Новые угрозы из ближнего космоса

Появление американских многоспутниковых группировок прямых угроз военной безопасности России не создаст. Фото Reuters

Возникновение новых угроз и рисков, прямо или косвенно связанных с появлением многоспутниковых низкоорбитальных группировок и эскалацией проблемы перенасыщения околоземных орбит объектами искусственного происхождения, сегодня существует в трех самодостаточных измерениях:

– энергетические (информационные) помехи наземным и орбитальным средствам поддержания стратегической стабильности и международной безопасности, включая средства ядерного сдерживания;

– придание многоспутниковым группировкам малых и сверхмалых космических аппаратов (МКА, СМКА) слабо контролируемых свойств искусственного интеллекта;

– обеспечение безопасности запусков традиционных космических объектов и их возвращения с орбиты (повседневной космической деятельности) в связи с реальной вероятностью столкновения с МКА (СМКА).

Американские и британские спутниковые рои

Прежде всего следует остановиться на запусках США в интересах создания многоспутниковых группировок на низких орбитах. Ведущее место здесь, безусловно, занимают запуски американских МКА Starlink компании SpaceX. В течение последних двух лет было осуществлено более таких 30 запусков. В результате группировка рабочих МКА на орбите в январе 2022 года была доведена до 2000 аппаратов.

В настоящий момент SpaceX формирует группировку первого поколения из двух составляющих.

Первая – 4408 МКА, размещаемых слоями на высотах 540, 550, 560 и 570 км. Каждый слой содержит от четырех до 72 орбитальных плоскостей, в каждой из которых от 520 до 1584 аппаратов.

Вторая часть группировки Starlink первого поколения будет содержать 7518 МКА в трех слоях на высотах 336, 341 и 346 км. Вместе с первой частью, заполняемой сегодня, она должна насчитывать 11 926 аппаратов.

Группировка второго поколения будет значительно многочисленнее. В октябре 2019 года SpaceX подала в Федеральную комиссию США по связи (FCC) заявку на запуск 30 тыс. МКА на орбиты в диапазоне высот от 328 до 614 км. В августе 2020 года компания попросила внести в свою заявку изменения, связанные с возможностью запуска своих спутников большими группами (до 500 МКА) с использованием перспективной ракеты-носителя сверхтяжелого класса Starship.

На лидирующие позиции по числу выведенных в космос МКА благодаря спутникам группировки OneWeb выходит и Великобритания, развернув в 2020–2021 годах на низких полярных орбитах к февралю 2022 года около 450 таких аппаратов. Планируется, что к концу 2022 года сеть OneWeb из 648 МКА будет завершена и компания начнет предоставлять интернет-услуги глобально.

Правила орбитального движения

Хотя объем околоземного космического пространства весьма велик, отдельные спутниковые системы имеют весьма важные функции, долгие годы занимая соответствующие высоты и наклонения. Это увеличивает перегруженность орбит, требуя активного управления для удержания КА на требуемой орбите, при том что технология эффективного автоматического предотвращения столкновений все еще находится в стадии разработки.

Требуется повышенная осведомленность о космической обстановке с использованием данных операторов, а также широко используемых наземных средств оптико-электронного и радиолокационного наблюдения. Следует и укреплять контакты со спутниковыми операторами.

По завершении развертывания группировка Starlink будет включать в себя столько же спутников, сколько существует отслеживаемых сегодня обломков. При этом ее общая масса будет равна массе всех объектов, находящихся в настоящее время на орбитах: более 9800 т, из которых не менее 3000 т на низких орбитах. Помимо этого МКА Starlink будут размещены в достаточно узких орбитальных слоях, что создаст их беспрецедентную загруженность, поскольку на орбите уже находятся (по состоянию на середину 2021 года) около полутора тысяч МКА.

Особенности орбитального трафика

Многоспутниковые низкоорбитальные группировки состоят из серийно выпускаемых МКА с несколькими резервными системами. Что допускает короткие циклы обновления и быстрое расширение возможностей, предполагая утилизацию значительного количества выведенного в космос оборудования.

Таким образом, SpaceX будет активно уводить свои спутники с орбиты по истечении срока их службы. В любой момент примерно 10% группировки будет сходить с орбиты. Если и другие компании будут делать то же самое, тысячи сходящих (уводимых) с орбиты спутников будут медленно проходить через одно и то же перегруженное пространство, создавая там высокий риск столкновения.

Кроме того, каждая мегагруппировка в результате сводимых с орбиты спутников будет производить значительное количество мелких частиц, которые могут превысить естественные формы высотного атмосферного осаждения алюминия, особенно если будут развернуты группировки МКА в их полном составе.

Национальные регулирующие органы (такие, например, как FCC США) назначают мегагруппировкам орбитальные слои в порядке поступления заявок без какой бы то ни было оглядки на другие страны. Это фактически монопольное занятие важнейших в оперативном отношении орбитальных слоев, многие из которых используются в интересах поддержания стратегической стабильности и международной безопасности (стратегическая разведка, специальная связь). А это, между прочим, входит в явное противоречие с положениями Договора по космосу 1967 года.

Однако Starlink и Oneweb – это частные компании. Они запрашивают и получают лицензии у своего национального регулятора, который на ранних этапах процесса планирования отправляет в Международный союз электросвязи лишь общее описание мегагруппировки, включая частоты, которые она будет использовать. Не существует никаких обязательных международных правил и по другим аспектам создания многоспутниковых низкоорбитальных группировок.

Наконец, следует упомянуть и об угрозах, которые уже сегодня мегагруппировки создают для астрономии и наблюдения ночного неба. Еще два года назад астрономы настаивали на уменьшении количества и яркости МКА Starlink. Международный астрономический союз (МАС) совместно с Национальным научным фондом (США) провел в июле 2020 и 2021 годах семинары (SATCON1 и SATCON2) по снижению негативного влияния многоспутниковых группировок на астрономические наблюдения и состояние ночного неба.

Компания SpaceX отреагировала, добавив к спутникам затемняющие приспособления, которые уменьшили их видимость невооруженным глазом, но оставили яркими для телескопов. В начале февраля 2022 года был учрежден Центр международного астрономического союза (МАС) по защите темного и спокойного неба от помех, создаваемых многоспутниковыми группировками. Что стало примером координации усилий по поиску решений, направленных объединение усилий астрономов, спутниковых операторов, регулирующих органов и широкой общественности по решению этой комплексной проблемы.

В более отдаленной перспективе могли бы быть реализованы дополнительные меры по ограничению либо смягчению эффектов создаваемых мегагруппировками физических и энергетических помех традиционным космическим системам наряду со снижением риска столкновений на орбитах и образования космического мусора.

Потенциальные угрозы

В обозримой перспективе появление и развитие многоспутниковых группировок МКА в области низких орбит прямых угроз военной безопасности Российской Федерации не создаст.

Более реальны опосредованные угрозы. Развитие многоспутниковых негеостационарных систем связи (космического интернета) OneWeb и StarLink приведет к переизбытку предложений на мировом рынке телекоммуникационных услуг. Учитывая высокую себестоимость этих проектов, конкурентные преимущества будут явно не в пользу отечественных компаний и операторов даже с государственной поддержкой.

Помимо обострения международной борьбы за частоты (поскольку существуют еще и геостационарные спутники) проекты StarLink и OneWeb будут еще и конкурировать с наземными сетями связи, поскольку отечественный Ростелеком имеет свои интересы внедрения интернета в удаленных районах России.

Для стран, где уделяется особое внимание вопросам национальной, прежде всего – информационной безопасности, будущие глобальные спутниковые операторы создают реальные угрозы и риски. Недаром в России эти операторы не получают требуемых разрешений, без которых ввозить спутниковую аппаратуру в страну запрещено. ФСБ России предупредила, что новый спутниковый интернет несет в себе угрозы для безопасности, в том числе как средство контроля информационных потоков. Хотя это отнюдь не единственная составляющая такой угрозы для России.

ФСБ опасается, что StarLink и OneWeb станут монополистами в предоставлении доступа в интернет в отдаленных регионах России. Реализация подобных зарубежных систем сделает нерентабельной деятельность российских операторов связи, особенно в труднодоступных и малонаселенных районах, а организацию телекоммуникаций традиционными средствами – очень затратной. Это поставит ряд российских регионов в полную зависимость от других стран.

Поэтому единственным действенным способом противостоять угрозам, возникающим от развертывания глобальных систем спутниковой связи для обеспечения широкополосного и интернет-доступа, особенно в районах Арктики и Крайнего Севера, является ограничение их использования на территории Российской Федерации и развитие конкурентных отечественных систем связи с аналогичным функционалом.

Недопустимые сценарии

Первая составляющая этой угрозы – наземный пользовательский терминал. По своей сути это абсолютно автономная станция космической связи с выводом граждан из-под национального контроля в их деятельности во Всемирной сети (возможность доступа к финансовым операциям невидимо для государства, в том числе для финансирования терроризма, коммуникаций с любыми целями и т.п.).

С другой стороны, разрешив работу этого сервиса на территории России, придется как-то подгонять под его работу нашу законодательную базу. США, естественно, будут иметь возможность контролировать глобальную информационную сеть.

Вторая составляющая угрозы, хотя и не столь значительная, − сценарий, когда космический интернет станет безальтернативным, и уже через несколько лет мы придем к отключению наземных интернет-линий. Здесь можно будет изолировать отдельно взятую страну от Всемирной сети путем простого отключения. Опять-таки такой возможностью будут эксклюзивно обладать лишь США.

Третья составляющая – технологическая. Мы снова отдаем монополию американцам.

Есть и четвертая, пожалуй, самая важная составляющая угрозы информационной безопасности космического интернета. Это SkyNet и построенная на нем глобальная военная телекоммуникационная сеть. Разного рода системы искусственного разума, в том числе боевые роботы, летающие и плавающие беспилотные аппараты, очень чувствительны как к объемам передаваемых данных, так и радиусу действия, ограниченному расстоянием до наземного оператора, который ими управляет. Безопасность каналов SkyNet будет обеспечиваться шифрованием, подконтрольным только США.

Разведка и дипломатия

Еще одна составляющая опосредованной угрозы многоспутниковых орбитальных группировок будет связана с возможностью реализации технологий на их основе систем оперативного мониторинга (разведки и наблюдения) объектов наземного, морского, воздушного и, возможно, космического базирования.

При этом оперативность предоставления информационных услуг может быть обеспечена лишь в случае, если все ее орбитальные и наземные компоненты объединены единой сетью связи и передачи данных, в том числе с использованием межспутниковых каналов.

В настоящее время магистральным направлением развития подобных технологий является реализация многоспутниковой группировки как мультиагентной системы – совокупности взаимодействующих между собой интеллектуальных агентов, в роли которых выступают орбитальные, наземные и воздушные узловые элементы сети.

Отсюда просматривается угроза, связанная с бурным развитием многоспутниковых систем дистанционного зондирования, разведки и наблюдения, используемых в том числе в коммерческих целях: это угроза появления действующих интегрированных космических информационно-телекоммуникационных сетей многодоменного командования и управления, устойчивость которых в условиях программно-аппаратных и иных воздействий будет чрезвычайно высока.

Появление многоспутниковых низкоорбитальных группировок поставило перед мировым сообществом ряд волнующих вопросов, связанных с повседневной деятельностью как в космосе, так и на Земле.