Det nye mulighetsrommet

2033: En utenlandsk tråler gjør noen uvanlige manøvrer over en undersjøisk kabel. Det er langt fra land og ingen andre fartøyer innen synsvidde.

Men 600 kilometer over tråleren fyker en norsk minisatellitt av gårde i 27.000 km/t og skanner havoverflaten.

Norge har fått kontinuerlig satellittovervåking i de fjerntliggende og vanskelig tilgjengelige havområdene i nord.

De er takket være de siste tiårenes satsing på småsatellitter i polar bane.

Verdensrommet er blitt et eget domene i Forsvaret, på linje med land, sjø, luft og cyber. Hva betyr det? Og hvordan kan Forsvaret dra nytte av det nye rommet?

– Romteknologi har drastisk forbedret muligheten til å forutse trusler og svare på kriser med større hastighet, effektivitet og presisjon, sier Trygve Sparr.

Han er forskningsdirektør for avdeling Sensor- og overvåkingssystemer ved FFI. De forsker på instrumenter, sensorer og radarer til satellitter. De jobber også med programvare og kunstig intelligens som kan tolke og bearbeide data satelitter henter inn.

Stor utvikling på få år

For bare 20 år siden var rommet forbeholdt store nasjoner med omfattende statlige romfartsorganisasjoner. Nå er det mulig for små nasjoner og private aktører å ha sine egne satellitter og romsystemer.

– Den teknologiske utviklingen har ført til at det nå kan bygges en satellitt med relevant ytelse for noen titalls millioner. Dette ville kostet mellom ti og 100 ganger så mye for 20 år siden, understreker Sparr.

Oppskytning er også vesentlig billigere og bredt tilgjengelig, nærmest som klikk og bestill på internett. Framskrittene er i stor grad drevet av kommersielle romselskaper.

– Da er det også mer naturlig at Forsvaret melder seg, og tar initiativ til å utvikle egne, skreddersydde løsninger, mener Sparr.

Norske satellittkonstellasjoner er på vei

Siden 2010 har Norge utviklet en rekke testsatellitter og prototyper med ulike typer instrumenter, for eksempel AIS-mottaker, som fanger opp identifikasjonssignaler fra skip, og radardetektor, som skal kunne oppdage skip som ikke vil bli sett.

I bildekarusellen kan du se hvordan norske mikrosatellitter har utviklet seg siden starten i 2010.

 

I disse dager er tre «helnorske» satellitt­konstellasjoner for maritim overvåking under utvikling.

Alle tre konstellasjonene skal driftes i et felles, nasjonalt operasjonskonsept for småsatellitter, av KSAT, Konsberg Satellite Services AS. Det sikrer nasjonal kontroll med dataene satellittene henter inn.

Arctic Ocean Surveillance er finansiert av Nærings- og fiskeridepartementet, og drives frem av Norsk Romsenter og European Space Agency (ESA). Kostnadsrammen er ca. 450 millioner kroner. Kongsberg ASA og Eidsvoll Electronics (Eidel) har levert forslag til hvilke instrumenter satellittene skal få. Målet er å ha tre satellitter i drift i 2026. To av satellittene vil få en multisensorløsning der de samarbeider og kommuniserer. Den første satellitten skanner havoverflaten, satellitten bak ser nærmere på det den første har funnet av interesse. 

NX3 er en helkommersiell satsing i regi av Kongsberg Defence & Aerospace ASA, der Forsvaret er tenkt som hovedkunde. Satellittene vil ha en AIS-mottager (automatisk identifikasjonssystem) og en FFI-utviklet navigasjonsradardetektor. Dette er samme innmat som forskningssatellitten NorSat-3. Målet er å ha tre satellitter i drift fra 2027.

MicroSAR, er utviklet av det statseide selskapet Space Norway. Satellittene bruker såkalt syntetisk aperture radar for å overvåke havområder. Disse kan se relativt små fartøy i et meget stort område, også når det er mørk og overskyet. Satellitten skal kunne klassifisere fartøy, det vil si finne ut hva slags skip den ser. Det finnes i dag ikke satellittsystemer med tilsvarende egenskaper. Det vil også være AIS-mottaker om bord, slik at man kan sammenligne AIS-data med radarplottet og på den måten finne det som er interessant. FFI og WideNorth har utviklet selve radaren. Øvrige instrumenter leveres av Eidsvoll Electronics og Kongsberg Seatex. Første MicroSAR skytes opp i 2025. På sikt skal det komme en konstellasjon med tre til seks slike satellitter. Forsvaret blir hovedkunde.

 

Norge har også satt i gang et prosjekt for å få bredbåndsdekning i nordområdene – Arctic Satellite Broadband Mission. Det statseide selskapet Space Norway har bestilt to kommunikasjonssatellitter som skal gå i høyelliptisk bane over nordkalotten (se infografikk side 13). Oppskyting er planlagt første kvartal 2024. Satellittene vil ha både sivile og militære kommunikasjonssystemer om bord, og skal tilby bredbåndsdekning til fiskere, forskere, redningstjenesten, kystvakt og det norske og amerikanske forsvaret.

Stor nytteverdi for Forsvaret

Utviklingen innenfor mikrosatellitter på sivil side gjør altså at det om få år vil passere sivile satellitter over Nord-Norge med få minutters mellomrom. Satellittene vil ha moderne sensorer med mulighet for å overvåke aktivitet på bakken.

– Automatiserte analyser av rådata fra disse satellittene vil kunne gi Forsvaret god oversikt. Men det kreves tilpassing av datamodellene for å få god ytelse i militære anvendelser, understreker Sparr.

Oppe i fjellet under øvelse Arctic Bolt 2022

Utviklingen innen satellittkommunikasjon kan gi høyhastighetskommunikasjon til alle Forsvarets kjøretøy og enheter, i prinsippet uavhengig av hvor de befinner seg.

Oppe i fjellet under øvelse Arctic Bolt 2022

Enheter trenger ikke å stoppe for å etablere kommunikasjon, men kan i stedet plassere og bevege seg ut fra rent operative vurderinger.

Oppe i fjellet under øvelse Arctic Bolt 2022

Ved å benytte satellittkommunikasjon fremfor løsninger som i større grad baserer seg på distribuert infrastruktur på bakken, kan man også redusere det totale behovet for driftspersonell.

en fregatt ligger i isen. i forgrunnen ser man tre forskere i boblejakkre som ordner med en parabolantenne

Fremveksten av billigere, små terminaler for satellittkommunikasjon på høye frekvenser, gjør at Forsvaret kan redusere bruken av kostbare satellittkommunikasjonssystemer på lavere frekvenser.

Forsvaret har fått romoperasjonssenter

I 2021 fikk E-tjenesten ansvar for Forsvarets romvirksomhet og i 2022 ble romoperasjonssenteret i Forsvaret etablert. Det signaliserte et nytt alvor og en erkjennelse av hvilke muligheter som ligger i romvirksomhet – både når det gjelder overvåking, kommunikasjon og kompetanse.

Fram til da hadde Forsvarets romsatsing vært i en etableringsfase der internasjonalt samarbeid og utvikling av sivil-militære romprosjekter i samarbeid med FFI var sentralt.

På slutten av 90-tallet jobbet riktignok FFI med å utvikle en egen militær overvåkingssatellitt. Men langtidsplanen for Forsvaret, som ble vedtatt i Stortinget 2004, sa at dette utviklingsarbeidet skulle «termineres umiddelbart». De kommende årene skjedde FFIs arbeid med satellittutvikling i et sivilt spor.

Først etter 2014 dukket verdensrommet igjen opp i Forsvarets langtidsplaner. For å styrke sivilt-militært samarbeid innenfor romvirksomhet er det nå opprettet et felles programkontor der E-tjenesten, FFI, Kystverket og Norsk romsenter møtes ukentlig. Programkontoret skal utvikle et nasjonalt system for satellittbasert havovervåkning. De skal også bidra til en komplett industriell verdikjede for småsatellitter.

Styre felles programkontor.jpg
Styret i Arctic Surveillance Program. F.v. Christian Hauglie-Hanssen (Norsk Romsenter), Arild Saga (Forsvaret), Kenneth Ruud (FFI) og Einar Vik Arset (Kystverket)

 

I tillegg har Forsvaret etablert et lederforum romvirksomhet for å sikre en helhetlig styring av militær romvirksomhet. Her deltar sjefene for Forsvarets operative hovedkvarter (FOH), Sjøforsvaret, Cyberforsvaret, E-tjenesten og FFI.

Oberstløytnant John-Arild Bodding er Sjef Forsvarets romoperasjonssenter.

– Mange aktører, både Forsvaret og i verden for øvrig, er blitt ekstremt avhengig av at «space» fungerer. Avhengigheter skaper sårbarheter. Derfor er verdensrommet blitt et eget domene, sier Bodding.

Operasjoner i verdensrommet kan påvirke operasjoner på jorda. Det er viktig å ha kontroll, og det er viktig å ha personell med kunnskap om romoperasjoner, understreker han.

– Vi får stadig større forståelse for hvordan rommet kan støtte planlegging og operasjoner, for å skape situasjonsforståelse og oversikt. Det vil også være viktig for å oppdage innkommende trusler, som hypersoniske missiler, påpeker han.

– Vi er vårt ansvar bevisst. Hovedoppgaven til Forsvarets romoperasjonssenter er å sørge for god romsituasjonsforståelse og å bidra til maritim rombasert overvåking til støtte for Forsvarets og våre partneres operasjoner.

Nato satser på romovervåking

Også Nato har de siste årene lagt mer vekt på rommet som et eget domene.

I januar 2022 publiserte de en overordnet rompolitikk for alliansen. Denne fulgte opp en upublisert rom-policy fra 2019.

Her går det frem at Nato er ikke ute etter å utvikle egne romkapasiteter, men de ønsker å styrke sin støtte til medlemmenes romoperasjoner og oppdrag. I sin «policy» påpeker Nato at den raske utviklingen i romteknologi har skapt nye muligheter, men også nye risikoer, sårbarheter og potensielle trusler. Ethvert rombasert angrep på en alliert kan utløse alliansens kollektive forsvarspolitikk.

Nato har etablert et NATO Space Centre ved den allierte luftkommandoen i Ramstein, Tyskland. I 2023 kunngjorde Nato at de vil etablere et system for permanent rombasert overvåking. Systemet skal gjøre det mulig for allierte å samle informasjon fra enhver plass på kloden når som helst.

Det betyr ikke at Nato skal bygge ut egen infrastruktur. Systemet vil koble sammen overvåkingsdata fra både statlige og kommersielle satellittkilder hos medlemslandene.

De eksisterende og planlagte norske småsatellittene vil bli et verdifullt bidrag til Natos kollektive romovervåking, mener John-Arild Bodding, Sjef Forsvarets Romoperasjonssenter.

Må tenke på tvers av domener

Natos vitenskap- og teknologiorganisasjon (Nato STO) og FFI har i flere analyser pekt på romteknologi som et av teknologiområdene som kan endre betingelsene for militære operasjoner, og føre til omfattende endringer i både organisasjon, materiell og operasjonskonsepter.

Andre viktige teknologiområder er digitalisering, kunstig intelligens, autonomi og ubemannede systemer, material- og produksjonsteknologi og bioteknologi. Disse vil trolig kombineres på nye og ukjente måter, som igjen vil forandre militære operasjoner.

Som en del av sitt strategiarbeid har Nato laget et konsept med fem militærstrategiske mål for krigføringsutvikling. Dette er områder der Nato må utvikle seg for å beholde sitt forsprang. Et av områdene er kommando på tvers av domener – «Cross-domain command»: Det vil si å «revitalisere og legge til rette for militære sjefers evne til å forstå operasjonsmiljøet på tvers av alle domener og til å handle raskt og effektivt».

I Forsvarsanalysen 2023 pekte FFI på manglende forståelse for romdomenet som en mulig svakhet i Forsvaret. Fellesoperativ kommando dreier seg i en norsk sammenheng i stor grad om de tradisjonelle krigføringsdomenene. «Kunnskapsnivået og forståelsen av spesielt romdomenet og cyberdomenet – og viktige funksjoner som kommunikasjon og elektromagnetisk krigføring – er begrenset, blant annet fordi militære sjefer på høyere nivåer sjelden har bakgrunn fra disse fagmiljøene», heter det i analysen.

– Et viktig spørsmål framover blir derfor hvordan Forsvaret kan øke militære sjefers evne til å forstå operasjonsmiljøet på tvers av alle domener, mener Espen Skjelland, forskningsdirektør avdeling Strategiske analyser og fellessystemer ved FFI.

Ulike satellittbaner

Det meste av verdens satellittkommunikasjonskapasitet har hittil blitt levert via store og kostbare satellitter som går i geostasjonære baner, ca. 36 000 km over ekvator. Omløpstiden er ett døgn, slik at satellittene følger jordrotasjonen og er stasjonære på himmelen ett fra jordoverflaten. Satellittantennen kan dermed peke konstant i én retning og sørge for uavbrutt kommunikasjon via satellitten. 

Geostasjonære satellitter (rød bane) gir god dekning til ca. 60 grader nord/sør, der også det meste av kommersielle markeder befinner seg. 

I områder nord for den 75. breddegrad står disse så lavt over – eller under – horisonten at kommunikasjonen ikke fungerer. 

Norge har funnet en nisje i småsatellitter som går i lav jordbane (ca. 600 km) over polområdene (blå bane). 

Satellittene i lav jordbane utsettes for mindre kosmisk stråling og kan dermed bygges ved hjelp av billigere komponenter. Lav banehøyde gir også kortere avstand for signalene mellom satellitter og brukere, hvilket gir mulighet for lavere effektforbruk, mindre størrelse på brukerutstyret, samt mindre forsinkelse. I tillegg til at satellitter kan bygges mindre og billigere, har utvikling av kommersielle bæreraketter ført til drastisk reduksjon av oppskytningskostnader. 

Rommet må også overvåkes

En av utfordringene er at vi tar det for gitt at «space» fungerer, mener Bodding. Men rommet blir stadig mer overfylt og konkurranse­utsatt.

– Romvirksomhet handler også om å sikre «space awareness», eller situasjonsforståelse. Hvordan kan vi beskytte de satellittene vi er avhengige av i rommet? Hvordan beskytte linksegmentet og bakkesegmentet? Vi kan ikke regne med at alt går knirkefritt. Vi må ha evne til å forstå hva som skjer der ute, og vi må ha planer hvis så og så skjer. Å skape «space awareness» kan vi ikke gjøre som nasjon alene. Det er et globalt ansvar, mener Bodding.

Han ser for seg at framtidige hendelser og konflikter kan starte i rommet.

– Av alle domenene er verdensrommet det som er minst regulert. På bakken har du regler og grenseganger for hva som er en fiendtlig handling. Slike grenser finnes ikke i rommet. Det er på mange måter vill vest der oppe. Vi kan oppleve sabotasje eller handlinger som skader alliansen eller sivile og kommersielle interesser, men som ikke formelt bryter grensen for trussel om makt, bruk av makt, væpnet angrep eller aggresjon.

En «hendelse» kan være både kinetiske, altså at satellitter og infrastruktur ødelegges fysisk, eller at noen jammer og saboterer kommunikasjon og datatrafikk. Blant annet har Russland gjennomført en anti-satellittmissiltest i 2021. Slik sabotasje kan også utføres av ikke-statlige aktører.

– Vi trenger å få internasjonale lover og regler på plass for at alle skal kunne bruke verdensrommet på en sikker og fornuftig måte, mener Bodding.

Hypersoniske missiler kan komme opp i hastigheter på mange tusen kilometer i timen. US Space Force har bedt om 16 milliarder dollar de neste fem årene for å utvikle flere satellitter som kan oppdage og spore slike missiler. Illustrasjon: Shutterstock.

– Hvordan tror du Forsvaret bruker verdensrommet om 20 år?

– Vi er ikke i dag modne nok til å se alle betydningene verdensrommet får. Jeg tror mye av det vi gjør på bakken kan flyttes til rommet. Spesielt kommando, kontroll, overvåking og kommunikasjon. Jeg tror oppmerksomheten om sikkerhet blir økende. Vi får mer bruk, mer sikkerhet og mer kunnskap. Om 20 år har vi et mer modent internasjonalt samarbeid og regelverk som får konsekvenser for hvordan vi selv og andre opererer i rommet.

Hva skjer videre med den ukjente tråleren?

Data fra satellitten analyseres med kunstig intelligens, for å oppdage unormal aktivitet og identifisere fartøy. Systemet plukker ut den utenlandske trålerens oppførsel som en hendelse som bør sjekkes nærmere.

En annen satellitt får automatisk tildelt oppgaven med å ta et bilde av den utenlandske tråleren.

KYSTVERKET, Kvitsøy. FOTO: HAAKON NORDVIK

Et sted på fastlandet i Norge får en operatør en melding om at det er laget en automatisk rapport om en hendelse. Hun henter opp rapporten for å gjøre en nærmere vurdering. Skal Kystvakten varsles? Skal det sendes ut et fly eller en drone for en nærmere titt? Totalt er det bare gått 15 minutter siden tråleren gjorde den mistenkelige manøveren.