ze dit hadden kunnen doen, maar ervoor kozen om het niet te doen. Ook is niet duidelijk wie er achter de aanval zat, hoewel sommige commentatoren destijds met de vinger naar China wezen. Experts waarschuwen dat hackers de communicatie van een satelliet kunnen afsluiten, waardoor deze onbruikbaar wordt. Of ze kunnen het permanent beschadigen door al het drijfgas weg te branden of de beeldsensor op de zon te richten om het uit te branden.

Een andere veelvoorkomende aanvalsmethode is het blokkeren of vervalsen van satellietsignalen. Hier is niets deftigs aan: het is gemakkelijker dan hacken en alle benodigde uitrusting is in de handel verkrijgbaar.

Jammers, vaak gemonteerd op de achterkant van vrachtwagens, werken op dezelfde frequentie als GPS of andere satellietcommunicatiesystemen om hun signalen te blokkeren. Ze gooien in feite een luchtbel rond de stoorzender waar de satellietsignalen niet werken, zegt Brian Weeden, een expert op het gebied van ruimtebeleid bij de Secure World Foundation. Jamming kan interfereren met het commandosignaal dat van het basisstation naar de satelliet gaat, of het kan knoeien met het signaal voordat het de eindgebruikers bereikt.

Jammer: Veel satellieten zijn gebouwd zonder speciale zorg voor storing, dus hun signalen kunnen gemakkelijk worden overweldigd door kwaadaardige uitzendingen.

Er zijn sterke vermoedens dat Rusland GPS-signalen heeft gestoord tijdens NAVO-oefeningen in Noorwegen en Finland, en soortgelijke tactieken heeft gebruikt in andere conflicten. Rusland valt absoluut ruimtesystemen aan met behulp van stoorzenders in heel Oekraïne, zegt Weeden. Jamming is moeilijk te onderscheiden van onbedoelde interferentie, waardoor toeschrijving moeilijk is (het Amerikaanse leger blokkeert regelmatig zijn eigen communicatiesatellieten per ongeluk). Een recent rapport van de US Defense Intelligence Agency (DIA) beweert dat China nu stoorzenders ontwikkelt die zich kunnen richten op een breed scala aan frequenties, waaronder militaire communicatiebanden. Noord-Korea zou stoorzenders uit Rusland hebben gekocht, en het is bekend dat opstandelingen in Irak en Afghanistan ze ook gebruiken.

Spoofing zendt ondertussen een nepsignaal uit dat GPS of andere satellietontvangers op de grond bedriegt. Nogmaals, het is verrassend eenvoudig. In de zomer van 2013 gebruikten enkele studenten van de Universiteit van Texas een apparaat ter grootte van een koffertje om een ​​GPS-signaal te vervalsen en een privéjacht van 80 miljoen dollar honderden meters uit de koers te laten raken in de Middellandse Zee. Hun exploit werd niet gedetecteerd (ze maakten het later zelf bekend). Rusland lijkt ook spoofing te gebruiken als een manier om kritieke infrastructuur te beschermen - of misschien zelfs president Vladimir Poetin zelf terwijl hij zich voortbeweegt, om hem te beschermen tegen mogelijke drone-moorden door zijn locatie te verbergen.

Naast dat het moeilijk is om iemand vast te pinnen, kunnen jammen en spoofing twijfel zaaien in de geest van een vijand over de vraag of ze hun eigen uitrusting kunnen vertrouwen wanneer dat nodig is. De processen kunnen ook op elk moment worden uitgeschakeld, wat attributie nog moeilijker maakt.

Maar soms wil iemand misschien een satelliet verlammen. Dat is waar lasers binnenkomen.

Geen enkel land kan nog lasers in de ruimte plaatsen die letterlijk satellieten neerschieten. Het opwekken van voldoende vermogen voor dergelijke lasers is moeilijk, of men nu elektriciteit of chemicaliën gebruikt.

lasers: Een satelliet opblazen met een laser is moeilijk, maar de sensoren tijdelijk verblinden is een stuk eenvoudiger. Dit gebeurt misschien al.

In theorie zouden krachtige lasers echter kunnen worden afgevuurd vanaf grondstations of op vliegtuigen worden gemonteerd. Alle grote ruimtemachten hebben onderzoeksfinanciering in dergelijke wapens gestoken. Er is geen bewijs dat iemand ooit lasers heeft gebruikt om doelen in de ruimte te vernietigen, hoewel lasers in vliegtuigen zijn getest tegen raketten in de atmosfeer. Het DIA-rapport suggereert dat China al volgend jaar een laser op de grond zal hebben die de optische sensoren van een satelliet in een lage baan om de aarde kan vernietigen (en die tegen het midden van de jaren 2020 in staat zal zijn de structuur van de satelliet te beschadigen) . Over het algemeen is de bedoeling met lasers niet om een ​​satelliet uit de lucht te schieten, maar om de beeldsensor te overweldigen, zodat deze geen gevoelige locaties kan fotograferen. De schade kan tijdelijk zijn, tenzij de laser krachtig genoeg is om het permanent te maken.

Lasers moeten heel precies worden gericht, en om goed te werken, hebben ze complexe adaptieve optica nodig om atmosferische storingen op te vangen, net zoals sommige grote telescopen op de grond doen. Toch is er enig bewijs, allemaal onbevestigd en bij uitstek te ontkennen, dat ze al worden gebruikt. In 2006 beweerden Amerikaanse functionarissen dat China lasers richtte op Amerikaanse beeldsatellieten die over Chinees grondgebied vlogen.

Het gebeurt de hele tijd op dit lage niveau, zegt Harrison. Het is meer agressie uit de grijze zone. Landen verleggen de grenzen van geaccepteerd gedrag en stellen normen ter discussie. Ze blijven onder de drempel van het conflict.

In november 2016 merkte het Commercial Spaceflight Centre van AGI, een ruimtevaartbedrijf, iets vreemds op. Kort nadat hij was gelanceerd, begon een Chinese satelliet, zogenaamd ontworpen om hoogwaardige zonnecellen en nieuwe drijfgassen te testen, een aantal andere Chinese communicatiesatellieten te naderen, waarbij hij in een baan om de aarde bleef voordat hij verder ging. Het kwam binnen een paar mijl van een - gevaarlijk dichtbij in ruimtetermen. Het bracht bezoeken aan anderen in 2017 en 2018. Een andere Chinese satelliet, die afgelopen december werd gelanceerd, bracht een tweede object vrij toen het een geostationaire baan bereikte die onder onafhankelijke controle leek te staan.

Het vermoeden is dat China oefent voor iets dat bekend staat als een co-orbitale aanval, waarbij een object in een baan om de aarde wordt gestuurd in de buurt van een doelsatelliet, zichzelf in positie manoeuvreert en vervolgens wacht op een bevel. Dergelijke oefeningen zouden minder agressieve doeleinden kunnen hebben - misschien andere satellieten inspecteren of repareren of weggooien. Maar co-orbiting kan ook worden gebruikt om te jammen of te snuffelen in de gegevens van vijandelijke satellieten, of zelfs om ze fysiek aan te vallen.

Ook Rusland is aan het spelen in een geostationaire baan. Een van zijn satellieten, Olymp-K, begon regelmatig te bewegen en kwam op een gegeven moment tussen twee commerciële Intelsat-satellieten in. Een andere keer kwam het zo dicht bij een Frans-Italiaanse militaire satelliet dat de Franse regering het een spionagedaad noemde. De VS hebben op dezelfde manier een aantal kleine satellieten getest die in de ruimte kunnen manoeuvreren.

Als de dominante speler in de ruimte gedurende decennia, heeft de VS nu het meeste te verliezen. Het DIA-rapport wijst erop dat zowel China als Rusland hun legers hebben gereorganiseerd om ruimteoorlogvoering een veel centralere rol te geven. (De heropleving door president Donald Trump van het idee van een ruimtemacht, hoewel veel belachelijk gemaakt, kan het belang ervan in het militaire denken vergroten.) En er zijn angsten onder het Amerikaanse leger dat de VS zijn voorsprong heeft verloren. Rusland en China boeken sneller vooruitgang bij het ontwikkelen van tegenruimtesystemen dan dat we onze satellieten beschermen, wat ons steeds kwetsbaarder maakt voor aanvallen in de ruimte, zegt Harrison.

Als reactie daarop begint het Amerikaanse leger satellieten moeilijker te vinden en aan te vallen. De NTS-3, een nieuwe experimentele GPS-satelliet die in 2022 wordt gelanceerd, zal bijvoorbeeld programmeerbare, bestuurbare antennes hebben die met een hoger vermogen kunnen uitzenden om storing tegen te gaan. Het is ontworpen om nauwkeurig te blijven, zelfs als het de verbinding met grondcontrollers verliest, en om pogingen te detecteren om het signaal te blokkeren.

Een andere oplossing is om niet alleen afzonderlijke satellieten veerkrachtiger te maken, maar om constellaties te gebruiken waarin één satelliet niet zo belangrijk is. Dat is de gedachte achter Blackjack, een nieuw DARPA-programma om een ​​goedkoop netwerk van militaire communicatiesatellieten in een lage baan om de aarde te creëren.

Co-orbitale aanval: Bijtanken en satellieten repareren klinken als goede ideeën. Maar als je dicht bij een satelliet kunt blijven hangen, kun je deze dreigen met een verrassingsaanval.

Dergelijke constellaties kunnen ook worden gebruikt om kernwapens te controleren, zei generaal John Hyten, het hoofd van het Amerikaanse Strategische Commando, op het National Space Symposium in april. In plaats van te vertrouwen op geharde communicatieverbindingen, zei hij, moet nucleair commando en controle een bijna oneindig aantal paden hebben die door elk element van de ruimte gaan: verharde militaire ruimte, commerciële ruimte, verschillende soorten verbindingen ... zodat de tegenstander nooit kan erachter te komen hoe de boodschap overkomt.

Het Outer Space Treaty uit 1967 verbiedt massavernietigingswapens in de ruimte of op hemellichamen zoals de maan. Het verbiedt ook militaire bases, installaties en vestingwerken op hemellichamen, hoewel niet in een baan om de aarde. De grote ruimtevaartnaties hebben het verdrag lang geleden geratificeerd, maar de ambities van het verdrag om vreedzaam gebruik van de ruimte te codificeren lijken steeds verder weg, naarmate agressieve retoriek en acties steeds gewoner worden.

De VN hebben tientallen jaren geprobeerd om naties zover te krijgen dat ze de ruimte niet bewapenen. Vertegenwoordigers van meer dan 25 landen kwamen in maart bijeen tijdens een besloten bijeenkomst in Genève om een ​​nieuw verdrag te bespreken. De onderliggende moeilijkheid bij het doorbreken van de impasse is het aanhoudende wantrouwen tussen de grootmachten, zegt Hitoshi Nasu, een ruimteadvocaat aan de Universiteit van Exeter in het Verenigd Koninkrijk, die samen met collega's werkt aan het schrijven van een handleiding over hoe het internationaal recht van toepassing is op de ruimte.

Maar net als in de dagen van de Koude Oorlog, is de enige manier om een ​​conflict in de ruimte te stoppen een krachtig signaal te geven dat je bereid en in staat bent om er een uit te voeren, zegt Harrison: Vandaag zijn we niet voldoende voorbereid op een dergelijk conflict, en ons gebrek aan voorbereiding ondermijnt de afschrikking en maakt conflicten in de ruimte waarschijnlijker.

zich verstoppen