未来的太空能力：国防机构如何掌握太空领域

未来太空能力：国防机构如何掌握太空领域 1对于军事和政府而言，太空领域正演变为一个竞争激烈、高度拥挤且技术复杂的领域。复杂。空间已经演变成一个多样化的活动和应用场合，涵盖了广泛的技术领域。有效利用空间要求国家优先考虑其需求和资源。重要性可能基于独特的地缘战略、同行竞争对手的能力、军事行动类型，以及对其他军事资产和国家利益的互补性。有争议的。由于关键民用和军事技术对卫星的依赖程度提高，太空现在正成为更具战略性的争夺领域。增强军队情报、监视和侦察（ISR）以及卫星通信（SATCOM）能力的太空资产，已经导致了反太空能力的明显增强。美国和俄罗斯正在接近完成的尖端进展，已经为先进的太空进攻能力，例如定向能武器，打开了大门。这种创新的步伐将会加快，因此各国必须采取措施来保护并防御太空领域的威胁。大开式？几乎不是。太空已成为防御机构的挑战性环境堵塞。空间本身已变得拥挤，截至2024年5月，已注册超过11,500个活跃物体。1在过去十五年里，卫星和发射成本已下降，因为提供这些服务的私营公司日益增多。这一曾经高度由国家主导的领域的私有化加速了竞争，并带来了更多实体能够负担的解决方案。增加的获取途径也赋予了各国更大的能力来监视彼此的活动，即使他们现在也面临着反监视的挑战。此外，鉴于这些动态，各国必须能够监测和管理太空交通以降低碰撞风险。 1联合国外层空间事务厅 (2024年5月28日)传统上和平的空间正成为一个战场，特别是在地缘政治紧张局势加剧的情况下。这促使国防机构专注于基于太空的进步，包括超视距通信；精密导航和授时技术；以及情报、监视和侦察（ISR）能力。有效利用空间而不受不当外部干扰的能力，对于维护我们的生活方式和确保军事优势至关重要。然而，太空作为防御行动场所的日益重要性，加上私营部门前所未有的加速发展，使其成为了一个竞争激烈、拥挤复杂、难以运作的领域。军事部门和政府必须迅速应对这些挑战——通过确定其太空能力的方向、确定其组织内最佳的结构，以及与私营部门和盟友在更广泛的太空领域互动的方法。在过去的25年里，太空已成为民用社会和国防机构的一个关键作战域。航天技术取得了前所未有的进步，彻底改变了私营部门对该领域的使用。为了提供这些进步而进行的竞争，使少数技术先进国家最初对地球轨道的垄断实现了民主化。现在，数千家公司使用卫星，这些卫星已成为满足民用需求（从通信到飞机导航和金融交易）的关键。 2. 防卫机构应如何构建空间能力？为直面这些挑战，国防机构应从概念、组织以及更广泛合作的角度，探索三个关键问题的答案。1.国防机构需要哪些航天能力？3. 防御机构应如何与更广泛的空间产业和盟友合作？太空趋势：国防机构应问和回答的三个问题—空间域感知（SDA）对太空物体和天气进行全面实时监控和跟踪。例如，相控阵雷达可追踪近地轨道物体并提供碰撞预警通知。地球高轨道SDA卫星是获得更深层次可见性的更具创新性的技术范例。1.国防机构需要哪些航天能力？一个军事或政府必须确定两件事来回答这个问题。首先，它必须确定其对太空（包括所需能力）的依赖，其次，这些能力所需的主权级别。国防机构需要根据国防需求和其对国防的影响，考虑建立广泛的空间能力。这些能力包括空间领域感知、空间控制、对作战行动的空间支援、空间资产控制和空间后勤。 未来太空能力：国防机构如何掌握太空领域 2确定太空能力的主权程度—空间资产控制—能够直接调度资产，并对卫星和有效载荷进行指挥和控制。指令从运营中心发送到卫星，以启动特定动作或任务。这些指令可以包括调整轨道、启动仪器或向地球传输数据。防御机构需要确定其在不同能力方面所需的主权程度，并定义其自主水平，同时考虑资本性支出成本和获取最新技术的能力。—空间控制—被动和主动防御能力以确保太空的进入和行动自由。被动防御可以减少攻击的影响或增强系统的弹性，例如抗干扰通信和卫星机动。相反，主动防御将降级、干扰或摧毁太空系统，例如激光或微波束、物理航天器碰撞和直接上升的反卫星导弹。高自主性可以更好地保护敏感数据与操作，并保障运行性能与容量（例如，在紧急响应的情况下）。乌克兰使用星链进行通信是自主性降低带来的影响的一个近期例子。星链的所有者SpaceX在一个涉及俄乌冲突的现实地理区域周围建立了一个虚拟边界（地理围栏），乌克兰依赖该区域进行无人机连接与控制。此举造成了挑战，因为它扰乱了乌克兰的通信渠道。—空间物流—支持发射航天器和有效载荷进入轨道并在寿命结束时回收航天器的能力。—太空支援操作—使能并增强对联合部队的支持能力，包括卫星通信（SATCOM）服务；太空情报、监视和侦察（ISR）；弹道导弹预警；以及定位、导航和授时（PNT）服务。 未来太空能力：国防机构如何掌握太空领域 32法国空军于2020年9月在其成立太空司令部后更名为法国空天军。利用外部太空服务也面临着自身的挑战。政府或私营的外国实体只会允许它们信任的国家使用其太空服务，特别是在敏感行动方面。因此，国防机构可以利用外交关系来促进对外部太空服务的使用，并将昂贵的投资保留在自主性至关重要的特定能力上。追求自主性，然而涉及重大的实施考虑，包括大量的前期财务成本、长时间的设置时间以及选择性的减少（在进行了大量投资之后被束缚于某项技术）。为了确定某项能力对主权的重要性，国防机构应当评估相关国内或盟友私营部门的实力以及盟友的能力水平。 2. 防御机构应如何构建空间能力？最近，国防机构通过建立专门的太空司令部（见图1）过渡到一个更集中的太空能力结构。它们可以整合到现有组织中以利用资源协同效应，并利用当前的系统、流程和能力。例如，2021年成立的英国太空司令部位于该国的皇家空军内部，成立于2019年的法国太空司令部是法国空天军的一部分。传统上，航天能力分散在各国防务组织中，随着应用需求的产生而发展。例如，卫星通信的需求通常由联合支持组织（如通信兵团）作为综合通信系统的一部分进行管理。地球观测能力由国防情报部门管理，以通过地理空间情报提高态势感知能力，而导弹预警卫星由空军管理，并与更广泛的预警系统进行整合。 2 332211图2国防机构的激励措施——合作伙伴关系是否集中未来太空能力：国防机构如何掌握太空领域 4来源：凯捷分析采用战略性的合作方法可以最大化机遇创新和技术合作伙伴关系容量/覆盖范围增强资源优化防御机构在空间能力建设上有所不同。大多数将其卫星导弹防御（SDA）和太空控制能力集中在其太空司令部之下。例如，德国仅以这些能力建立了其太空司令部。其他国家，如英国太空司令部，也将其导弹预警和卫星通信（通过Skynet）集中在其司令部内。相反地，美国于2019年将其太空军设立为国家武装力量的独立分支。虽然这种做法会带来更高的成本，但拥有独立的太空指挥权可以更好地控制预算，更加专注于航天能力发展，具备更先进的专门航天领域知识，以及更广泛地与国防和航天领域融合。空间指挥部的结构在很大程度上取决于国防机构希望巩固能力的程度。更大的集中化提供了更广泛的航天能力的自主权，更好的规模经济机会，改进的资源整合以及专注的人才发展。另一方面，将集中化限制在特定领域成本更低，且所需设置时间更少。 112233资源优化创新和技术协作日益重要，因为行业不仅推动着许多技术变革的步伐，还提供国防所需的太空服务。以ISR为例。40%的遥感卫星是私有的，超过60家公司正在从事基于太空的数据收集。私营部门现在提供了卓越的传感器能力（例如光电/红外或合成孔径雷达），重访率正在更快地增长。这一趋势是公司部署更多卫星以及服务提供商通过即插即用接口为多个星座提供灵活接入的产物。综合来看，它们使得真正的持续能力成为可能。3. 防御机构应如何与更广泛的空间工业和盟友合作？— 劳务外包 — 获取基础设施（例如，运载火箭、地面站） — 增强灵活性（可扩展性）— 获取专业知识与尖端技术 — 快速能力发展正如之前所讨论的，私营部门和盟友可以为国防机构提供宝贵的资源。合作可以带来技术及创新的途径，允许资源优化配置，并提供额外的能力与覆盖范围。采取战略性的伙伴关系方法可以最大化这些机遇（见图2）。容量/覆盖范围增强— 冗余和弹性 — 地理覆盖范围 未来太空能力：国防机构如何掌握太空领域5通过理解更广阔的空间视角，国防机构能够在快速变化的技术环境中更好地构建和利用空间能力。我们敦促国防机构思考的三个问题都很重大，不能在真空中得到解答。确定所需能力与主权水平、为这些能力建立组织结构、以及与航天产业和盟友建立伙伴关系，所有这些都需要深入的资源。但通过理解更广泛的空间视角，国防机构可以在快速变化的技术环境中更好地建设和运用太空能力。运用空间和技术变革国防 新兴技术与它们发展的速度提升了国防机构在基于多种用例的情况下就其采购和研发需求与私营部门协调的需求。考虑私营企业的能力来增强国家军事能力（例如，美国太空部队的商业太空办公室及其创新单位SpaceWERX，这两个单位都与私营实体紧密合作）。各国在与私营部门的合作和透明度上往往有所不同：美国与私营部门紧密合作，而中国和俄罗斯则更依赖国家在军事研发事务中的参与。此外，公司正利用创新技术解决方案来解决军事和国家情报需求敏感性以及卫星可能观测位置方面先前存在的安全顾虑。解决方案包括新型通用用户界面，可集成到更广泛的情报分析平台中，并允许分析师直接“指派任务”给卫星。该公司将收取插槽费用，但不知道成像了什么。这些发展导致一些政府采用采购策略，专注于租赁服务的一种形式，最终使他们能够访问更大的星座和更好的传感器。类似动态正在其他领域发生，包括SDA、太空通信以及发射和回收。太空领域的同盟合作始终对国防机构至关重要。五眼情报联盟（由澳大利亚、加拿大、新西兰、英国和美国组成）专注于共享情报，其根基在于数十年来发展起来的信任和相互理解。同样重要的是更新的、由美国领导的联合商业组织（JCO），这是一项SDA能力，去年JCO-英国伙伴关系的建立进一步加强了这一能力。与其他国际伙伴关系类似，这个组织支持JCO的“追日”模式，旨在提供全球SDA覆盖。每个同盟国和伙伴都会带来人员、资源或能力，以增强JCO。贡献包括通过公开研究得出的未分类轨道活动指示、商业SDA传感器以及生成对态势感知的分析工具，这对确保太空中的安全进入和运行至关重要。其核心，JCO加强了政府与商业部门之间的整合，增强了同盟太空作战中心之间的协作，并将公开可用的信息整合到作战中。JCO预计，其“追日”模式将在2024财年支持与英国等伙伴国家的24/7全球作战。 作者作者团队感谢Ben Kite和Eren Egehan Bagis为本文做出的宝贵贡献。查迪·达卡什合作夥伴，迪拜 chady.daccache@kearney.com塔里克·朱德咨询顾问，迪拜 tarek.joudeh@kearney.com 未来太空能力：国防机构如何掌握太空领域 6韦斯利·布莱克赫斯特顾问，迪拜 wesley.blackhurst@kearney.com伊萨姆·卡巴尼校长，迪拜issam.kabbani@kearney.com kearney.com如需更多信息、转载或翻译此作品的许可，以及所有其他通信事宜，请发电子邮件至 insight@kearney.com。A.T. Kearney Korea LLC 是在韩国以 Kearney 品牌运营的独立法律实体。A.T. Kearney 在印度作为 A.T. Kearney Limited (分支机构) 运营，A.T. Kearney Limited 是一家根据英格兰和威尔士法律组建的公司，其分支机构。© 2024, A.T. Kearney, Inc. 保留所有权利。凯文尼是一家领先的国际管理咨询公司。近一个世纪以来，我们一直是C级高管、政府机构和非营利组织的信赖顾问。我们的人才塑造了今天的我们。我们致力于成为将宏伟构想转化为现实的关键力量，与客户并肩作战，重振他们的业务，为所有人创造一个更美好的未来。