卫星：浮动的目标

选自英国《今日世界》杂志2016年2/3月号铃木一人（Kazuto Suzuki）晓 舟/译



卫星：浮动的目标

选自英国《今日世界》杂志2016年2/3月号
铃木一人（Kazuto Suzuki）
晓 舟/译

若是没有在空间轨道上运行的可靠卫星，那么日常生活将是不可想象的。若是没有全球定位系统信号，那么飞机就无法起降；如果没有任何来自空间的精确的定时信号，那么各个金融机构将会陷入一片混乱；若是没有借助于空间的通信，那么无人机就无法升空飞行；若是没有卫星图像，那么各种灾害将会更难以解决；凡此种种，不一而足。各种空间系统对于人类社会和人类的安全是至关重要的。

在军事方面，摧毁一国的空间能力将产生一种毁灭性后果。攻击各种漏洞并且给对手的军队和经济造成最大程度的损害是获得优势的最有效方法，所以一国越是依赖空间系统，它会变得越脆弱。空间系统已变成一个主要目标。

网络攻击：日益严重的威胁

破坏卫星能力有很多方法。这已经导致人们考虑包括网络攻击在内的各种非毁灭性的和隐蔽的手段。这可能意味着控制一颗特定的卫星或者控制整个通信网络。

为了改进各种通信网络的网络防御措施，人们已经进行了大量的研究。对于军方和民间运营商来说，网络比卫星更具有价值，所以重点放在保护网络上是不难理解的。

保护个别卫星免受网络攻击伤害的研究则少得多。可是，虽然有所忽视，但是防止卫星失控的重要性一点也不亚于保护各种网络，因为由恶意的势力所控制的任何一颗卫星对所有空间设施都是一种威胁。军方很自然比商业运营者更加重视捍卫其空间系统。各种商业卫星通信的弹性因而不如军事系统。但是它们正在越来越多地被用于军事通信和控制空中交通、铁路、电网以及其他重要的民用基础设施。这些商业卫星可能成为对手攻击的软目标。

各种地面站属于同一个范畴。与地球之间的卫星遥感数据链路需要一个跨越不同司法管辖区的地面站所组成的全球性网络；这些地面站的各种安保措施可能变得很复杂。包括军事机密卫星通信在内的各种机密卫星通信的完整性依赖于各个地面站的安全，而各个地面站是在各个主权国家的控制之下。这也许成为卫星运营商们一件很重要的事情。

在技术层面上，用于卫星通信的无线电频率是有限的。传统上，这些频率一直由国际电信联盟来分配，但是商业和私人卫星数量的增加给一种稀缺资源施加了巨大的压力。某些运营商尤其是小卫星的运营商们正在使用安全性较差的频率，有时候使用的是业余无线电频率。这一波段是对所有人开放的，而且如果恶意的行为体想接管那些卫星的话，是很容易非法入侵的。

当然，安全能够加以升级。但是，对于小型卫星的运营商来说，这种费用将高得令人望而却步，并且对商业企业施加了资金压力。由于没有任何监管机制来强迫小型运营商改进网络安全，所以它们很难将这些额外的费用转移到各自客户的身上。

对一个卫星系统进行网络攻击的另外一种手段是遥感数据的“欺骗”（spoofing）。“欺骗”是一项旨在提供一颗有关卫星的位置、方位和机械状况的虚假信息的技术。如果一家卫星运营商接收到这种虚假信息，那么它将会立即尽力去操纵这颗卫星返回其正确的轨道以便维持服务。

如果该非法入侵者（黑客）已仔细地算计出这些可能的欺骗之后操纵动作的话，那么它就能够引导将该卫星送入一条与其他卫星发生碰撞的轨道。虚假数据很难察觉，除非真正的数据出现极端异常情况，使人们能立刻察觉到被攻击了。

由激光引起的目眩

除了网络攻击之外，还有其他各种破坏卫星能力而不使用动力的办法。旨在破坏通信的干扰——电子战便是其中之一。2013年，朝鲜直接对韩国发出一种强烈的干扰信号，目的是扰乱全球定位系统信号，从而给空中交通和其他至关重要的基础设施造成混乱。这次攻击是由地面部队发动的，因此其效果受到地域的限制。要是攻击是由正在绕着轨道运行的空间设施发动的话，那么影响可能是全球性的。对全球定位系统信号或者其他无线电通信的干扰可以用简单的、市场上买得到的工具来实施。

另外一种非动力攻击的手段是“目眩”——用激光造成卫星“失明”。激光攻击的事件据报道主要是针对欧洲民用和军用地球观测卫星，而美国军事当局则称他们在一段时间里也曾经历过此类攻击。虽然这些攻击并未造成损害，但是如果使用了更强有力的激光装置的话，那么它们能够烧坏卫星传感器并且将它们彻底破坏。

最后，还有各种交会和对接技术。一颗卫星可接近一颗目标卫星，并且使用电力或者动力致使其功能瘫痪。这种攻击手段具有减少空间碎片产生危险的优势。可是，让该攻击者与另一颗卫星交会而未被发现，这将是很困难的。美国及其盟国正在快速制定出一项空间态势感知计划（Space Situational Awareness），侦察并且监控正在接近现有空间资产的任何卫星或者碎片。

非法入侵卫星

毫无疑问，各种空间系统对于我们的日常生活与安全是至关重要的。但是空间系统的安全水平是远远不够的。空间系统安全的一大重点仍然集中在诸如2007年进行的反卫星导弹试验等直接动力攻击上。但是还有很多其他破坏卫星能力的方法。

应该牢记的是，今天任何一颗卫星都可以变成一件空间武器。如果指令上行链路遭到有着恶毒意图的行为体非法入侵并且被接管的话，那么那颗卫星就可被误导到一条将会与其它卫星发生碰撞的轨道上。这意味着任何一颗卫星都具有被转变成一种破坏性力量的可能性，而不只是美国或其他大国的卫星，不管它是商业的、私营的、大学的还是科研机构的。保护所有卫星免受网络攻击伤害成为安全和可持续地利用空间的迫切要求。

一旦一次卫星碰撞产生空间碎片，那么它不仅会增加与其他卫星发生碰撞的风险，而且也可能产生凯斯勒综合症（the Kessler Syndrome，即新产生的碎片与其他碎片碰撞，而这些碰撞产生如此多的碎片会使轨道环境遭到致命污染）。在这种情况下，将不可能有利于人类的社会和经济利益，更别提世界的安全了。

原文标题：Satellites， the Floating Targets