宇宙での新たな戦争

アフガニスタン紛争の典型的な場面である。アフガニスタンでは初めて、宇宙、具体的には100基を超える軍事衛星が軍事力の中心となっている。地上の兵士がタリバンの標的を発見する。兵士は「プラガー」と呼ばれる軽量の携帯型全地球測位システム（GPS）受信機を使ってGPS衛星群から標的の経度と緯度を計算し、その座標を衛星経由でフロリダの空軍基地に送信する。そこから警報がサウジアラビアの司令官に送信され、司令官はプレデター無人機にタリバンの拠点上空を飛行するよう指示し、現場のリアルタイム映像を衛星経由で中継する。標的は爆撃対象として承認され、対空ミサイルの射程外の安全な高度2万フィート以上を飛行中のB-52パイロットが、統合直接攻撃弾（JDAM）爆弾を投下する前に、爆弾のGPS座標を爆弾のコンピューターに入力する。この爆弾は、独自の GPS 受信機を使用して地球に向かって猛スピードで進み、数フィート以内で爆発します。このプロセス全体は、以前の戦争のように数日かかるのではなく、数分で完了します。また、2 万ドルの JDAM 爆弾は、ほこり、雲、煙で標的を見つけるのが難しい、すでに旧式の 10 万ドルのレーザー誘導爆弾と比べると、お買い得です。

しかし、残念な事件もあった。12月、空軍の偵察員がプラガーでタリバンの標的の位置を計算した後、装置の電池が切れた。偵察員は電池を交換し、標的に接近中のB-52にGPS座標を中継した。偵察員はプラガーが再起動時に自身の位置の座標を表示するようにプログラムされていたことに気付いていなかった。2,000ポンドのJDAM爆弾が壊滅的な精度で着弾し、特殊部隊の兵士3人とアフガニスタンの同盟者5人が死亡した。

たとえ人為的ミスがなかったとしても、宇宙軍事技術は信頼できない可能性がある。GPS 信号は簡単に妨害され、最も鋭い目を持つスパイ衛星でも雲の向こうを見ることは難しい。また、無数の軍隊やシステム間の通信によって電波が頻繁に妨害される。一方、軍事衛星は完全に無防備で、攻撃に対して無防備である。

ドナルド・ラムズフェルド国防長官や政権内の他の関係者によると、宇宙が将来の戦争でより大きな役割を果たす場合の解決策は「宇宙制御」だという。防衛戦略家たちは欠陥の修復だけを懸念しているのではなく、宇宙を新しい、そしてほとんど未開拓のフロンティアと見ている。言い換えれば、彼らは宇宙で優位な立場を奪いたいのだ。地球上で敵の活動を監視したり、宇宙から攻撃を仕掛けるだけでなく、軍事的優位性を確保するために敵が宇宙にアクセスできないようにするためだ。これは危険なアプローチであり、批判も少なくない。なぜなら、潜在的な敵やテロリストからの対抗措置を招き、宇宙での全面戦争につながる可能性もあるからだ。

それでも、この方針にのっとり、米国の軍事計画担当者は数十の宇宙ベースの技術開発を進めている。開発中の新しい資産には、迷彩を見破れる衛星、兵士や車両の動きを監視できる宇宙ベースのレーダー、兵士に携帯電話のような接続を提供するより強力な通信衛星、弾道ミサイルを追跡できる軌道上のセンサーなどがある。国防総省の希望リストにあるハードウェアには、軍用スペースプレーン、宇宙ベースのレーザー、事実上あらゆるサイズの爆弾を投下できる再突入体など、攻撃と防御の両方の可能性を秘めたアイテムが含まれている。今後数年間に軌道上に登場しそうなものをいくつか紹介しよう。

スパイ衛星
国家偵察局と国防総省は、今後 10 年ほどで 600 億ドル以上の費用をかけて、ほぼすべての画像衛星を更新する計画を立てている。この計画では、現在の光学画像衛星よりもはるかに鋭い目を持つ衛星群を購入し、最終的には現在の衛星とは異なり、対象に関する継続的な画像データを提供できる機器を購入する予定である。

検討中の技術の 1 つは、数百の異なる赤外線および可視光線帯域で画像を撮影するハイパースペクトル衛星です。このような衛星は、たとえば、赤外線画像によってエンジンから発せられる熱を検出できるため、迷彩ネットで隠された戦車を発見するのに役立つ可能性があります (「Nowhere to Hide」、2001 年 8 月号を参照)。

検討中のもう一つの技術は、宇宙ベースのレーダー ネットワークです。これは、地球の表面から継続的に信号を反射し、低い雲、嵐、暗闇など、あらゆる状況でトラックやミサイル発射装置などの移動目標を検出します。「悪者が動けば、私たちはその動きを目にします」と、空軍次官室の軍事宇宙担当副官、ロバート ディックマンは言います。

軍はすでに、航空機搭載型レーダーを使用して、移動する地上目標を発見している。たとえば、湾岸戦争中にクウェートとイラクを結ぶ主要道路「死のハイウェイ」の監視を行ったときなどである。また、1994 年と 2000 年には、NASA がスペース シャトルにレーダー システムを軌道上に搭載することに成功した。しかし、国防総省が求める、パイロットの命を危険にさらしたり外国の領空を侵犯したりしない、24 時間体制のグローバル レーダー監視システムを実現するには、低軌道に 24 機以上の高性能衛星群が必要となる。「10 年後には飛行できるようにしたいと思っています」とディックマン氏は言う。「しかし、宇宙ベースのレーダーは技術的に困難な課題であり、財政的にも課題です。」

主な障害は、このシステムは飛行機が飛べない距離から「禁止」地域を遠距離から見通すだけでなく、地上や空中の部隊に情報を即座に中継できるよう既存の通信機器と統合する必要があることだ。また、これらの問題が克服されたとしても、既存の衛星技術では、これらの機器を宇宙に十分に設置して完全なカバー率を達成することはできないかもしれない。なぜなら、これらの機器の製造と打ち上げには数十億ドルかかるからだ。議会は既に、コスト予想を満たさなかったため、Discoverer II として知られる衛星レーダー ネットワークの提案を却下しており、空軍と MIT リンカーン研究所は現在、来年 11 月に完了する予定の代替案の分析を行っている。

可能性の 1 つは、空軍研究所が研究しているコンセプトである 21 世紀の技術衛星、つまり TechSat 21 です (左の「1 つのシステム、多数の目」を参照)。TechSat 21 では、車ほどの大きさと重さの大型衛星の代わりに、1 機あたり約 300 ポンドの超小型衛星のクラスターである「仮想衛星」を使用します。各超小型衛星にはバイスタティック受信機が搭載され、地球から反射する自身の送信機からのレーダー信号だけでなく、近隣の衛星から送信された信号も検出し、収集された画像の解像度を向上させます。

研究者たちは、大量生産された超小型衛星がグループで稼働すれば、今日のかさばって高価な装置はやがて時代遅れになるだろうと確信している。その利点の 1 つは、超小型衛星が 1 基故障しても、システム全体を交換する必要がなくなることだ。また、クラスターを再構成するだけで、運用者はさまざまなミッションを遂行できるため、柔軟性が大幅に高まる。たとえば、同じ超小型衛星グループを最初は広い間隔で配置して全世界のレーダー カバレッジを提供し、その後数時間以内に間隔を狭めて、より狭いエリアを細かく探索できるようになる。

TechSat 21 が完成するまでには、まだ多くの作業が必要です。たとえば、研究者は、燃料をあまり消費せずに、マイクロ衛星をわずかに異なる軌道の狭いパターンに維持する方法を見つけ出す必要があります。TechSat 21 のコンセプトの最初の実際のデモンストレーションは 2005 年に行われ、空軍は 3 つの同一のマイクロ衛星のクラスターを打ち上げ、正確な編隊飛行が可能かどうかを調べる予定です。

GPS
GPS III と呼ばれる次世代の位置検出 GPS 衛星 (「妨害防止信号」を参照) と、現在のモデル (軍事用途のほか、農作物調査から自動車のデジタル マップ作成まであらゆる用途に使用されている) との大きな違いは、軍事用と民間用に別々の信号が用意されることです。これにより、敵が軍事出力を妨害することがより困難になります。この機能の重要性は、2 年前に空軍研究所のエンジニアがインターネットからダウンロードした手順を使用して、大量の電子ノイズで GPS 信号を簡単にかき消す 7,500 ドルの自家製デバイスを作成した際に強調されました。このデモンストレーションにより、Web にアクセスできる程度の敵であれば、スマート爆弾攻撃を迂回させることができるという恐怖がかき立てられました。これを回避するため、10 年末までに準備が整う予定の GPS III は、既存の装置が提供するものよりも高出力で集中した信号を送信します。これらのいわゆるスポット ビームは、高価で高度なデバイスがなければ、妨害することは事実上不可能です。

GPS III 衛星には、改良されたクロックも搭載されます。衛星から地上の受信機に送信される時間情報が正確であればあるほど、受信機は信号が移動した距離をより正確に計算し、少なくとも 3 つの衛星からの測定値を使用して位置を「三角測量」することができます。GPS 位置データが改善すれば、衛星誘導兵器は、現在の約 6 メートルと比較して、1 メートル以内の精度でターゲットを見つけることができるようになります。

弾性帯域幅
現在軌道上にある約 700 基の運用衛星の約半数が米国の宇宙船であり、そのうち 110 基はナビゲーション、通信、天気予報、画像、監視、ミサイル発射の早期警報に使用される軍事衛星です。問題は、軍と諜報機関のさまざまな部門がそれぞれ独自のシステムでこれらの衛星にリンクしていることです。専門家はこれを「ストーブパイプ」と呼んでいます。これは、地上のステーションと宇宙の間で情報を送信するが、広範なネットワーク全体にデータを配信する設備が整っていないためです。「私たちが望んでいないのは、今日私たちが持っている、あちこちに独立したデータベースです」と、レイセオンの国土安全保障担当上級副社長、ヒューゴ・ポザは述べています。「情報を共有しなかったことが 9 月 11 日の原因です。それはテクノロジーの失敗ではなく、ネットワークの失敗でした。」

国防総省は、あらゆる軍事情報を管理、配信できる巨大なネットワークである、いわゆる変革的通信システムでこれらの欠点を克服したいと考えている。このネットワークがあれば、たとえば無人偵察機が移動中のアルカイダ工作員の写真を撮影した場合、その写真は敵を迎撃するのに間に合うように地上の特殊部隊に即座に中継される。

この新しい通信システムが取り組むべき重大な欠陥の 1 つは、紛争の最新の遠隔地や未開発地域の多くで帯域幅が不足していることです。無人のプレデターやグローバル ホーク航空機から送られる詳細な画像は、特にアフガニスタンのように既存の通信インフラがほとんどない場所では、軍のネットワークに簡単に過負荷をかけてしまいます。2004 年に軍は、帯域幅がさらに必要な場所であればどこにでも焦点を合わせることができる複数の通信ビームを備えた「アクティブ」アンテナを備えた最初のワイドバンド ギャップフィラー衛星をデビューさせる予定です。これらの衛星はそれぞれ、今日のワイドバンド通信宇宙船 10 機よりも多くの帯域幅を提供できます。

帯域幅をさらに拡大する取り組みとして、軍は早ければ 2005 年に、将来の衛星に搭載される従来の無線信号技術を高度なレーザー ビーム光学システムに置き換えることを開始したいと考えています。国防総省はレーザー通信を活性化するために来年度の予算で 2 億ドルを要求しています。国防総省は、レーザー通信によって、最も重い通信トラフィック負荷にも対応できるだけでなく、衛星から衛星へ瞬時に情報を中継することで、情報をより迅速に世界中に伝達できると考えています。

また、限られた装備しか戦場に持ち込めない兵士が音声や低データレートの通信に使用する新しい狭帯域システムの開発も進められている。2008 年に打ち上げが予定されているマルチ衛星モバイル ユーザー オブジェクティブ システムは、ハンドヘルド端末を介して携帯電話のような音声およびデータ サービスを提供します。

衛星の再定義

今日の衛星は大きくて複雑であるため、打ち上げコストが高くなります。また、軌道に乗った後は、安価で簡単な方法でメンテナンスすることはできません。そのため、アップグレード可能な衛星というアイデアは防衛産業にとって非常に魅力的であり、そのエンジニアはコンピューター サイエンスのアイデアを借りて、新しいソフトウェアで再プログラムできるだけでなく、軌道上で検査、燃料補給、修理もできる「プラグ アンド プレイ」衛星を設計しています。

最初のステップは、国防高等研究計画局、NASA、ボーイング、ボール エアロスペース アンド テクノロジーズ社が共同で、数年かけて NextSat と呼ばれる修理可能な衛星の模型を作ることです。その後、2006 年までにこのチームは、ASTRO (Autonomous Space Transport Robotic Operations の略) と呼ばれる小型衛星を打ち上げ、軌道上で NextSat とランデブーし、2 つの衛星がドッキングできることを証明したいと考えています (「飛行中のアップグレード」を参照)。このデモンストレーションが成功すれば、次は実際のアップグレード可能な衛星群の本格的な開発になります。

NASA は、DART (自律ランデブー技術の実証) と呼ばれるプログラムにも資金を提供している。オービタル サイエンシズ社が製造しているこのテストの宇宙船には、目の代わりにビデオ センサーが搭載されており、通信衛星に接近し、約 15 メートル離れた場所に停泊し、一連の衝突回避操作を経て、別の軌道に飛ぶ。これらはすべて人間の介入なしに行われる。

しかし、これらの新技術には危険な側面もある。衛星を検査、燃料補給、再プログラムできる宇宙船は、衛星を無力化、破壊、またはプログラム解除する能力も持つかもしれない。敵の超小型衛星は発見が難しく、より大きく無害に見える衛星の中にさえ含まれている可能性がある。まさにそのような可能性を示唆する不穏な兆候として、2000年に香港の新聞は、中国がすでに敵の衛星に付着して必要に応じて後で破壊できる「寄生」衛星の地上テストを実施したと中国の情報筋を引用したが、この報道は確認されていない。

普遍的な準備

軍の希望リストで最も切望されているのは、スペースプレーンだ。これは、短時間で打ち上げられる再利用可能な無人機だ。この機体を使えば、衛星の放出や燃料補給、新しい軌道への移動、ハードウェアやソフトウェアの交換などができる。また、監視や通信ミッションのために一時的な衛星として機能する可能性もある。さらに、北米航空宇宙防衛司令部と米国宇宙軍の司令官、エド・エバーハート将軍は、スペースプレーンは「目標に鋼鉄を投下する」のにも役立つ可能性があると述べている。

スペースプレーンのアイデアは40年前からあった。シャトルのように貨物を宇宙に運び、また数時間で世界中の目的地に到着する爆撃機としても使用できる超音速ジェット機を設計するために作成された国家航空宇宙機プログラムは、1994年に廃止された。技術者たちは、飛行機が自力で軌道速度に達することは決してできないことに気づいた。最近では、NASAは、スペースシャトルの代替として提案されたX-33への希望を断念した。X-33は、ブースターロケットを使用せず、一段式で地上から軌道まで飛行することになっていたが、技術がうまくいかなかったためである。現在、NASAは、スペース・ローンチ・イニシアチブに48億ドルを割り当て、シャトルの代替機を開発している。これは、別の二段式再使用型打ち上げロケットだが、維持費と運用費ははるかに安いものになる予定である。国防総省はこのプログラムに便乗している。国防総省版のこの宇宙飛行機の最初のデモは、2010年代後半に行われると予想されており、軍は2014年までに運用可能な無人機を手に入れたいと考えている。

そのスペースプレーンは、スペースオペレーションビークル（SOV）と呼ばれ、さまざまなペイロードを運ぶことができる貨物運搬船で、おそらくスペースシャトルよりも大きくはならないだろう。別のプログラムでは、国防総省は、SOV、ロケット、または高高度飛行の飛行機によって打ち上げられるスペースマヌーバビークル（SMV）と呼ばれるより小型の無人スペースプレーンを設計している。SMVは、滑走路に自律着陸するまで最大1年間軌道上に留まることができる。ボーイング社はすでにスケールバージョンを製作し、着陸能力を実証するためにヘリコプターから投下した。SMVが運ぶ可能性のあるペイロードの中には、宇宙から兵器を運ぶことを目的とした再突入機であるコモンエアロビークル（「爆弾投下」を参照）がある。

ミサイル防衛

ミサイル防衛は、国防総省の予算の中で最大の研究開発分野です。ブッシュ政権は、弾道ミサイルを撃墜できるシステムの構築に、2003 年度に 70 億ドル以上を要求しています。しかし、それが実現する前に、国防総省は、国の既存の防衛支援プログラム (DSP) 衛星よりも優れた赤外線衛星を設計する必要があります。既存の DSP 衛星は、ミサイルが米国に向けて発射されたかどうかを判断できますが、迎撃するには、弾頭とデコイを区別し、単一のブースターから発射された複数の物体を追跡し、迎撃機に軌道情報を引き渡す必要があります。これらはいずれも DSP では実行できません。

国防総省は、宇宙配備型赤外線システム（SBIRS）高軌道と低軌道と呼ばれる2つの部分から成る代替技術を開発している。静止軌道と高度楕円軌道で運用される高軌道衛星は、早期警戒DSP宇宙船に取って代わり、発射時にミサイルの進路をより明確に把握できる。低軌道衛星は、より近い視野を提供し、個々の弾頭を正確に追跡する。

SBIRS High は今後数年以内に打ち上げられる予定だったが、予算を 22 億ドル超過しており、完成しない可能性もある。「費用とスケジュールをやり直した」とエドワード・オルドリッジ国防次官は 5 月 2 日の記者会見で述べた。「主契約者であるロッキード・マーティンとノースロップ・グラマンには、彼らが注目を浴びているというメッセージを伝えた。6 か月後にこの計画が失敗に終わるとわかれば、私はためらわずに中止する」。SBIRS Low 計画も再編され、最初の衛星は早くても 2006 年まで打ち上げられない。

一方、国防総省は、将来的に敵のミサイルを迎撃するために使われるかもしれない2種類の兵器を研究している。1つは、ミサイルに衝突して破壊する「キルビークル」を含む運動エネルギー兵器、もう1つは地上の標的も攻撃できる宇宙ベースのレーザーなどの指向性エネルギー兵器だ。これらの研究活動は、米国にとって裏目に出る攻撃的な行動とみなす批評家の怒りを買っている。「宇宙に兵器を置くことは、他の国々にも同じことをさせる扉を開くことになる」と、ワシントンの軍事政策研究機関、防衛情報センターの研究主任、ダニエル・スミス元陸軍大佐は警告する。

それは軍が備えている可能性だ。2001年1月、コロラド州のシュリーバー空軍基地で、米空軍は史上初の宇宙戦争ゲームを実施した。2017年を舞台にしたこの模擬紛争では、大国で「宇宙に近い」国家「レッド」と、隣国の小国「ブラウン」が対決した。超大国の「ブルー」が「ブラウン」をめぐって戦いに挑み、宇宙で戦闘が始まる。戦いは、スペースプレーン、ミサイル防衛、対衛星レーザー、超小型衛星、地上レーザー、高度な監視・通信衛星によって繰り広げられる。予想通り、軍当局は、米国は将来「レッド」に対抗するために、宇宙兵器に多額の資金を費やす必要があると結論付けた。「このゲームは、宇宙の重要性に多くの人々の目を開かせた」と、シュリーバーにある宇宙戦争センターの戦争ゲームおよびシミュレーション部門の副部長、ジョン・ワグナー少佐は言う。

2003 年 2 月に予定されている拡張シミュレーションでは、プレイヤーは軍の希望リストにあるさらに野心的な装備、つまり、まだ設計されていない宇宙ベースのレーダー、ミサイル迎撃装置、再利用可能な発射システムなど、15 年から 18 年は準備が整わない可能性のある装置と戦うことになります。この 1 週間のゲームの目標の 1 つは、すべての軍隊が宇宙システムを戦闘計画に組み込む方法についてさらに学ぶことです。「私たちの冷戦時代の軍隊は、よりスリムで、より速く、より致命的な軍隊へと進化しています」と Wagner 氏は言います。「宇宙はこれらすべてに不可欠なものです。」