Wie man einen Krieg im Weltraum führt (und damit davonkommt)

Eine Illustration einer Rakete im Weltraum Nick Little

Im März war Indien nach Russland, den USA und China das erst vierte Land der Welt, das erfolgreich einen Satelliten im Orbit zerstörte. Mission Shakti, wie sie genannt wurde, war eine Demonstration einer direkt aufsteigenden Antisatellitenwaffe (ASAT) – oder im Klartext, einer vom Boden abgefeuerten Rakete. Typischerweise hat diese Art von ASAT ein Tötungsfahrzeug, im Wesentlichen ein Stück Metall mit eigenem Leitsystem, das auf einer ballistischen Rakete montiert ist. Kurz nachdem die Rakete die Atmosphäre verlassen hat, löst sich das Kill Vehicle von ihr und nimmt kleine Kurskorrekturen vor, während es sich dem Ziel nähert. Es werden keine Sprengstoffe benötigt; Bei Orbitalgeschwindigkeiten richtet kinetische Energie den Schaden an .

Die Idee, Satelliten abzuschießen, gibt es schon seit es Satelliten gibt. Der erste (gescheiterte) ASAT-Test durch die USA fand 1958 statt, weniger als ein Jahr nach dem Start von Sputnik . Während des Kalten Krieges entwickelten sowohl die USA als auch die Sowjets ausgeklügelte Anti-Satelliten-Waffen. Die USA verfügten über Raketen, die von Kampfflugzeugen abgefeuert werden konnten (1985 erfolgreich getestet), sowie über Raketen mit Nuklearspitzen, die feindliche Satelliten auslöschen konnten. Chinas erster erfolgreicher ASAT-Test fand 2007 statt.

Cyberangriffe: Satelliten sind Computer, die sich zufällig im Weltraum befinden, daher sind sie anfällig für Angriffe, die sie deaktivieren oder entführen, genau wie ihre terrestrischen Kollegen.

Diese Geschichte war Teil unserer Juli-Ausgabe 2019

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Trotz des Getues hat noch keine Nation den Satelliten einer anderen zerstört – vor allem, weil die meisten Länder, die dazu in der Lage sind, auch Atommächte sind. Aber da Satelliten immer mehr mit allen Aspekten des zivilen Lebens und militärischer Operationen verflochten werden, steigen die Chancen, dass irgendjemand irgendwo entscheidet, dass der Angriff auf einen Satelliten das Risiko wert ist – und möglicherweise den ersten ausgewachsenen Weltraumkrieg der Welt auslöst.

Zumindest in gewissem Sinne führen die Supermächte fast seit den Tagen von Weltraumkriege Sputnik , indem sie Satelliten verwenden, um feindliche Bewegungen auszuspionieren und ihre eigenen Streitkräfte zu koordinieren. Während des Kalten Krieges nutzten die USA und die Sowjets den Weltraum, um nach bevorstehenden Atomangriffen Ausschau zu halten und Atomwaffen zu stationieren. Es war eine Ära, in der der erste Schritt in den Weltraum nur der Auftakt zu einem nuklearen Angriff sein konnte.

Heutzutage ist viel mehr zivile Infrastruktur auf GPS und Satellitenkommunikation angewiesen, sodass Angriffe darauf zu Chaos führen können. Auch das Militär stützt sich stärker auf Satelliten: Daten und Video-Feeds für bewaffnete UAVs, wie die Reaper-Drohnen, die das US-Militär über Afghanistan und den Irak fliegen lässt, werden per Satellit an ihre menschlichen Bediener gesendet. Informationen und Bilder werden auch von Satelliten gesammelt und an Operationszentren auf der ganzen Welt übertragen. Nach Einschätzung chinesischer Analysten wird der Weltraum für bis zu 90 % der Intelligenz des US-Militärs genutzt. Wenn Menschen einen Krieg im Weltraum betrachten, denken sie daran, dass er in der Zukunft stattfinden wird, und [denken], dass er katastrophal sein wird. Aber es passiert jetzt, sagt Victoria Samson, Leiterin des Washingtoner Büros der Secure World Foundation.

Der Weltraum ist so wesentlich für die Art und Weise, wie fortschrittliche Militärs am Boden kämpfen, dass ein Angriff auf einen Satelliten nicht mehr der Eröffnungsschuss in einer nuklearen Apokalypse sein muss. Infolgedessen ist die Abschreckung im Weltraum weniger sicher als während des Kalten Krieges, sagt Todd Harrison, der das Aerospace Security Project bei CSIS, einer Denkfabrik in Washington, DC, leitet. Nichtstaatliche Akteure sowie kleinere Mächte wie Nordkorea und der Iran erhalten ebenfalls Zugang zu Waffen, die die Nase viel größerer Nationen im Weltraum bluten können.

Spoofing: Die Satelliten der Gegner zu imitieren ist normalerweise schwieriger als ein Signal zu stören, aber einfacher als die Satelliten zu übernehmen – mit ähnlichen Effekten.

Das bedeutet nicht unbedingt, Satelliten in die Luft zu jagen. Weniger aggressive Methoden umfassen typischerweise Cyberangriffe, um den Datenfluss zwischen Satelliten und Bodenstationen zu stören. Einige Hacker sollen dies bereits getan haben.

Im Jahr 2008 führte beispielsweise ein Cyberangriff auf eine Bodenstation in Norwegen dazu, dass jemand die Landsat-Satelliten der NASA 12 Minuten lang störte. Später in diesem Jahr erhielten Hacker Zugriff auf den Beobachtungssatelliten Terra Earth der NASA und taten alles, außer Befehle zu erteilen. Es ist nicht klar, ob sie dies hätten tun können, sich aber dagegen entschieden haben. Es ist auch nicht klar, wer hinter dem Angriff steckt, obwohl einige Kommentatoren damals mit dem Finger auf China zeigten. Experten warnen davor, dass Hacker die Kommunikation eines Satelliten unterbrechen und ihn unbrauchbar machen könnten. Oder sie könnten es dauerhaft beschädigen, indem sie sein gesamtes Treibmittel verbrennen oder seinen Bildsensor auf die Sonne richten, um es auszubrennen.

Eine weitere gängige Angriffsart ist das Stören oder Spoofing von Satellitensignalen. Daran ist nichts Besonderes: Es ist einfacher als zu hacken, und die gesamte erforderliche Ausrüstung ist im Handel erhältlich.

Störsender, die oft auf der Ladefläche von Lastwagen montiert sind, arbeiten auf derselben Frequenz wie GPS- oder andere Satellitenkommunikationssysteme, um deren Signale zu blockieren. Sie werfen im Grunde eine Blase um den Störsender herum, wo die Satellitensignale nicht funktionieren, sagt Brian Weeden, Experte für Weltraumpolitik, ebenfalls bei der Secure World Foundation. Störungen können das Befehlssignal stören, das von der Basisstation zum Satelliten geht, oder es kann das Signal durcheinander bringen, bevor es die Endbenutzer erreicht.

Störsender: Viele Satelliten wurden ohne besondere Bedenken hinsichtlich Störungen gebaut, sodass ihre Signale leicht von böswilligen Sendungen überwältigt werden können.

Es besteht der starke Verdacht, dass Russland bei NATO-Übungen in Norwegen und Finnland GPS-Signale stört und ähnliche Taktiken in anderen Konflikten anwendet. Russland greife Weltraumsysteme mit Störsendern in der gesamten Ukraine an, sagt Weeden. Störungen sind schwer von unbeabsichtigten Störungen zu unterscheiden, was eine Zuordnung erschwert (das US-Militär stört regelmäßig versehentlich seine eigenen Kommunikationssatelliten). Ein kürzlich erschienener Bericht der US Defense Intelligence Agency (DIA) behauptet, dass China jetzt Störsender entwickelt, die auf eine breite Palette von Frequenzen abzielen können, einschließlich militärischer Kommunikationsbänder. Es wird angenommen, dass Nordkorea Störsender aus Russland gekauft hat, und es ist bekannt, dass aufständische Gruppen im Irak und in Afghanistan sie auch einsetzen.

Spoofing hingegen sendet ein gefälschtes Signal aus, das GPS- oder andere Satellitenempfänger am Boden austrickst. Auch hier ist es überraschend einfach. Im Sommer 2013 benutzten einige Studenten der University of Texas ein aktentaschengroßes Gerät, um ein GPS-Signal zu fälschen und eine 80 Millionen Dollar teure Privatyacht im Mittelmeer hunderte Meter vom Kurs abzubringen. Ihr Exploit wurde nicht entdeckt (sie haben es später selbst angekündigt). Russland scheint auch Spoofing zu nutzen, um kritische Infrastrukturen zu schützen – oder vielleicht sogar Präsident Wladimir Putin selbst, wenn er sich bewegt, um ihn vor potenziellen Drohnenmorden zu schützen, indem es seinen Standort verschleiert.

Jamming und Spoofing sind nicht nur schwer festzumachen, sondern können auch Zweifel im Kopf eines Feindes säen, ob er seiner eigenen Ausrüstung vertrauen kann, wenn es nötig ist. Die Prozesse können auch jederzeit abgeschaltet werden, was die Zuordnung zusätzlich erschwert.

Aber manchmal möchte jemand vielleicht einen Satelliten lahmlegen. Hier kommen Laser ins Spiel.

Noch kann keine Nation Laser in den Weltraum bringen, die Satelliten buchstäblich abschießen. Genügend Energie für solche Laser zu erzeugen, ist schwierig, egal ob man Strom oder Chemikalien verwendet.

Laser: Einen Satelliten mit einem Laser in die Luft zu jagen ist schwierig, aber seine Sensoren vorübergehend zu blenden ist viel einfacher. Dies kann bereits geschehen.

Hochleistungslaser könnten jedoch theoretisch von Bodenstationen abgefeuert oder an Flugzeugen montiert werden. Alle großen Weltraummächte haben Forschungsgelder in solche Waffen gesteckt. Es gibt keine Beweise dafür, dass bisher jemand Laser verwendet hat, um Ziele im Weltraum zu zerstören, obwohl Flugzeuglaser gegen Raketen in der Atmosphäre getestet wurden. Der DIA-Bericht legt nahe, dass China bereits im nächsten Jahr über einen bodengestützten Laser verfügen wird, der die optischen Sensoren eines Satelliten im erdnahen Orbit zerstören kann (und der bis Mitte der 2020er Jahre in der Lage sein wird, die Struktur des Satelliten zu beschädigen). . Im Allgemeinen besteht die Absicht bei Lasern nicht darin, einen Satelliten vom Himmel zu schießen, sondern seinen Bildsensor zu überwältigen, damit er keine sensiblen Orte fotografieren kann. Der Schaden kann vorübergehend sein, es sei denn, der Laser ist stark genug, um ihn dauerhaft zu machen.

Laser müssen sehr genau ausgerichtet werden, und um gut zu funktionieren, benötigen sie eine komplexe adaptive Optik, um atmosphärische Störungen auszugleichen, ähnlich wie es einige große bodengestützte Teleskope tun. Dennoch gibt es einige Beweise, die alle unbestätigt und eindeutig zu leugnen sind, dass sie bereits verwendet werden. Im Jahr 2006 behaupteten US-Beamte, dass China Laser auf US-Bildgebungssatelliten richte, die über chinesisches Territorium fliegen.

Es passiert die ganze Zeit auf diesem niedrigen Niveau, sagt Harrison. Es ist mehr Grauzonen-Aggression. Länder verschieben die Grenzen akzeptierten Verhaltens und stellen Normen in Frage. Sie bleiben unterhalb der Konfliktschwelle.

Im November 2016 bemerkte das Commercial Spaceflight Center von AGI, einem Luft- und Raumfahrtunternehmen, etwas Seltsames. Kurz nach seinem Start näherte sich ein chinesischer Satellit, der angeblich Hochleistungs-Solarzellen und neue Treibmittel testen sollte, einer Reihe anderer chinesischer Kommunikationssatelliten und blieb in deren Umlaufbahn, bevor er weiterflog. Es kam bis auf ein paar Meilen an eins heran – räumlich gesehen gefährlich nahe. Es stattete anderen in den Jahren 2017 und 2018 Besuche ab. Ein anderer chinesischer Satellit, der im vergangenen Dezember gestartet wurde, setzte ein zweites Objekt frei, als es die geostationäre Umlaufbahn erreichte, das unter unabhängiger Kontrolle zu sein schien.

Der Verdacht ist, dass China einen sogenannten Co-Orbital-Angriff übt, bei dem ein Objekt in die Umlaufbahn in der Nähe eines Zielsatelliten geschickt wird, sich selbst in Position manövriert und dann auf einen Befehl wartet. Solche Übungen könnten weniger aggressive Zwecke haben – vielleicht die Inspektion anderer Satelliten oder deren Reparatur oder Entsorgung. Aber die gemeinsame Umlaufbahn könnte auch dazu verwendet werden, die Daten feindlicher Satelliten zu stören oder auszuspionieren oder sie sogar physisch anzugreifen.

Auch Russland spielt im geostationären Orbit herum. Einer seiner Satelliten, Olymp-K, begann sich regelmäßig zu bewegen und geriet irgendwann zwischen zwei kommerzielle Intelsat-Satelliten. Ein anderes Mal kam es einem französisch-italienischen Militärsatelliten so nahe, dass die französische Regierung es als Spionageakt bezeichnete. Die USA haben in ähnlicher Weise eine Reihe kleiner Satelliten getestet, die im Weltraum herummanövrieren können.

Als jahrzehntelang dominierender Akteur im Weltraum haben die USA nun am meisten zu verlieren. Der DIA-Bericht weist darauf hin, dass sowohl China als auch Russland ihre Militärs neu organisiert haben, um der Weltraumkriegsführung eine weitaus zentralere Rolle zu geben. (Die Wiederbelebung der Idee einer Weltraumstreitmacht durch Präsident Donald Trump könnte zwar viel verspottet werden, aber ihre Bedeutung im militärischen Denken steigern.) Und es gibt Befürchtungen beim US-Militär, dass die USA ihren Vorsprung verloren haben. Russland und China machen Fortschritte bei der Entwicklung von Gegenraumsystemen schneller, als wir unsere Satelliten schützen, was uns zunehmend anfällig für Angriffe im Weltraum macht, sagt Harrison.

Als Reaktion darauf beginnt das US-Militär, Satelliten schwerer zu finden und anzugreifen. Beispielsweise wird der NTS-3, ein neuer experimenteller GPS-Satellit, der 2022 gestartet werden soll, über programmierbare, lenkbare Antennen verfügen, die mit höherer Leistung senden können, um Störungen entgegenzuwirken. Es ist so konzipiert, dass es auch dann genau bleibt, wenn es die Verbindung zu den Bodenkontrollern verliert, und dass es Versuche erkennt, sein Signal zu stören.

Eine andere Lösung besteht darin, nicht nur einzelne Satelliten widerstandsfähiger zu machen, sondern Konstellationen zu verwenden, in denen ein Satellit nicht so wichtig ist. Das ist der Gedanke hinter Blackjack, einem neuen DARPA-Programm zur Schaffung eines billigen Netzwerks militärischer Kommunikationssatelliten im erdnahen Orbit.

Co-orbitaler Angriff: Das Auftanken und Fixieren von Satelliten klingt nach guten Ideen. Aber wenn Sie sich in der Nähe eines Satelliten aufhalten können, können Sie ihm mit einem Überraschungsangriff drohen.

Solche Konstellationen könnten auch zur Kontrolle von Atomwaffen eingesetzt werden, sagte General John Hyten, der Chef des US-Strategischen Kommandos, auf dem National Space Symposium im April. Anstatt sich auf gehärtete Kommunikationsverbindungen zu verlassen, sagte er, muss die nukleare Führung und Kontrolle über eine nahezu unendliche Anzahl von Wegen verfügen, die durch jedes Element des Weltraums führen: gehärteter militärischer Raum, kommerzieller Raum, verschiedene Arten von Verbindungen … damit der Gegner es niemals kann Finden Sie heraus, wie die Nachricht ankommt.

Der Weltraumvertrag von 1967 verbietet Massenvernichtungswaffen im Weltraum oder auf Himmelskörpern wie dem Mond. Es verbietet auch Militärstützpunkte, Einrichtungen und Befestigungen auf Himmelskörpern, jedoch nicht in der Erdumlaufbahn. Die großen Raumfahrtnationen haben den Vertrag vor langer Zeit ratifiziert, aber die Ambitionen des Vertrags, die friedliche Nutzung des Weltraums zu kodifizieren, scheinen immer weiter entfernt zu sein, da die Rhetorik und Aktionen der Falken immer häufiger werden.

Die Vereinten Nationen haben jahrzehntelang versucht, die Nationen dazu zu bringen, sich darauf zu einigen, den Weltraum nicht zu bewaffnen. Vertreter aus mehr als 25 Ländern trafen sich im März zu einer Klausurtagung in Genf, um über ein neues Abkommen zu diskutieren. Die zugrunde liegende Schwierigkeit beim Durchbrechen der Sackgasse ist das anhaltende Misstrauen zwischen den Großmächten, sagt Hitoshi Nasu, ein Weltraumanwalt von der University of Exeter im Vereinigten Königreich, der mit Kollegen zusammenarbeitet, um einen Leitfaden zur Anwendung des Völkerrechts auf den Weltraum zu schreiben.

Aber ähnlich wie in den Tagen des Kalten Krieges besteht die einzige Möglichkeit, einen Konflikt im Weltraum zu beenden, darin, nachdrücklich zu signalisieren, dass Sie bereit und in der Lage sind, einen Konflikt zu führen, sagt Harrison: Heute sind wir nicht ausreichend auf einen solchen Konflikt vorbereitet, und unsere mangelnde Vorbereitung untergräbt die Abschreckung und macht Konflikte im Weltraum wahrscheinlicher.

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