アフガニスタン紛争の典型的な場面だ。アフガニスタンでは初めて、宇宙、具体的には100基を超える軌道を周回する軍事衛星が戦争機構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「プラッガー」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、やはり衛星経由で中継する。標的は爆撃が承認され、対空ミサイルの射程外の安全な上空2万フィート以上を巡航しているB-52のパイロットが、統合直接攻撃弾（JDAM）爆弾を投下する前に、そのGPS座標を爆弾のコンピューターに入力する。この爆弾は、搭載されたGPS受信機を使って地球に向かって急旋回しながら目標に向かって進み、目標から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、わずか数分で完了します。また、2万ドルのJDAM爆弾は、塵、雲、煙の中で目標を発見するのが難しい、既に時代遅れの10万ドルのレーザー誘導爆弾と比べると、非常に安価です。
しかし、残念な事件もありました。12月、空軍の偵察員がプラガーを使ってタリバンの標的の位置を算出した後、装置の電池が切れてしまいました。偵察員は電池を交換し、標的に接近中のB-52にGPS座標を送信しました。偵察員はプラガーが再起動時に自身の位置座標を表示するようにプログラムされていたことに気づいていませんでした。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名とアフガニスタンの同盟軍兵士5名が死亡しました。
人為的ミスがなくても、宇宙軍事技術は信頼性に欠ける場合があります。GPS信号は容易に妨害され、最も鋭敏な偵察衛星でさえ雲の向こう側を観測するのは困難です。また、無数の軍事部隊やシステム間の通信は電波を頻繁に妨害します。一方、軍事衛星は完全に無防備であり、攻撃に対して脆弱です。
ドナルド・ラムズフェルド国防長官をはじめとする政権関係者は、将来の戦争において宇宙がより大きな役割を果たす場合の解決策は「宇宙支配」にあると述べている。国防戦略家たちは、欠陥の修復だけに関心があるわけではない。彼らは宇宙を、ほとんど未開拓の新たなフロンティアと捉えている。言い換えれば、彼らは宇宙における優位性を確保したいのだ。地球上の敵の活動を監視したり、宇宙から攻撃を仕掛けたりするだけでなく、敵が軍事的優位性を持つ宇宙にアクセスできないようにするためでもある。これは危険なアプローチであり、批判の声も上がっている。潜在的な敵やテロリストからの反撃を招き、ひいては宇宙での全面戦争に発展する可能性もあるからだ。
それでもなお、このドクトリンに基づき、米国の軍事計画担当者たちは数十もの宇宙ベースの技術開発を進めている。開発中の新たな資産には、迷彩を透視できる衛星、兵士や車両の動きを監視できる宇宙配備レーダー、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センサーなどがある。国防総省の希望リストには、軍用スペースプレーン、宇宙配備レーザー、そして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装備が含まれている。今後数年間に軌道上に登場する可能性のある装備の概要は以下の通りだ。
スパイ衛星
国家偵察局（NRO）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、保有する画像衛星のほぼ全て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視力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、標的に関する継続的な視覚データを提供できる機器を購入する予定だ。
検討されている技術の一つは、数百も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、例えば、迷彩ネットで隠された戦車を発見する際に役立つ可能性があります。赤外線画像によってエンジンから発生する熱を検知できるからです（「Nowhere to Hide」2001年8月号参照）。
検討中のもう一つの技術は、宇宙に設置されたレーダーネットワークです。これは、地表から継続的に信号を反射し、低い雲、嵐、暗闇など、あらゆる状況下でトラックやミサイル発射装置などの移動目標を検知します。「もし悪者が動けば、私たちもそれを把握します」と、空軍次官室の軍事宇宙担当副官ロバート・ディックマン氏は述べています。
軍は既に航空機搭載型レーダーを用いて、移動する地上目標の捕捉を行っている。例えば、湾岸戦争中にはクウェートとイラクを結ぶ主要道路「死のハイウェイ」の監視に用いられた。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、他国の領空を侵犯したりしない、地球を24時間体制で監視するレーダー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。「2020年代末には運用開始を目指していますが、宇宙搭載型レーダーは技術的にも財政的にも困難な課題です」とディックマン氏は語る。
主な障害は、システムが航空機の飛行高度をはるかに超える遠距離から「拒否」地域を鮮明に監視する必要があるだけでなく、既存の通信機器と統合して、地上および空中の部隊に情報を即座に中継する必要があることです。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、これらの機器の建設と打ち上げに数十億ドルかかるため、十分な数の機器を宇宙空間に配置して全域をカバーすることは不可能かもしれません。議会は既に、コスト予想を満たさなかったとして、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、代替案の分析を行っており、来年11月に完了する予定です。
一つの可能性として、空軍研究所が研究している「21世紀の技術衛星」（TechSat 21）が挙げられます（左の「One System, Many Eyes」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、「仮想衛星」と呼ばれる、1機あたり約130キログラムの超小型衛星群を使用します。各超小型衛星にはバイスタティック受信機が搭載され、地球に反射するレーダー信号だけでなく、隣接する衛星から送信される信号も検出することで、収集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運用されるようになることで、最終的には今日のかさばり高価な機器が時代遅れになると確信しています。その利点の一つとして、超小型衛星が1機故障してもシステム全体を交換する必要がないことが挙げられます。また、クラスターを再構成するだけで様々なミッションを遂行できるため、運用の柔軟性が大幅に向上します。例えば、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をレーダーでカバーし、その後数時間以内に間隔を狭めて、より狭い範囲を精密に探査することが可能になります。
テックサット21の完成までにはまだ多くの課題が残されています。例えば、研究者たちは、燃料を過剰に消費することなく、超小型衛星をわずかに異なる軌道に厳密に維持する方法を解明しなければなりません。テックサット21のコンセプトの最初の本格的な実証実験は2005年に行われ、空軍は3機の同一超小型衛星群を打ち上げ、正確な編隊飛行が可能かどうかを検証する予定です。
GPS
GPS III（「妨害耐性信号」参照）と呼ばれる次世代の位置探知GPS衛星と、現行モデル（軍事用途に加え、農作物調査から自動車のデジタル地図作成まであらゆる用途に利用されている）との顕著な違いは、軍用と民生用の信号が別々に提供される点である。これにより、敵が軍事情報を妨害することがより困難になる。この機能の重要性は2年前、空軍研究所のエンジニアたちがインターネットからダウンロードした手順を用いて、7,500ドルの自家製装置を製作したことで強調された。この装置は、大量の電子ノイズでGPS信号を容易にかき消すことができた。このデモンストレーションは、Webへのアクセスさえあれば敵がスマート爆弾攻撃を仕掛ける可能性があるという恐怖をかき立てた。これを回避するため、2010年末までに完成が予定されているGPS IIIは、既存の装置よりも高出力で高強度の信号を送信する。いわゆるスポットビームは、高価で高度な装置がなければ、事実上妨害不可能となる。
GPS III衛星は、時計機能も改良されます。衛星から地上の受信機に送信される時間情報がより正確であればあるほど、受信機は信号の移動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用いて位置を「三角測量」することができます。GPS位置データの精度向上により、衛星誘導兵器は目標をより正確に、現在の約6メートルから1メートル以内まで探知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 基の運用衛星のうち約半数は米国の宇宙船であり、そのうち 110 基は航法、通信、天気予報、画像処理、監視、ミサイル発射の早期警戒に使用されている軍事衛星です。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。地上と宇宙のステーション間で情報を送信するものの、広範なネットワーク全体にデータを配信するための設備が不十分であるためです。「必要なのは、今日私たちが持っているような、あちこちに独立したデータベースがあることです」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。「情報共有がなかったことが 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「変革的通信システム」と呼ばれるシステムで、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、例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、その写真は即座に地上の特殊部隊に中継され、敵を迎撃するのに間に合う。
この新しい通信システムが取り組むべき重大な欠陥の一つは、多くの新たな遠隔地や未開発の紛争地域における帯域幅不足です。無人機プレデターやグローバルホークから送信される詳細な画像は、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整備されていない地域では、軍事ネットワークに容易に過負荷をかけてしまう可能性があります。軍は2004年に、広帯域ギャップフィラー衛星の初号機を初公開する予定です。この衛星は、複数の通信ビームを備えた「アクティブ」アンテナを搭載し、帯域幅が必要なあらゆる場所に焦点を合わせることができます。これらの衛星はそれぞれ、現在の広帯域通信衛星10機分以上の帯域幅を提供できます。
帯域幅拡大に向けた更なる取り組みとして、軍は早ければ2005年から、将来の衛星に搭載される従来の無線信号技術を先進的なレーザービーム光学システムに置き換えることを目指しています。国防総省は、レーザー通信の早期導入のため、来年度予算に2億ドルを計上しました。国防総省は、レーザー通信によって、極めて高い通信トラフィック負荷にも対応できるだけでなく、衛星間で瞬時に情報を中継することで、地球規模の情報伝達速度を向上させることができると考えています。
新たな狭帯域システムの開発も進められており、これは戦場に持ち込める装備が限られている兵士が音声通信や低速データ通信に利用するシステムです。2008年に打ち上げが予定されている複数衛星によるモバイル・ユーザー・オブジェクト・システムは、携帯端末を介して携帯電話のような音声・データ通信サービスを提供します。
衛星の再定義
今日の衛星は大型で複雑であるため、打ち上げコストが高くなっています。また、軌道に乗ってしまえば、安価で簡便なメンテナンス方法はありません。だからこそ、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、エンジニアたちはコンピュータサイエンスのアイデアを取り入れ、「プラグアンドプレイ」型の衛星を設計しています。この衛星は、新しいソフトウェアで再プログラムできるだけでなく、軌道上で点検、燃料補給、修理も行えます。
最初のステップは、国防高等研究計画局（DARPA）、NASA、ボーイング、ボール・エアロスペース・アンド・テクノロジーズ社の共同プロジェクトで、数年かけて「NextSat」と呼ばれる修理可能な衛星のモックアップを構築することです。その後、2006年までに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可能であ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」参照）。このデモンストレーションが成功すれば、次はアップグレード可能な実際の衛星群の本格的な開発へと進むことになります。
NASAはDART（自律ランデブー技術実証）と呼ばれるプログラムにも資金を提供しています。オービタル・サイエンシズ社が製造するこの試験宇宙船は、通信衛星への接近、約15メートル離れた地点での停止、一連の衝突回避操作を経て別の軌道への飛行を行う際に、目となるビデオセンサーを搭載します。これらはすべて人間の介入なしに行われます。
しかし、これらの新技術には危険な側面もある。衛星の調査、燃料補給、再プログラムが可能な宇宙船は、衛星の無力化、破壊、あるいはプログラム解除も可能になる可能性がある。敵の超小型衛星は探知が困難で、一見無害に見える大型衛星の内部に隠されている可能性さえある。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年に香港の新聞が中国筋の情報として、中国は既に敵の衛星に付着し、必要に応じて破壊できる「寄生型」衛星の地上実験を実施したと報じたが、この報道は確認されていない。
普遍的な準備
軍の要望リストで最も切望されているものの一つが、スペースプレーンだ。これは、短期間で打ち上げられる再利用可能な無人機である。衛星の放出や燃料補給、新たな軌道への移動、ハードウェアやソフトウェアの交換などが可能だ。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（NAD）と米宇宙軍の司令官であるエド・エバーハート将軍は、スペースプレーンは「鋼鉄を標的に打ち上げる」ことにも役立つ可能性があると述べている。
スペースプレーン構想は40年前からあった。シャトルのように貨物を宇宙に運び、また爆撃機としても使用して世界中の目的地に数時間で到達できる超音速ジェット機を設計するために創設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、この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と悟ったのだ。さらに最近では、スペースシャトルの後継機として提案されていたX-33への期待をNASAは断念した。X-33は、ブースターロケットを使わず、単段式で地上から軌道まで飛行するはずだったが、技術がうまくいかなかったためだ。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、シャトルの後継機を開発している。これは、同じく二段式の再使用型打ち上げ機だが、維持・運用コストははるかに低いものになる予定だ。国防総省も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実証は、2010年代末頃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。
このスペースプレーンは、スペースオペレーションズ・ビークル（SOV）と呼ばれ、様々なペイロードを運ぶことができる貨物輸送機で、おそらくスペースシャトルよりも大きくなることはないでしょう。国防総省は別のプログラムとして、スペース・マヌーバ・ビークル（SMV）と呼ばれる小型無人スペースプレーンを設計しています。これはSOV、ロケット、あるいは高高度飛行中の航空機によって打ち上げられる可能性があります。SMVは最大1年間軌道上に留まり、その後、滑走路に自律着陸することができます。ボーイング社はすでにスケールモデルを製作し、ヘリコプターから投下して着陸能力を実証しました。SMVが搭載する可能性のあるペイロードの中には、宇宙から兵器を投下する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（CAV）があります（「爆弾投下」参照）。
ミサイル防衛
ミサイル防衛は、国防総省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、その実現に先立ち、国防総省は既存の防衛支援プログラム（DSP）衛星よりも高性能な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、迎撃には、弾頭とデコイの識別、単一のブースターから放出された複数の物体の追跡、そして迎撃機への軌道情報の伝達といった機能が必要です。これらの機能はDSPには備わっていません。
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つの衛星からなる代替技術を開発している。静止軌道と高度楕円軌道を周回する高軌道衛星は、早期警戒用のDSP衛星に取って代わり、発射時のミサイルの進路をより正確に把握する。低軌道衛星は、より近い視野を提供し、個々の弾頭を精密に追跡する。
SBIRSハイ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見直しました」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ました。もし今から6ヶ月後にこのプログラムが行き詰まっていることが判明すれば、私はためらうことなく中止します。」SBIRSロープログラムも再編され、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、将来的に敵ミサイルの迎撃に使用される可能性のある2種類の兵器を研究している。1つは「キル・ビークル」と呼ばれるミサイルに衝突することでミサイルを破壊する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配備型レーザーなどの指向性エネルギー兵器である。これらの研究活動は、米国にとって逆効果となる攻撃的行動だと批判する声を上げている。「宇宙に兵器を配備すれば、他国も同様の行動を取る可能性が高まる」と、ワシントンの軍事政策研究機関である国防情報センターの研究主任、ダニエル・スミス退役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「ブラウン」が対峙した。超大国の「ブルー」が「ブラウン」をめぐって戦いに挑み、宇宙での戦闘が始まる。戦いの舞台は、スペースプレーン、ミサイル防衛システム、対衛星レーザー、超小型衛星、地上設置型レーザー、そして高度な監視通信衛星だった。予想通り、軍当局は米国が将来「レッド」に対抗するため、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。「このゲームは多くの人々の目を宇宙の重要性に開かせた」と、シュリーバー空軍基地の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・ワグナー少佐は語る。
2003年2月に予定されている拡張シミュレーションでは、プレイヤーは軍の要望リストにあるさらに野心的な装備、つまり宇宙配備レーダー、ミサイル迎撃装置、そしてまだ設計されていない再使用型発射システムなど、15年から18年は完成しない可能性のある装置を相手に戦うことになります。この1週間のゲームの目標の一つは、すべての軍が宇宙システムを戦闘計画にどのように統合できるかをより深く理解することです。「冷戦時代の私たちの軍隊は、よりスリムで、より迅速で、より強力な軍隊へと進化しています」とワグナーは言います。「宇宙はこれらすべてに不可欠なのです。」
