Rymdstyrkan måste förbereda sig för ett nytt kallt krig i jordens omloppsbana

"Summen," sa den pensionerade trestjärniga generalen Chris Bogdan, "är att vi vill lära oss att slåss i rymden. Precis som vi vet hur man kämpar på luft, land, till sjöss och i vissa avseenden i cyberrymden. Rymden är en ny krigsdomän. Vårt jobb är att försöka hjälpa försvarsdepartementet att bli rymdkrigare.”

Bogdan kan ett och annat om militariserad strid. Under en 34-årig karriär i det amerikanska flygvapnet steg Bogdan från en testpilot, som flög inte mindre än 30 olika flygplanstyper, till rang av generallöjtnant. Under de sista fem åren av sin karriär, innan han gick i pension i juli 2017, var han programchef för F-35 Joint Strike Fighter Program för flygvapnet, U.S. Navy, U.S. Marine Corps och 11 allierade nationer. Han har en av de där gråtiga, no-nonsense rösterna som tyder på att han har glömt mer om krigsstrider före frukost den dagen än vad du någonsin har känt i hela ditt liv. Sammantaget är det förmodligen ingen dålig gissning.

Just nu är Chris Bogdan orolig för satelliter. Men inte av samma anledning som många är. På senare tid har satelliter fått en bum-rap. Astronomer har slagit larm angående planen för individer som Elon Musk att lansera enorma, sky-blotting mega-konstellationer av satelliter. Bogdan verkar dock inte vara så knuten på att extra saker skjuts ut i rymden. Istället är han mycket mer bekymrad över att saker som redan finns i rymden skjuts ner. Eller åtminstone bli manipulerad.

Han är särskilt orolig över saker som kallas jägare-mördarsatelliter, utplacerade av en av USA: s "rena motståndare", som används för att skruva på USA: s nätverk av "rymdtillgångar".

En ny sorts hot

En jägare-mördarsatellit representerar en ny sorts hot. I en artikel publicerad i tidskriften Scientific Reports 2018 beskriver forskare från Australian National University en jägare-mördarsatellit som kan avfyra plasmastrålar för att spränga föremål ur omloppsbana. De föreslog att en sådan satellit skulle kunna användas för att städa upp rymdskrot; skjuter ner den tills den så småningom sönderfaller i jordens atmosfär. Men ett sådant verktyg kan också användas för mer skadliga syften. En jägare-mördarsatellit kan skada eller medvetet slå ur kursen en viktig aktiv satellit, och därmed negativt påverka dess förmåga att fungera.

"Det vi är mest bekymrade över är vad vi kallar konjunktion," sa Bogdan. "Det är en rymdterm som beskriver två saker som kolliderar i rymden. Men du behöver inte faktiskt träffa något i rymden för att påverka det eller minska dess förmåga. Du kan flyga en jägare-mördarsatellit tillräckligt nära en satellit så att du kan störa manövrering eller dess elektromagnetiska fält för att göra en mängd olika saker."

Hur långt borta från utplaceringen tror han att dessa jägare-mördarsatelliter, utvecklade av de som inte har USA: s bästa för ögonen, kan vara? "Jag tror att de redan har utplacerats," sa han.

Ett annat möjligt hot är en anti-satellitmissil som avfyras från marken. Flera nationer, inklusive Kina, Indien och Ryssland, har visat upp sådana vapen som en kraftuppvisning. "Vi vet att våra motståndare har [dem]," sa Bogdan. "De har bevisat det."

Effekterna av att ta ut en satellit

I en James Bond-film som 1995-talet Gyllene öga, används satelliter för att hota jorden genom att spränga mål från omloppsbana med något som liknar ett elektromagnetiskt pulsvapen. Men även om det kan se mer sexigt destruktivt ut på skärmen, har en satellit som förstör andra satelliter potentialen att vara lika skadlig, kanske ännu mer.

Ur ett militärt perspektiv erbjuder dagens satelliter en mängd kritiska användningsfall. De utför världsomspännande avkänning och avbildning. Rymdbaserad kommunikation är också avgörande för vår förmåga att förmedla information runt om i världen, oavsett om det är i form av röstkommunikation eller data. Sedan finns det GPS, Global Positioning System, som låter människor (inklusive militären) vinna snabb och korrekt information för att uppskatta hastigheten, tiden och exakta platsen för objekt eller människor. Vilken som helst av dessa tre - avkänning, kommunikation eller GPS - blir störd, sa Bogdan, och USA hamnar i en enorm "krigsnackdel".

En sådan kränkande åtgärd har lyckligtvis aldrig vidtagits. Men vi har en uppfattning om vilka effekterna kan bli. I januari 2015, tog det amerikanska flygvapnet en av sina GPS-satelliter, ur en konstellation på ett par dussin, offline. På något sätt laddades en bråkdel fel tid upp av misstag till de andra. Resultaten orsakade 12 timmar av allvarliga problem. Globala telekommunikationsnät riskerade att gå sönder. Radioutrustning som tillhör polis-, brand- och EMS-avdelningar i delar av USA slutade fungera. BBCs digitalradio slogs ut i ett par dagar för många människor, och en anomali upptäcktes på elnäten. Allt från en tidsdiskrepans på bara tretton miljondelar av en sekund.

Slå ut en militärsatellit som används för en avgörande uppgift som GPS eller kommunikation och resultaten skulle bli extremt problematiska. Slå ut flera i snabb följd och det skulle vara inget mindre än en katastrof.

Yttre rymdfördraget

Du kan naturligtvis fråga varför det här problemet inte har blivit mer publicerat tidigare. När allt kommer omkring lanserade USA Explorer 1, sin första satellit, ut i rymden den 31 januari 1958. Sedan dess har vi ökat vårt beroende av dessa kretsande föremål för varje år som går. Idag finns det i storleksordningen 2 000 aktiva satelliter i omloppsbana som tillhör både regeringar och privat industri. Fler går upp hela tiden.

Svaret är att människor gjorde oroa oss för denna risk, även om vi aldrig tidigare har förlitat oss på vår konstellation av satelliter i samma utsträckning som vi gör idag. Utrymmet utsågs dock till gränsöverskridande av makthavarna. Den 27 januari 1967, två och ett halvt år innan den första månlandningen, undertecknade delegater från Moskva, London och Washington ett avtal kallat Yttre rymdfördraget.

Denna multilaterala konvention ägnade sig åt att lägga ut riktlinjer som skulle upphäva alla tvister om framtida fördelning av rumsliga och materiella resurser som finns i yttre rymden. Det andra syftet med fördraget var att förhindra att det kalla krigets kapprustning spred sig ut i rymden. Genom att göra så befäste den ett tidigare fördrag från 1963 som förbjöd kärnvapenexplosioner i yttre rymden; utvidga detta till att täcka andra militära användningar av rymden. Avtalet, i stort sett oförändrat, har legat kvar i 53 år sedan.

"Under decennier trodde USA att rymden var en fristad", sa Bogdan. "Vi såg inte på rymden som en krigsdomän, och vi kände att ingen [någonsin] skulle hota våra rymdtillgångar."

Men han är inte längre övertygad om att ett sådant avtal upprätthålls. "Vi har kritiska rymdtillgångar och kapaciteter idag som vi i årtionden trodde inte behövde skyddas. Tja, våra motståndare tänkte inte så, fortsatte han. "Våra rena motståndare, Kina och Ryssland, har under ganska lång tid nu insett att rymden är - och kommer att bli - en krigsstridande domän. De kommer att försöka begränsa vår rymdkapacitet på ett asymmetriskt sätt om vi någonsin hamnar i konflikt med dem."

Förutsäga attacker i förväg

Så vad är svaret? Att minska vårt beroende av satelliter är inte riktigt ett alternativ. Även om backupsystem är viktiga att bygga och utveckla, är satelliter helt enkelt för värdefulla för att undvika att lita på. Sedan han lämnade det amerikanska flygvapnet har Chris Bogdan anslutit sig Booz Allen Hamilton, ett strategi-, teknik- och ingenjörskonsultföretag. Bogdan leder företagets flygverksamhet, vilket inkluderar att utveckla "transformationella lösningar" för sådana som NASA och försvarsdepartementet.

För närvarande, sade han, arbetar företaget med att utveckla programvara för artificiell intelligens som kan användas till ge tidig varning om förflyttning av potentiella jägare-mördarsatelliter samt anti-satelliter missiler. Dessa system, som använder dataanalys och maskininlärningsalgoritmer tränade på cirka 40 miljoner datamängder av satellitrörelser, kan avslöja om en satellit manipuleras. Det kan också förutsäga vart andra satelliter är på väg för att ge upp till en veckas varsel om banan för potentiella hot.

"Våra modeller låter oss se fem till sju dagar före manövrering av satelliter," sa han. "[Det är viktigt eftersom] med allt i konstant rörelse kanske det inte omedelbart är uppenbart vad den satelliten kommer att gå efter."

När systemet väl har listat ut allt som är i fara när satelliter rör sig in i olika omloppsbanor, genererar det en lista över potentiella åtgärder som kan vidtas. Riskerna och fördelarna med dessa åtgärder beräknas och en poäng tilldelas dem mellan 0 och 100. Utmaningen, sa Bogdan, är att varje gång du flyttar en satellit förkortar den dess operativa livslängd. Att flytta en satellit ur sin vanliga omloppsbana kan också hindra den från att kunna utföra det jobb den var avsedd för att göra. Liksom en defensiv boxare är målet därför att reagera på eventuella hot utan att lägga ner mer energi än vad som är absolut nödvändigt.

"I slutändan vill du ha ett tillvägagångssätt som skyddar dina tillgångar, samtidigt som du minimerar alla dessa dåliga saker," sa han.

En ny era av rymdkrig

Booz Allens system är för närvarande under utveckling. När den är klar och infrastrukturen är på plats för att stödja den, hoppas Bogdan att den kommer att antas av den nyligen återaktiverade United States Space Command, som kommer att införliva det i sitt rymdkrigscenter, National Space Defense Center, i Colorado. De kommer sedan att kunna använda den för att identifiera potentiella hot och reagera därefter.

Den amerikanska rymdstyrkan har inte precis varit expansiv om hur den ska göra försvara Amerika mot rymdrelaterade hot. Bogdan var arg på att beskriva de "vissa förmågor" som försvarsdepartementet har tillgängligt på den här domänen. Sådana strategier, sade han, kan inkludera att bygga mer reaktiva satelliter i linje med de defensiva kapaciteterna av Bogdans älskade F-35, som kan reagera på hot automatiskt utan att piloten behöver säga åt flygplanet att göra så.

Ett annat tillvägagångssätt skulle kunna innebära att gå "på offensiven för att spela försvaret" genom att distribuera sina egna jägare-mördare-satelliter (jägare-mördare-mördare?) för att samverka eller avlyssna med motståndare.

Just nu, hävdade Bogdan, är USA "typ i catch-up-läge" när det kommer till ämnet rymdkrig. Tack vare arbetet från företag som Booz Allen kan vi vara inne för en helt ny era av militarisering av rymden. Onödigt att säga, om det han antar visar sig vara korrekt, står vi inför en helt ny era av futuristisk krigföring. För bättre eller sämre.

"Det som behöver utvecklas nu är några regler för engagemang om vad som utgör en risk och vad som utgör en krigshandling", fortsatte han. "Många människor tänker på det, men jag tror inte att det är särskilt moget." En sak är dock säker. "Reglerna där uppe kommer att vara väldigt, väldigt olika vad de är [nere på jorden]," sa han.

Redaktörens rekommendationer

• Se NASA: s nya solpanel vecklas ut på rymdstationen
• Nytt rymdrekord satt för besättning i omloppsbana om jorden
• Se den första bilden av jorden från en ny väderövervakande satellit
• SpaceX delar fantastiska "blå marmor"-bilder av jorden
• Fantastisk rymdstationsvideo visar strålande norrsken över jorden