【报告】太空治理的3个关键问题(全文精华版)
随着技术的进步,每年都有新的国家或组织进入太空领域,除了先进的技术之外,带来的更多是问题与挑战。2020年9月,CSIS发布重磅报告《太空关键治理问题》/《Key Governance Issues in Space》,探讨了当前太空飞行的多样性及相应的国际治理结构。
报告主要提出三个关键治理领域:(1)太空的可持续性与空间碎片问题(2)太空会合与近旁操作(3)太空保险。在此基础与框架之上,报告梳理了多个关键国际组织以及国家在这些问题上的政策制定与行动,旨在规范未来太空管理规范及秩序。
文章仅供参考,观点不代表本机构立场。
作者:Kaitlyn Johnson,战略与国际研究中心航空航天安全项目副研究员,副主任。
发布时间:2020年9月
编译:学术plus 谭惠文
来源:CSIS
报告主要观点与内容一览       
1.太空关键概念定义,包括:空间态势感知,太空交通管理,空间碎片减缓,太空的可持续性。
2.太空空间可持续性与空间碎片问题:该问题随着每一次发射日益严重,各国政策发展情况不均衡,缺乏统一的国际标准与规范,太空面临遭到永久破坏的风险或是“凯斯勒综合症”(重大碎片事件引发的在轨碰撞的连锁反应),从而增加全球空间服务(如GPS、全球金融系统和每日天气预报)等的瘫痪风险。
3.太空会合与近旁操作(在轨道上有意进行机动,将一颗卫星置于类似的轨道上或靠近另一颗卫星):将成未来重要太空操作,尤其随着在轨服务(OOS)和主动清除碎片(ADR)技术的发展,卫星会合和接近操作可能会变得更加普遍。但对这类操作的定义仍不清晰,缺乏技术活动和轨道上的通信活动制定标准或规范。
4.太空保险的国家政策与前景:卫星发射和在轨运行的保费昂贵,根据风险的不同,保费最高可达卫星总成本的三分之一。由于风险大利润低,太空保险市场十分惨淡。
5.治理建议:(1)为关键空间术语制定国际定义;(2)为卫星行为制定国际规范,特别是卫星在太空会合与接近操作,(3)评估卫星保险的稳定性和可持续性。
报告正文摘编如下
时间仓促,翻译难免有瑕
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太空问题治理,迫在眉睫
2018年,全球太空经济估值高达3600亿美元。然而预计随着成本下降,进入太空的门槛也越来越低。越来越多的国家瞄准太空领域不仅仅是为了国家安全,更是为了其中的商机,因此,太空治理的概念就逐渐登上台面。
2019年9月2日,两颗正在低地球轨道(LEO)运行的卫星险些相撞。分别是:欧洲航天局(ESA)的地球观测卫星风神号(Aeolus)与SpaceX首批用于提供宽带互联网的高度增殖卫星星座的星链接44号(Starlink 44)。作为卫星交通管理服务的一部分,美国空军向两家卫星运营商提供了碰撞可能性和时间框架的评估。随着碰撞日期的临近,碰撞的几率从五万分之一增加到千分之一。这引起了欧空局的极大警觉,他们试图通过联系SpaceX。但是很巧,由于SpaceX软件中的一个错误,没有收到欧空局的消息。当然最后,欧空局将风神号从原有轨道移开,成功避免了这次碰撞。当然,如果真的发生碰撞,不仅会对两颗卫星造成损害,还会在低地球轨道上产生大量碎片。由此可见,缺乏太空交通管理国际规范和程序很可能会在空间环境中造成灾难性事件。太空中的碰撞对太空的可持续性造成了难以置信的破坏,对公司也同样具有毁灭性。虽然欧空局给卫星上了保险,但SpaceX的Starlink卫星有没有上保险就不得而知了。2020年1月下旬也发生了类似的事件。两颗卫星碰撞的几率为1/100,但与风神-星光44不同,这两颗卫星没有运行,这意味着它们不能相
互避让,国际社会只能观望。虽然很幸运,卫星没有坠毁,但这也是在警示我们,太空领域在轨碰撞的危险越来越大。
太空关键概念定义对于空间态势感知、太空交通管理、空间碎片减缓及太空的可持续性的定义,目前还未达成国际共识。如2018年美国国防分析研究所就分析了有关空间态势感知的14个定义和太空交通管理的5个定义。
空间态势感知 空间态势感知的大多数定义侧重于跟踪和识别空间物体,如果没有良好的空间态势感知,在空间运行的未来将变得越来越困难。
联合国工作组最近再次强调了界定空间态势感知的必要性。
欧空局认为:空间态势感知是对三个主要领域的集体理解:空间天气、近地物体以及空间监视和跟踪。
美国世界安全基金会认为:空间态势感知是准确描述空间环境和空间活动的能力。民用空间态势感知系统将轨道物体轨迹的位置信息(主要使用光学望远镜和雷达)与空间天气信息相结合。军事和国家安全空间态势感知应用还包括描述空间物体的特征、其能力和局限性以
及潜在威胁……它需要一个全球分布的传感器网络,以及所有者-经营者-传感网络之间的数据共享。
太空交通管理 
太空交通管理(STM:SpaceTrafficManagement)是空间可持续性的另一个组成部分,也是空间碎片减缓的基础。
国际宇航科学院2006年的一项研究太空交通管理定义为“促进安全进入外层空间、在外层空间运行以及不受物理或射频干扰从外层空间返回地球的一套技术和监管规定。”这一定义表明,空间技术管理的目的是为在没有有害干扰的情况下进行空间作业创造安全和适当的方法。
空间碎片减缓 
通过强有力的空间态势感知,以及有效的太空交通管理,才有可能减少空间碎片。空间碎片历来被定义为轨道上物体的意外或有意破裂,从而产生碎片,或是轨道上运载火箭或卫星有意释放的碎片,例如有效载荷整流罩或光学传感器上的镜头盖。
联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS)将空间碎片减缓措施分为“两大类:第一类是近期内减少潜在有害空间碎片的产生,另一类是长期限制其产生。”第一类涉及减轻或减少正在进行的飞行任务产生的碎片,并避免进一步分裂。第二类侧重于减缓新碎片产生或安全清除轨道上现有碎片。措施包括:使卫星脱离轨道进入地球大气层,使其破碎和焚化;将卫星推入不可用或不寻常的轨道;以及制造不会将碎片送入轨道的可重复使用的运载火箭。
太空的可持续性 
空间态势感知、太空交通管理和较少空间碎片都有助于实现太空可持续性的共同目标。
governanceCOPUOS将空间可持续性定义为:以实现公平利用目标的方式,在未来无限期维持空间活动的能力。为和平目的探索和利用外层空间的好处,以满足当代人的需要,同时为后代人保护外层空间环境。对空间环境的更好了解、关于卫星运动的更连贯的交流、将有害碎片带出轨道或不产生新的碎片,都将有助于保护空间领域供未来使用。

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