目錄

1 天基技術綜述和未來趨勢

2 未來戰場上的機遇與挑戰

3 未來發展的推動因素和障礙

天基技術綜述和未來趨勢

太空已成為一個日益重要的安全和防禦領域，包括透過提供空間通訊、導航和地球觀測服務。未來的戰場可能包括促進進入太空的技術的應用，以支援天基或陸/海基行動。這一領域的新興技術可歸類為：

• 空間發射技術（即便利進入空間的技術）。這包括先進的運載火箭，以及可重複使用的運載火箭，與消耗性運載火箭相比，這些運載火箭允許在發射後回收系統的部分或全部部件。這使得能夠重複使用一個系統進行多次發射，由於發射成本的大幅降低，預計這將對民用和軍事領域的空間利用產生重大影響。其他相關技術包括快速響應性空間發射能力。快速響應性空間發射旨在提供“有保證的空間訪問，使衛星系統能夠迅速擴散、拆分和更換，以滿足應對敵對行動的實時業務需求。
• 空間感測器和用於天基監視和天基空間態勢感知的技術，包括光學感測器、星載高光譜成像衛星、安裝在奈米衛星或立方體衛星上的先進感測器、綜合天基感測器網路和能夠進行人工智慧的資料處理能力。
• 通訊衛星和支援天基通訊的技術，包括先進通訊安全技術（例如基於衛星的量子密碼術）、光通訊技術、低軌至地球同步軌道通訊技術，以及高空偽衛星。高空偽衛星是一種無人駕駛飛行器，利用平流層微弱的風和太陽能，在不干擾商業航空的情況下執行，並且有足夠的耐力像衛星一樣提供長期服務。
• 以空間為基礎的技術提供動力或非動力效果。衛星和天基技術還包括反空間和反衛星能力。反衛星攻擊的電子方法包括：透過在射頻頻段製造“噪音”干擾射頻通訊（“干擾”）、惡意裝置從目標衛星下行資料發出虛假訊號 （“欺騙”）、用鐳射功率“致盲”衛星（“炫目”）。其他反衛星攻擊方式包括：反衛星導彈、近距離行動或使用天基攔截器。

由於天基技術不僅在安全和國防方面發揮著越來越重要的作用，而且在陸地/海洋經濟中的服務範圍也越來越廣，因此天基技術很可能在未來透過民用、商業、軍事研究和研發方案取得重大進展。未來可能取得進展的例子包括進一步開發可重複使用的發射系統和單級到軌技術。

然而，天基技術的採用和使用的未來趨勢很可能在很大程度上受到漸進技術進步或改進現有技術解決方案的影響。未來天基技術的改進，特別是在軍事方面的改進，可能包括努力提高天基服務的復原力和可靠性，以及促進低成本進入空間的技術進步。其他技術叢集的技術進步也可能成為未來在戰場上使用天基技術的重要推動因素。這包括，例如，增材製造（3D列印）技術、天基資產小型化技術、在軌裝配技術。

最後，技術進步也可能出現在不在大氣層本身執行的情況下提供類太空服務的能力（即高空偽衛星等近空間能力）。未來，在平流層使用遙控飛行器可替代天基地球觀測服務。這還可能導致人們認為空間領域和近空間作業區域之間的區別變得模糊。

未來戰場上的機遇與挑戰

在實現空中、陸地、海洋和網路領域內和跨區域的地面行動的背景下，天基資產變得越來越重要。天基技術已經成為以網路為中心的精確打擊戰爭出現的關鍵推動因素。未來，透過分散兵力來適應天基精確打擊的需要可能會進一步增加軍事力量對天基C2和ISR的依賴。

進入太空的成本下降還可能進一步增加對天基服務的使用，如地球觀測（EO）、定位、導航和授時（PNT）以及衛星通訊（SATCOM），以實現地面軍事行動，特別是C2和ISR。天基技術還可以作為空中和導彈防禦的助推器，包括透過使用天基攔截器或使用新的衛星技術來跟蹤彈道導彈和遠端導彈。探測生物和化學武器等大規模殺傷性武器的試驗或使用也可以得到天基服務的協助或支援。例如，美國國防部高階研究計劃局（DARPA）的“大氣層感測器”專案一直被認為是探測核武器試驗的機會。

整個天基技術的擴散和快速發展可能會增加太空在未來戰場互動中作為使能器的作用，並進一步增加未來戰場應用的天基服務的範圍。這包括使用天基技術，以便能夠在戰場環境中使用其他新技術和新興技術，例如透過為人機團隊提供情報和連線。然而，軍事行動對天基服務的日益依賴也很可能與日益增加的風險相對應，因為提供天基服務的陸基或天基基礎設施可能受到攻擊而產生廣泛影響。對衛星服務的攻擊，包括干擾、欺騙、炫目衛星或直接攻擊下行和上行資料傳輸，都可能對軍事行動造成廣泛的損害。同樣，對地面基礎設施的攻擊，包括地面設施，支援天基服務的運作，給未來戰場上的行為者帶來了嚴重的脆弱性。雖然在不久的將來，更廣泛地利用衛星和天基技術直接提供動力或非動力效應的可能性仍然不大，但與日益依賴天基資產相關的若干挑戰：

• 空間日益被描述為“有爭議、擁擠和競爭”。發射成本下降以及空間物體和行為者相應擴散，可能會加劇與日益嚴重的空間擁堵有關的挑戰，包括可能發生意外碰撞或因空間碎片的破壞而中斷天基服務。
• 空間日益擁擠也增加了潛在對手的潛在有價值目標的數量。旨在擊敗或破壞衛星通訊的技術（包括反衛星導彈）的擴散也可能是這一不斷演變的威脅格局的特徵。
• 越來越多地依賴天基資產進行地面軍事行動，可能會激勵各國尋求不斷提高的軍事空間能力，以保持在空間領域的優勢。這反過來可能有助於將空間本身定性為潛在的戰場。
• 由於缺乏對什麼是“太空武器”的定義，與潛在利用天基技術進行動力攻擊有關的挑戰加劇。例如，空間碎片管理技術可能被濫用，對天基資產造成損害。這給努力制定更有效的商業、民事和軍事行為者使用空間行為守則帶來了挑戰。

考慮到太空領域固有的物理差異，衝突和戰爭的可能性延伸到太空領域提出了一個問題，即空間對空間的動態交戰將如何進行。現有的研究指出了軌道力學產生的幾個約束，它們將決定這種交戰的性質：

• 由於衛星的速度、高度和軌道形狀（即在空間中移動的方向）之間的相互關聯，衛星可以快速但可預測地移動。地球引力對衛星軌道的限制也意味著，任何將兩顆衛星部署為武器系統的物理近似都需要廣泛的規劃，才能成功地對另一顆衛星進行分階段、飛越或攔截演習。
• 除了對衛星在空間中的機動性施加的機械限制外，在考慮空間對空間動力學交戰的潛在性質時，空間領域的廣泛性是一個重要因素。低軌道和地球同步軌道之間的空間體積約為200萬億立方千米--是地球體積的190倍。因此，在太空中操縱衛星等物體需要投入大量的能源和資源。

未來發展的推動因素和障礙

發射和進入空間的高昂成本仍然是天基行動的重大障礙，特別是在推進空間軍事化或為地面防禦目的使用天基武器的任何努力方面。再加上需要大規模使用天基武器系統，與使用天基武器系統相關的高昂成本使其不太可能在未來的時間框架內擴散或增加使用。

空間經濟性質的變化，包括商業化程度的提高和對公私部門夥伴關係的依賴，可能會透過激勵創新和進一步降低發射和進入太空的成本來提供機會。

在防務方面，與空間領域相關的國家政策和戰略框架的異質性可能會給未來防務在天基技術方面的合作帶來挑戰。