Những chúa tể vũ trụ: Vũ khí diệt vệ tinh

Muốn vô hiệu hóa các loại vũ khí thông minh dẫn đường bằng vệ tinh hay hệ thống trinh sát, liên lạc tối tân của đối phương, không phương thức nào trực tiếp và hiệu quả hơn là tiêu diệt chính các vệ tinh này.

Mặc dù việc tấn công các trạm điều khiển vệ tinh trên mặt đất có vẻ đơn giản hơn, nhưng trên thực tế, các trạm điều khiển này rất dễ để sửa chữa hoặc thay thế bằng trạm khác, hoặc được ẩn nấp trong hầm ngầm, lòng núi, còn vệ tinh thì không thể sửa chữa và rất khó để thay thế. Do đó, phát triển năng lực tấn công diệt vệ tinh ngay trên quỹ đạo là phương thức tối ưu cho mục đích này.

Với tầm nhìn đến chiếc ghế siêu cường, rõ ràng Trung Quốc cũng không để bỏ ngỏ hướng phát triển vũ khí diệt vệ tinh.

Trung Quốc là một trong những nước đi đầu về lĩnh vực tên lửa diệt vệ tinh.

Vũ khí sát thương trực tiếp

Các loại vũ khí sát thương trực tiếp sẽ phá hủy vệ tinh bằng động năng hoặc bằng sức nổ của đầu đạn ở phạm vi gần. Loại tên lửa diệt vệ tinh Trung Quốc thử nghiệm năm 2007 chính là một ví dụ cho vũ khí diệt vệ tinh sát thương trực tiếp. Đối tượng của vũ khí loại này thường là các vệ tinh bay ở quỹ đạo thấp (LEO – Low Earth Orbit), vốn được sử dụng cho mục đích chụp ảnh. Quỹ đạo thấp của chúng đồng nghĩa với việc công nghệ chế tạo tên lửa không phức tạp và nhiều nước có thể tiếp cận được.

Muốn tấn công vệ tinh ở quỹ đạo cao hơn như quỹ đạo trung bình (MEO – Medium Earth Orbit, có độ cao từ 2.000 – 35.786 km so với mực nước biển),  lãnh địa của các vệ tinh sử dụng trong mạng lưới định vị toàn cầu hay ở quỹ đạo địa tĩnh (35.786 km), nơi thường trú của các vệ tinh cảnh báo tên lửa, vệ tinh đảm bảo thông tin liên lạc, kẻ tấn công phải sử dụng đến những hệ thống tên lửa nhiều tầng đẩy phức tạp.

Thêm nữa, các vệ tinh cũng phải mất khá nhiều thời gian để leo lên đến quỹ đạo cao. Ví dụ để bay tới quỹ đạo địa tĩnh, tên lửa sẽ phải mất đến 4 tiếng kể từ lúc phóng. Theo Giám đốc Cơ quan tình báo Mỹ, cả Nga và Trung Quốc đều đang phát triển và thử nghiệm các loại vũ khí diệt vệ tinh phóng từ Trái Đất, bao gồm cả các loại tên lửa diệt vệ tinh (ASAT).

Ngoài ra, các vệ tinh sát thủ hay tự sát bay trên cùng quỹ đạo có thể gây ra những đe dọa nghiêm trọng tới mục tiêu. Loại “mìn vũ trụ” này có thể bí mật theo đuôi vệ tinh đối phương trong thời gian dài và chỉ phát nổ khi nhận được lệnh. Thậm chí, vệ tinh sát thủ cỡ lớn có thể “tóm” vệ tinh mục tiêu và ném nó ra khỏi quỹ đạo hay dính chặt vào mục tiêu để vô hiệu hóa nó. Một số vệ tinh khác có thể hoạt động trên quỹ đạo khác và chỉ “lộ mặt” sát thủ khi 2 quỹ đạo cắt nhau khiến đối phương không thể đề phòng.

Ngoài việc Liên Xô đã thử nghiệm các vệ tinh sát thủ từ những năm 1960s, mới đây, cả Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản đều thử nghiệm công nghệ phóng vệ tinh cỡ nhỏ cho mục đích này. Mới đây, năm 2016 Trung Quốc đã thử nghiệm vệ tinh Ảo Long có khả năng “nhặt bỏ” rác vũ trụ, thế nhưng khả năng này cũng ẩn chứa mối đe dọa tiềm tàng với các vệ tinh khác.

Vũ khí sát thương phi trực tiếp

Đây là các loại vũ khí có tác dụng quấy rối hay phá hỏng vệ tinh một cách gián tiếp, âm thầm và khó bị phát hiện. Chúng bao gồm các loại vũ khí năng lượng định hướng như laser, vi sóng công suất cao. Người sử dụng những thứ vũ khí này chỉ cần kích hoạt trong 1 thời gian ngắn và các hư hỏng của vệ tinh bị tấn công cũng sẽ phải mất một thời gian khá lâu mới bộc lộ, khiến chủ sở hữu vệ tinh bị hại khó lòng điều tra được chân tướng vụ việc.

Laser công suất cao sẽ làm cho các chi tiết, vi mạch của vệ tinh bị quá nhiệt, hư hại còn laser công suất thấp vẫn có thể sử dụng để làm mù các cảm biến chụp ảnh của vệ tinh trinh sát. Tuy nhiên, loại hình vũ khí này cũng có nhược điểm là ngay cả người sử dụng chúng cũng khó có thể đánh giá được hiệu quả đòn tấn công của họ đến đâu. 

1 hệ thống chiếu chùm tia vi sóng năng lượng cao như hệ thống Ranets-E của Nga cũng có thể vô hiệu hóa vệ tinh.

Theo báo cáo của tình báo Mỹ, năm 2006 Trung Quốc đã liên tục dùng các nguồn phát laser từ mặt đất chiếu lên vệ tinh với nỗ lực “đốt mù” cảm biến của vệ tinh Mỹ. Họ cũng phát hiện ra Nga đang phát triển một hệ thống chiếu laser hàng không, vốn cực kỳ khó truy vết trong khi bản thân nó có thể nhắm vào nhiều loại vệ tinh ở quỹ đạo khác nhau.

Khác với laser, chùm vi sóng năng lượng cao (HPM) có thể phá hỏng các linh kiện điện tử trong vệ tinh, gây ra hư hỏng vĩnh viễn bằng cách tấn công qua “cửa trước” như ăng ten tiếp sóng hoặc “cửa hậu” như các vết hở giữa những tấm khiên chắn sóng bảo vệ thiết bị điện tử.

Trong khi vệ tinh có khả năng tự phòng vệ trước kiểu tấn công từ “cửa trước” nếu lắp cảm biến tự động ngắt mạch nếu phát hiện nguồn năng lượng tiếp nhận từ ăng ten tăng cao đột ngột thì tấn công từ “cửa sau” lại khó phòng bị hơn nhiều. Khi khai thác được lỗi từ nhà sản xuất, nó có thể tấn công vệ tinh từ mọi góc độ. Tuy vậy, giống như laser, kẻ tấn công cũng khó nhận biết được cuộc tấn công bằng HPM của chúng có thành công hay chưa.

Ngoài ra còn một hình thức tấn công gián tiếp khác là gây nổ hạt nhân trong vũ trụ. Sóng điện từ phát ra từ vụ nổ sẽ tiêu diệt hết các vệ tinh, không phân biệt trong tầm sát thương. Tuy nhiên, việc thử nghiệm nổ hạt nhân trong vũ trụ đã được cấm trong 1 lệnh cấm thử hạt nhân một phần năm 1963, với sự đồng thuận của cả Mỹ, Liên Xô và hơn 100 nước khác. Có điều, Trung Quốc là 1 trong số những nước không ký vào thỏa thuận đồng ý lệnh cấm này.

Tác chiến điện tử

Trong 2 phương thức tấn công đã đề cập, dù trực tiếp hay gián tiếp đều nhắm đến mục tiêu gây ra hư hại vật lý cho vệ tinh đối phương. Tuy nhiên, mục tiêu của tác chiến điện tử chỉ đơn thuần là ngăn cản hay vô hiệu hóa tạm thời khả năng hoạt động của những vệ tinh đó.

Một hình thức tấn công cổ điển là sử dụng máy gây nhiễu hoạt động trên cùng các băng tần của vệ tinh để chèn tín hiệu, gây mất liên lạc giữa vệ tinh và trạm điều khiển. Không giống như 2 hình thức trên, thiệt hại gây ra bởi máy gây nhiễu sẽ được khắc phục gần như ngay lập tức sau khi máy gây nhiễu bị vô hiệu hóa.

Việc gây nhiễu điện tử có thể gây ra trên kênh tải dữ liệu lên (uplink) hoặc kênh nhận dữ liệu xuống (downlink), trong đó loại hình sau phổ biến hơn vì nó có tính địa phương và ăng ten nhận dữ liệu thường là loại đa hướng, dễ bị gây nhiễu hơn.

Hình ảnh vụ phóng vệ tinh Ảo Long với cánh tay máy của Trung Quốc. Mỹ quan ngại loại vệ tinh này có thể sử dụng để “bắt cóc” hay phá hoại vệ tinh đối phương.

Trong cuộc chiến tại Iraq 2003, quân đội Mỹ xác nhận rằng họ đã phải chịu ít nhất 5 vụ việc vệ tinh SATCOM thương mại bị gây nhiễu vô hiệu hóa. Tướng John Hyten, chỉ huy Bộ chỉ huy không quân vũ trụ của Mỹ cũng xác nhận trong năm 2015, cứ mỗi tháng liên lạc vệ tinh của Mỹ lại bị gây nhiễu trung bình tới 23 lần. Ngoài hình thức gây nhiễu, một hình thức khác không kém phần nguy hiểm là đè sóng, khi kẻ tấn công làm giả tín hiệu sóng liên lạc thật để lừa đối phương khóa kênh sóng đó, rồi sau đó sẽ truyền các dữ liệu giả vào pha nhận.

Năm 2011, bằng hình thức này, Iran đã buộc hạ cánh một chiếc máy bay quân sự không người lái của Mỹ. Những nghiên cứu sau vụ việc cho thấy ngay cả khi tín hiệu GPS quân sự của Mỹ bị mã hóa thì nó vẫn có thể bị làm giả và ghi đè nhanh chóng, với độ lệch chỉ vài phần giây. Những tín hiệu giả này có thể khiến máy bay không người lái dẫn đường vệ tinh “tin” rằng nó đang bay thẳng, nhưng thực tế có thể nó đang quay đầu hay hạ độ cao.

Tấn công qua Internet

Các vệ tinh cũng dễ bị tấn công qua mạng internet khi thông tin chúng truyền đi có thể bị hack, phá hủy hay chiếm quyền điều khiển.

Không giống như tác chiến điện tử, vốn can thiệp vào quá trình truyền dẫn sóng radio, một cuộc tấn công qua mạng Internet sẽ nhắm tới chính các gói dữ liệu. Bất kỳ gói dữ liệu nào ra vào hệ thống đều có thể trở thành một “cửa sau” tiềm tàng để kẻ tấn công đột nhập. Một cuộc tấn công loại này có thể gây hư hỏng ở nhiều cấp độ, từ mất dữ liệu đến náo loạn diện rộng, thậm là khiến vệ tinh bị vô hiệu hóa hoàn toàn. Trong cách tấn công này, người vận hành vệ tinh cũng rất khó nhận ra rằng lỗi của vệ tinh mình là do bị tấn công, vì bản chất các vệ đều có thể phát sinh lỗi, hỏng tự nhiên bất cứ lúc nào.

Kết luận

Ngoài việc bay trên độ cao lớn, các vệ tinh còn bay rất nhanh (với vệ tinh LEO thường là 8 km/s và với GEO là 3 km/s), vì thế, dù bị đe dọa, việc tấn công vệ tinh cũng rất khó khăn. Thêm nữa, việc đánh giá hiệu quả 1 cuộc tấn công bằng vệ tinh cũng thường mất nhiều thờ gian, cả bên tấn công và phòng thủ.

Ví dụ một người vận hành có thể sớm nhận ra vệ tinh của mình có vấn đề, nhưng để điều tra chính xác xem nó bị vấn đề gì thì vẫn cần khá nhiều thời gian và các mối đe dọa với vệ tinh ngày một hiển hiện rõ ràng hơn bao giờ hết.