“彈性太空”看準美國戰略新方向_風聞
大牧_43077-2019-03-30 12:14
“彈性太空”看準美國戰略新方向作者:學術plus高級評論員 YR
本文轉載自:學術plus(ID:caeit-e)
今天,“彈性”無疑已成為美國各方面建設的一個主題詞。或許是其意識到其面臨的威脅太多了,從而必須增加“彈性”,以在受到攻擊時仍能保證各領域能力的持續性。
本文詳細分析了美國“彈性”概念的發展以及當下最為火熱的“太空彈性”相關國家政策文件、機構設置、演習與實踐。同時,也分析了“彈性”概念在網絡全領域以及美國國家戰略中的深刻體現,這些都反應了美國應對新時代國際競爭與變化的思路。
文章僅供參考,觀點不代表本機構立場。
新主題:彈性
——從太空安全彈性談起
作者:學術plus高級評論員 YR
據Space Newsfeed網站2019年3月20日報道,美國洛克希德·馬丁公司宣佈,2019年將推出新一代太空技術——SmartSat,將開啓更加強大的太空處理能力,為用户提供無與倫比的彈性,以適應不斷變化的任務需求和技術。
SmartSat是個什麼鬼?
●原理:SmartSat新架構,即軟件定義衞星架構,允許用户通過軟件推送,為在軌衞星分配新任務、添加新能力。
●優勢:啓用SmartSat的衞星,一是可更精確地診斷問題,更快地進行自我重置,並在必要時相互支持,極大增強彈性;二是可在軌處理更多數據,節省帶寬成本,減輕地面站分析師的負擔,最終為未來的太空數據中心打開方便之門。
●核心:SmartSat使用的是美國國家科學基金會空間、高性能和彈性計算中心開發的一款高功率、抗輻射計算機。正因為是基於計算機和軟件,網絡安全則是SmartSat新技術的核心。SmartSat衞星必須擁有更好地自主檢測與防禦網絡威脅的能力,星載網絡防禦系統將可以定期更新,以應對新的威脅。不過,就如剛剛發生過的因設計缺陷造成飛機“忒能(太過智能)”從而使飛行員在危機來臨時束手無策的波音737 Max-8飛機墜機事件一樣,也不能忽略SmartSat計算機和軟件自身失控性風險。
言歸正傳,
今天重點討論的是“彈性”問題。
1.“彈性”的本質
SmartSat是增強太空彈性能力的一個例子,無非是為了進一步增加微納衞星等的靈活性、適應性,以應對高度動態變化的太空安全風險。
美軍“鷹眼”微納衞星與“納眼”衞星樣機照片
所謂“彈性”,一般指物體受外力作用變形後,除去作用力時能恢復原來形狀的性質;也比喻事物的依實際需要可加以調整、變通的性質;還指一個變量相對於另一個變量發生的一定比例的改變的屬性。因此,彈性的概念可以應用在所有具有因果關係的變量之間。其前提是得有自變量——作為原因的變量,還得有受其作用發生改變的量——因變量。説白了,彈性,筆者理解就是可控。
2. 美國“太空彈性”的發展
明白了彈性的基本概念,我們再來看看美國太空彈性概念的發展。很顯然,太空彈性——美國太空體系評價新指標,主要是為了在自變量日益增多對其太空資產安全威脅日益增大的局勢下,旨在實現在除去作用力後其太空系統仍能恢復原來功能或部分功能的目的。
早期雛形
在考慮太空系統潛在的威脅後,美空軍航天司令部曾特別強調分散的作用,即將天基任務、功能或傳感器分散到一個或多個軌道平面、平台、載具或多域的多個系統之中,也許就是太空彈性的雛形。
2013
定義“彈性”概念
在美空軍航天司令部《彈性和分散空間體系》白皮書中,“彈性”被定義為:“一個系統體系在面對系統故障、環境挑戰或敵對行動時能夠繼續提供所需能力的本領。”“彈性”由海、陸、空、天、網多域能力組成,圍繞威脅懾止、體系強健、系統重構、能力恢復等途徑展開,以制度化的形式將彈性融入體系研究、需求論證、規劃計劃、採辦和運行管理等各項軍事航天活動中。
2014
概念演習驗證
“施裏弗-2014”太空戰演習,正式對太空能力彈性相關概念進行演示驗證。
2016
提出“太空彈性能力”
2016年,美國智庫“新美國安全中心”發佈《從聖地到戰場:美國太空防禦與威懾戰略構想》的研究報告,提出了“有限太空戰”構想。之後,採用基於微小衞星的分佈式架構、增強在軌衞星機動性、發展衞星在軌檢測與維修能力、改進太空發射能力等,建設新的分散化彈性太空體系受到重視。美國空軍航天司令部提出“空間組織願景”,再次引入了“彈性能力”的概念,即航天部隊對全部已知威脅作出反應的能力,以及反擊未來威脅的速度,並且能夠持續為聯合作戰部隊和同盟部隊提供空間效能。
2017
“太空彈性”受到廣泛重視
(1)研發彈性空間架構。美國外交政策研究所《太空危機穩定性:中國及其他挑戰》報告指出,在危機中減少先發制人動因的一個方法是,降低對手首次打擊的效能,同時在其他領域建立強大的對抗能力,再有就是確保在承受首次打擊後能夠對對手的太空資產進行報復。
這3項措施的一個關鍵方面則是,採用分佈式架構使太空資產以及地面C4ISR組件具備持續的彈性。研發並部署更持久的彈性空間架構,可承受首次打擊,即便產生性能降級,也仍能為美國部隊和決策者提供可接受的性能。這種彈性足以大幅增加太空攻擊的不確定性,從而增加對手對風險的評估,從而減少對手發起太空攻擊並使衝突快速升級的可能性。建議將研發彈性太空架構作為重要優先事項;同時發展進攻性太空對抗能力,主要用於威懾目的。
(2)6種彈性方法。為了使衞星在面臨攻擊時更具彈性,美國防部負責太空政策的副助理國防部長道格拉斯•洛韋羅概述了軍方需要投資的6個主要領域,並將這6種彈性方法稱為D4P2——分解、多樣化、分散部署、欺騙、防護、擴散式部署。洛韋羅稱,美國防部還應重視重建能力,或者在衞星受損時快速進行更換的能力,這也是太空彈性的重要內容。
(3)成立“太空彈性”戰略研究機構。美國防部成立一個新的國防戰略工作組——國家太空能力彈性體系建設國防戰略工作組,研究採用新政策提高國家安全太空體系彈性的方案。研究預計一年時間,覆蓋太空控制的各個方面,包括威懾措施的角色權衡、太空態勢感知需求、防禦措施和主動防禦概念等。
(4)資金保障。在美空軍協會召開的“空天網”年度會議上,時任空軍部長希瑟•威爾遜表示,隨着對手日益威脅美國的主導地位,太空系統需要獲得更多的投資,必須在未來任何高端衝突中將太空視為一個對抗領域,使美軍太空系統更具彈性。
(5)“太空彈性”的全面認知與發展。美智庫國際戰略研究中心發表《第二個太空時代的衝突升級與威懾》報告提出,與冷戰時期相比,當今太空時代更加具有“多樣性、顛覆性、無序性、危險性”,太空安全威脅複雜多樣、日趨嚴峻,太空威懾呈現新特點、面臨新挑戰,對此,建議美應重點發展歸因能力、增強彈性、重新評估可逆性。
2018
“彈性能力”增強與加速
●2018年版美國《國家太空戰略》強調的一個關鍵詞即是“彈性”,這將會加速變革,以便增強太空架構的彈性、防禦能力以及在遭受打擊後的重建能力,美國太空力量正在向更有彈性的太空架構轉變。
●美參聯會發布的2018年版《太空作戰》條令明確闡明“太空任務保證”概念。該條令指出,美太空作戰面臨着自然威脅和人為威脅,但美可採取防禦性作戰、重構及彈性三類措施減緩太空威脅,以實現“太空任務保證”。
●“施裏弗-2018”太空戰演習的主要目的之一即包括深入瞭解在國際盟友參與太空和網絡作戰行動後的彈性、威懾與作戰能力。美國防部的研究與工程部門正在指導國防科學委員會(DSB)工作組研究彈性太空架構的要素,以增強美國國家安全太空事業的彈性。
這樣,當彈性作為太空體系的評價指標時,美國的航天部門就會努力提高太空體系的彈性。如DARPA在2019財年設立了“太空彈性快速響應發射”新項目,以推動微小衞星專用小型運載火箭發展,滿足彈性太空力量部署和快速響應發射需求。SmartSat衞星應時而生。
3. 網絡安全領域的“彈性”
彈性——不只對太空安全重要,對各個方面都非常重要。
大到國際局勢、國際關係等,小到社會運行、單位建設等,也許都需要彈性。而彈性代表的是靈活性、適應性、應變性等。在網絡安全領域,彈性也非常重要。
◆2016年12月,美國和加拿大發布《美國-加拿大電力網安全與彈性聯合戰略》,承諾加強網絡安全和應變能力,加強北美電力網的安全。為實現這一目標,電力網需要更具靈活性,包括構建一個能夠整合新技術的架構。
◆2017年2月,美國空軍成立“武器系統網絡彈性辦公室”,以保護武器系統免受網絡攻擊。該辦公室設立在美國馬薩諸塞州Hanscom空軍基地,任務是分析武器系統網絡中存在的漏洞,並解決包括應對網絡入侵、惡意活動或網絡攻擊在內的潛在問題,採取的舉措包括通過增加武器系統的網絡彈性,來加強並提升現有平台(如戰機F-16,F-17或F-35)的網絡安全。
◆2018年5月,美國國土安全部發布《網絡安全戰略》,描繪了到2023年國土安全部將通過加強政府網絡和關鍵基礎設施的安全性和彈性,減少漏洞、打擊惡意攻擊者、響應網絡事件、使網絡生態系統更安全和更具彈性,跟上不斷變化的網絡風險形勢。
◆2018年11月,美太平洋空軍司令查爾斯·布朗表示,美太平洋空軍必須保證有足夠數量的基礎設施、足夠的通信帶寬和暢通的信息通聯性,必須建立對抗網絡攻擊的彈性網絡。“環太平洋2018”大規模多國聯合演習的主要目的即是增強聯合部隊的殺傷力、彈性和靈活性,以威懾和擊敗來自主要大國在全域和各種衝突層次上發起的進攻。
4. 美國國家戰略的“大彈性”
同樣,我們可以放寬視野進行再思考。當今世界正處於一個前所未有的大變局之中,可謂國際局勢、安全態勢等自變量極多。那麼,如何使國際格局、大國關係等因變量在自變量的作用下仍能可調整從而實現有條不紊地前行,這也許就是彈性問題。例如,美國《國家安全戰略》《國防戰略概要》等多次強調彈性問題。
《國家安全戰略》
在《國家安全戰略》第一章“保護美國人民、美國本土及美國人的生活方式”中,專門有一節內容是“增加美國的彈性”:“即使作出100%的努力,我們也很難保證戰勝美國人民面臨的所有威脅。然而,我們能夠引導人民在面對敵情時表現出更好的彈性。這裏所謂“彈性”(resilient),指美國人民的忍耐能力以及從敵蓄意攻擊、事故、自然災害或者在我們的政治、經濟體系遭到重大威脅、震盪的情況下快速復甦的能力。”在第三章“以實力促和平”中專門提出:“美國政府要與美國商業太空公司合作,努力提高本國太空體系的彈性”。
《國防戰略概要》
在《國防戰略概要》中強調,面對複雜競爭局勢,必須做出艱難的選擇,確定部署一支殺傷力強、富有彈性、適應性強的聯合部隊應優先發展的領域。發展靈活致命和富有彈性的力量態勢和力量運用,以適應由不斷變化的全球戰略環境所產生的不確定性。具體而言,在以下幾個方面特別強調彈性。一是面對太空和網絡空間的戰爭,國防部將把資金優先用於恢復重建和確保太空任務執行能力的項目上,同時也將投資於網絡防禦、可恢復能力以及進一步深化網絡空間能力與大規模軍事行動的融合。二是對於指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察能力提升,預算將優先用於發展具有可恢復力、存活性高的聯合網絡和信息生態系統,並使其從戰術高度上升至戰略規劃層面。三是提出優先投資富有彈性及靈活的後勤保障能力建設。
其他報告、法律、戰略文件
◆2018年10月,美國發布《評估和強化製造與國防工業基礎及供應鏈彈性》非密版報告,對構建彈性的美國製造和國防工業基礎、提升應對強國競爭的能力提出了對策建議。
◆2018年12月,美國發布《國家授時安全與彈性法》要求美國交通部在兩年內為GPS建立一個地基授時備份系統,確保在GPS信號遭到破壞、可靠性差或無法使用的時候,能為軍方和民眾提供完好、可靠的授時信號。
◆美國近期發佈的2019年《美國國家情報戰略》報告認為,美國面臨着一個日益複雜和不確定的世界,情報界必須變得更加靈活、具有創新性和彈性。
這樣就形成了一個閉環,美國《國家安全戰略》《國防戰略概要》等多次強調彈性問題,正是牽引上述美國太空、網絡等方面建立彈性架構的主要動力。
如國防部在2018年國防戰略中警告稱,“針對商業和空間軍事應用的新威脅正在形成”,政府必須“優先考慮對彈性、重構和運營的投資,以確保美國太空能力。”美空軍及即將組建的太空部隊所面臨的挑戰是在開發新系統時,如何將“彈性”和“可重構”的概念應用到實際項目中。
對此,美國航空航天公司等正在策劃制定“超越太空威脅”戰略,重點關注軍用衞星體系的彈性和可重構問題。公司CEO Steve Isakowitz表示,美軍軍用衞星的未來發展以衞星體系架構為重點,解決軍用衞星星座彈性、敏捷性生產和研製成本及存在的問題,並提出了“企業方法”,將使空間系統更具彈性及創新性。該構想將進一步推進美國軍用衞星體系架構的建設和航天工業敏捷性製造的發展。
位於加利福尼亞州埃爾塞貢多(ElSegundo)的航空航天公司總部
藉以鑑之,要實現彈性,只有知彼知己,與時俱進,靈活調整戰略戰術,而非自縛手腳,才能百戰不殆。這也為美國的對手提出了新的課題——如何有效破解美國日益豐富的彈性架構,因為只有具備斷鏈、擊點、癱網等破解其彈性架構的能力,才能形成有效的威懾。同時,這也凸顯面對強大對手形成體系破擊能力的重要性和急迫性。