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俄全部卫星失控?黑客称已关闭俄航天控制中心:官方已辟谣否认

推特账户Anonymous TV在3月2日发布了一条简短但绝对是重磅的消息,一个隶属于Anonymous的黑客组织“NB65”称已经关闭了俄罗斯航天中心,当俄罗斯所有的卫星均已经失控

俄罗斯卫星全部失控,问题究竟多严重?

从NB65公布的画面来看,似乎是进入了一台内网IP地址为192.168.2.111的主机(非Internet网真实地址,已经进入内网,具有一定的真实性),这台主机已经工作了336天8小时19分43秒,符合大型服务器重启次数很少的特征。

另外其操作系统为Linux,内核为4.4.0,这个版本已经比较老了,时区是莫斯科时间,符合在俄罗斯地区的服务设置特征。

其操作方式是关机,假设这台服务器真的是俄罗斯航天中心的控制主机,假如没有任何破坏性操作,那么重启即可,只是需要一些时间!

假如真的执行了破坏性的操作,那么问题就严重了,恢复备份,清除网络中遗留的木马等操作,至少也需要几个小时,那么在太空中的卫星将会全部失控,后果究竟有多严重?

控制主机关机,卫星会失控吗?

先给出答案,理论上来说会失控,但无伤大雅!

在线新闻DefenseNews网站在2020年4月2日的一篇文章引用的数据:

根据忧思科学家联盟的卫星数据库和太空发射报告,在轨卫星有 2200 多颗,其中 1000 多颗属于美国公司、政府部门和科研机构,其中有 189 颗军用卫星,俄罗斯则拥有160多颗卫星,其中有100多颗属于军用卫星,中国则有320多颗。

这些卫星分属于不同的轨道,有静止卫星轨道、倾斜静止卫星轨道的气象与通信卫星,还有高轨通信卫星和格洛纳斯定位卫星,还有中轨道通信资源卫星,还有低轨道的侦察卫星以及空间站等。

正常情况下,这些卫星都在不同的轨道上运行,大家相安无事,一旦失去控制,它们将乱飞,撞上别国的卫星甚至空间站,真的是这样吗?

答案是短期内不会!

要了解这个问题,那么必须来了解下卫星的轨道、姿态控制以及变轨等相关资料,一颗卫星会根据任务要求设置轨道,其主要参数如下:

1、轨道高度

2、轨道倾角

3、轨道离心率

而任务性质就是决定这两个参数的,比如地球静止轨道卫星高度为35,786 km,轨道倾角和离心率为0(实际上因为日月引力和地球扁率的叠加会做一些修正,倾角的初始变化率约为0.85°/年)。

比如任务为高纬度通信卫星,静止卫星轨道高纬度通信倾角太大,那么需要倾斜轨道的静止卫星,在星下点在做8字运动,这个挺有意思。

如果需要通过极轨做资源普查,那么需要中低轨道的极轨卫星,轨道倾角为90度,高度随普查性质,比如SAR卫星还是可见光,前者需要低一些,后者需要经过的地方都是白天等,高度上会有差异。

姿态与变轨

早期卫星都是自旋稳定,解决有没有的问题,但现代通信卫星有天线,有镜头,需要保持姿态,太空中的卫星可以用燃料维持,当然最便宜的还是动量轮控制,也有人称姿态陀螺仪。

变轨:比如间谍卫星需要在热点地区经过时,那么变轨可以迅速调整轨道倾角与高度等,不过更多的变轨则是轨道维持,也就是低轨道卫星受到稀薄大气阻力,轨道高度降低,那么需要抬升轨道(加速即可抬升轨道),比如空间站每月都掉高度大约2千米,因此需要经常维持轨道。

国际空间站轨道高度调整记录

还有则是静止卫星的位置漂移,由于静止卫星定位精度要求比较高,但在太空中的卫星因为太阳辐射等造成位置偏离定点位置,一来可能影响别的通信卫星,二来这个位置是固定的,卫星偏离了,地面卫星天线会对不到位置,那么需要将位置调整回来。

当然还有的则是太阳风暴来临时,临时控制卫星进入安全模式,或者经过南大西洋此异常区域时提前让卫星处于保护状态,这个状况低轨道的卫星差不多每天都会遭遇。

南大西洋磁异常区

不过有一点可以提醒的是,轨道维持并不是时时刻刻的事情,而姿态控制则是卫星本身可以自动控制,大西洋磁异常区域则是卫星设置好的工作,因此从理论上来看,假如控制卫星的地面站统统失效,短期内卫星工作还是正常的,它们不会乱窜,也不会掉下来,而是可以维持很长的时间。

最可怕的是注入指令

卫星不怕不操作,什么都不管其实是卫星的常态,大部分时候都只管接收就好了,姿态以及其它相关信息并不需要操心,只需监控即可。

不过要是有人给卫星注入了一条错误指令,比如让动量轮疯转,意外开启了轨道维持发动机,或者让测控天线偏转了,这些都是能毁掉一颗卫星的操作。

但有一个很简单的道理,进入一台服务器需要指令,进入卫星操作同样需要,即使笔者愿意相信黑客真有可能攻破俄罗斯航天控制中心的电脑,他们也不可能一一获知卫星的访问控制权限,所以黑掉俄罗斯控制中心的服务器,并不代表俄罗斯卫星全部失控了。

俄罗斯航天局声明:没有失控

俄罗斯塔斯社在3月2日15点03分发表了一项声明,如下图:

Roscosmos的首席执行官否认了俄罗斯卫星失控的说法!很难确认NB25组织发布的是否为真实结果,但就算是真的,对于这种场合的控制服务器,必定是多台冗余的,冗余服务器的搭建对于IT行业的朋友来说并不难,而在有了虚拟系统的今天,搭建冗余服务器简直就是动动鼠标即可搞定的事情。

另外还有个问题是,俄罗斯卫星控制中心必定不止一个,因为还需要防止被同时摧毁,因此除了冗余服务器外,连控制中心都会备份一个或者多个,这点对于经历了冷战的俄罗斯战略安全方向来考虑,绝对是有必要的。

因此这个关闭服务器的就失控的说法,不值一提,假如是真的,那么俄罗斯航天控制中心的安全人员必定是要检讨了,但对于卫星失控,那是不可能的事情。

延伸阅读:国际空间站坠毁的传闻,是真的吗?

从理论上来看,这个传闻可以是真的,因为国际空间站的轨道维持发动机在俄罗斯舱段内,所以俄罗斯如果要减速坠毁空间站是可以的(电力分配在美国舱段内)。

美国人可以用给俄罗斯舱段断电方式来避免空间站坠毁吗?答案是不能!不过俄罗斯早已否认会如此操作,美国也提出了避免俄罗斯舱段发动机故障的极端解决方案,但到现在为止,这个方案是不会有答案的,因为需要发射一个动力舱段去扩充国际空间站。

但问题是国际空间站都打算在2031年坠毁了,现在就让发挥余热,没有谁愿意再为国际空间站花大把的钱,美国人也不愿意,而且也相信俄罗斯不会干这样的事情,所以这个问题仅限于讨论而已。(完)