Satelity hrají v moderním světě klíčovou roli — umožňují okamžitou komunikaci, přístup k internetu, přesné předpovědi počasí i dálkový dohled a monitoring… Vedle civilního využití stoupá jejich význam v oblasti boje a obrany. A tak není divu, že s rostoucí závislostí na satelitech dochází i k navyšování hrozeb a ruku v ruce s tím i potřeby vylepšování jejich ochrany.
Satelity mohou být ohrožovány zbraněmi s dlouhým dosahem, ať už jde o protisatelitní střely, útočné satelity, či se směrovanou energií prostřednictvím laserového paprsku nebo vysoce výkonných mikrovln. „S tím, jak se na nízkou oběžnou dráhu Země vypouští čím dál více satelitních komunikačních systémů, zvětšuje se i ‚terč‘ pro kybernetické zločince,“ varuje nejnovější zpráva NSA (The National Security Agency), Národní bezpečnostní agentury USA. Tato zpravodajská organizace Ministerstva obrany Spojených států amerických je zodpovědná za globální monitorování, shromažďování a zpracování informací a dat pro účely globálního zpravodajství a kontrarozvědky a specializuje se na obor známý jako signálové zpravodajství. Má také za úkol chránit komunikační sítě a informační systémy USA. Zaměstnává asi 32 000 lidí. Kvalifikované odhady uvádějí, že začátkem letošního roku se na oběžné dráze kolem Země pohybovalo více než 14—15 000 aktivních satelitů. Více než 10 000 z nich pochází od společnosti SpaceX. Kromě aktivních družic ale obíhá kolem naší planety bezpočet kusů a kousků vesmírného odpadu, který pro aktivní systémy rovněž představuje nemalá rizika. Na ochranu satelitních komunikačních družic před poškozením či zničením je proto zaměřena celá řada technických, operačních a diplomatických opatření.
Nekinetický fyzický útok: vysoce výkonný laser
Vysoce výkonný laser lze použít k trvalému nebo dočasnému poškození kritických součástí satelitu (tj. solárních panelů nebo optických center). Pokud je paprsek namířen na optické centrum satelitu, může způsobit oslnění nebo oslepení. Oslnění znamená dočasnou ztrátu „zraku“ satelitu, oslepení pak představuje trvalé poškození optického systému satelitu. I když existuje jasné přiřazení polohy laseru v době útoku, laserové zařízení použité při těchto útocích může být mobilní, což může ztížit přiřazení ke konkrétnímu pachateli, protože ten nemusí být ve svém vlastním státě, ba ani kontinentu, aby mohl takový útok provést. Pouze operátor satelitu však bude vědět, zda byl útok úspěšný, což znamená, že útočník má omezené možnosti potvrzení úspěchu, protože napadený stát nemusí oznámit, že byl jeho satelit napaden a s jakým výsledkem. Laserový útok však může učinit cílový satelit i zcela nefunkčním a neovladatelným. Výkonnější laser může satelit dokonce trvale poškodit přehřátím až roztavením některých jeho částí [v případě dřevěných, „ekologických“ satelitů, s nimiž experimentuje japonská vesmírná agentura JAXA, i kompletním zničením — pozn. red.]. Nejvíce náchylné k tomu jsou satelitní konstrukce, tepelné regulační panely a solární panely. Nejedná se o situace z oblasti sci-fi. Už v roce 2011 zahájilo Rusko na severním Kavkaze výstavbu laserového komplexu Kalina v rámci sledovacího střediska Krona na hoře Čapal. Systém je navržen pro vedení elektro-optického boje. Na rozdíl od staršího mobilního systému Peresvet, který senzory satelitů pouze dočasně oslňuje (dazzling), je Kalina určen k jejich trvalému oslepení (blinding) pomocí silných laserových pulsů. Součástí komplexu je speciální budova s teleskopem a lidarový systém propojený tunelem. Podle amerických analýz satelitních snímků z roku 2022 byla v té době stavba teleskopické budovy již v pokročilé fázi. Projekt Kalina na Kavkaze je poměrně často označován jako radar, ale ve skutečnosti jde o něco jiného — jde hlavně o pozemní laserový systém pro boj proti družicím, který je součástí širšího sledovacího komplexu. Radar Krona zachytí družici a spočítá její dráhu, optické systémy ji zaměří a Kalina vyšle přesně zaměřený laserový paprsek. Ten zasáhne optiku družice. Výkon laseru a skutečné schopnosti nejsou veřejně známy.
Jak se bránit
Hlavní strategie zahrnují především zabezpečení datových spojení mezi pozemními stanicemi a družicemi pomocí „silného“ šifrování, aby se zabránilo převzetí kontroly nad družicí nebo odposlechu. Konstruktéři satelitů přecházejí od rádiových vln k laserovému přenosu dat, který je mnohem těžší odposlouchávat nebo rušit, protože laserový paprsek je úzce směrovaný. Odolnost proti rušení (anti-jamming) se zvyšuje nasazením technologií, jako je skákání kmitočtů (frequency hopping) nebo využívání úzce zaměřených paprsků (spotbeams), které ztěžují rušení satelitního signálu. Družice jsou dnes vybaveny také větším množstvím paliva pro únikové manévry a autonomními systémy, které umožňují detekovat hrozbu a vyhnout se jí i bez pokynů ze Země. Místo několika velkých, drahých družic se nyní rovněž používají konstelace stovek malých družic na nízké oběžné dráze (LEO), jako je Starlink. Zničení jedné nebo několika družic tak neochromí celý systém. Rozhodující je sledování kosmického prostoru pro včasnou detekci startů raket nebo pohybu nepřátelských družic, které by mohly představovat hrozbu. Konvenční obranné technologie používané vojenskými letadly, založené na intenzivním zářením s pomocí exotermické reakce pyrolytických materiálů světlic (např. MVT — magnesium- viton-teflon) a sloužící k odvrácení střely od záměru na cíl, však nejsou pro užití ve vesmíru vhodné — především kvůli omezenému prostoru, absenci kyslíku i potížím s rozlišením mezi cílem a návnadou u zařízení s infračervenými senzory s dlouhými vlnovými délkami (LWIR). To vedlo společnost Raytheon Company k vývoji revolučního systému návnad využívajícího kvantové tečky, tedy nanočástic, které emitují obdobné záření jako zařízení, které chrání. Tímto způsobem by protidružicové zbraně mohly zaměnit návnadový mrak kvantových teček s cílovou družicí. Jsou navrženy tak, aby emitovaly záření v různých velikostech a tvarech a pro tuto aplikaci se kvantové tečky skládají z nanočástic InSb, PbTe, HgTe, HgSe, CdTe, CdSe a CdS. Kvantové tečky zkrátka vytvoří mrak „distraktorů“, který zmate zaměřovací systém zbraně a v podstatě potlačí schopnost přilétající rakety zacílit. Další výzkum Raytheon Company vedl dokonce k možnosti dalšího inovativního využití kvantových teček, a sice k přímé ochraně satelitů před zbraněmi se směřovanou energií (DEW) úpravou povrchu satelitu tak, aby jejich záření odchýlil. DEW zbraně využívají k poškození nebo narušení cíle namísto pevného projektilu vysoce soustředěnou energii. Vedle již zmíněných laserů a mikrovln sem patří také částicové paprsky a zvukové paprsky. Jakkoli se např. zbraň využívající neviditelný DE paprsek na bázi radiofrekvenčních milimetrových vln může zdát být čistě z říše sci-fi, v reálu již byla několikrát použita. Například v Americe byl při některých demonstracích a nepokojích testován neviditelný paprsek rádiových frekvencí milimetrových vln jako zbraň proti rabujícím. Paprsek se šíří rychlostí světla a proniká kůží do hloubky menší než půl milimetru. To vyvolává nesnesitelný pocit tepla, který nutí cílovou osobu k instinktivnímu pohybu. Výzkum zbraně, která vypadá podobně jako domácí satelitní anténa, stále probíhá, protože existují obavy, že by zbraň mohla způsobit zasaženému člověku dlouhodobé poškození očí. Podobně by ji mohlo být možné v budoucnu použít proti satelitům, a proto je i zde třeba myslet preventivně na jejich obranu. Další možností obrany proti střelám je Vigilante Eagle od společnosti Raytheon. Jde o pozemní systém protiraketové obrany, jehož cílem je chránit letadla před střelami. Systém zaměří zaostřený, přesně řízený paprsek elektromagnetické energie na střelu, která by mohla ohrozit letecký provoz v blízkosti letiště, takže střela přeruší svůj kurz. S rozvojem technologií zbraní s řízenou energií a protisatelitních střel se samozřejmě rozvíjejí i technologie satelitní obrany.
A v budoucnu nastoupí AI
Už dnes hovoří experti o tom, že za 10 let či 15 let budou satelity výrazně samostatnější než dnes. Budou vypadat, jako kdyby nepotřebovaly operátory, jako kdyby byly schopny reagovat a jednat samy. Přidáním autonomie do svých satelitů by armáda mohla snížit závislost na pozemních kontrolních stanicích, které jsou podle vývojářů zranitelné a jsou často terčem kybernetických útoků. Představitelé Amerických vesmírných sil již zveřejnili několik způsobů, jak plánují používat AI ve vesmíru — jako je procházení obrovským množstvím dat shromážděných satelity a sledování zbraní a dalších objektů ve vesmíru. Tím umožňují obráncům, aby měli okamžitě k dispozici nejdůležitější informace a mohli se rychle a správně rozhodnout. Pentagon tak těží ze „vzkvétající vesmírné ekonomiky“.
/Karel Sedláček/