太空安全的影响因素研究论文

导语

6月28日，美国《航天评论》杂志刊文《提高太空安全与可持续性的全球太空管理措施》。文章指出，随着在轨运行卫星数量（已超过3000颗）的增加、轨道碎片的增长、“超级 星座 ”等活动的激增，以及越来越多的运营商和国家进入太空，太空安全与可持续性发展面临严重挑战。从行星防御到帮助应对气候变化，太空已经成为世界生存能力的核心。为了维持一个人类可以在未来多年内持续使用的太空生态系统，太空参与者必须积极采取措施，制定太空交通管理规则、提升太空态势感知能力，打造有序的太空环境。

根据美国《太空政策指令-3》的定义，太空交通管理规则是计划、协调和在轨同步活动，以增强太空业务的安全性、稳定性和可持续性。一个强大的全球太空交通管理规则系统需要能力建设、改进的太空态势感知，以及国家、国际协调与透明度。太空的全球性决定了合作与交流是建立轨道运行规则的关键，具有先进太空知识或能力的国家，协助其他国家制订信息分享程序，并通过讲习班、竞赛和会议活动提高其对太空的认识。为了加强国际合作，应在国家层面采取行动，对太空感兴趣的国家也应建立政策和法律框架。此外，各国还应保持联系并在非政府组织中寻求话语权，以便制定国际标准与准则。

一、改善太空态势感知。 太空态势感知是太空交通管理系统的基础。为使全球的太空态势感知设施能够持续跟踪太空物体和不断增加的碎片，各国应采取以下措施提升态势感知能力。

①更好的可跟踪性： 改进的软件和来自不同来源的数据功能可以提供有价值的见解，有助于在拥挤的环境中规避碰撞。目前主要由美国国防部管理的太空态势感知数据，可以利用商业和民用实体以及不同国家收集的数据，尤其是运营商提供的数据，得到进一步增强。同时，收集的数据应经过管理和验证，以确保其符合质量标准，并无网络安全问题。

②透明度： 透明度将促进有效地国际沟通以避免冲突等行为。应鼓励运营商在国家和国际层面分享轨道、航天器的物理特性、航天器是否可操作以及航天器可能遇到的事件等信息，与其他运营商以及处理太空态势感知数据库的机构合作，提供碰撞警报等预测信息。

③碎片控制： 控制未来碎片的增长至关重要，因为不可管理或未知物体数量的增加会使太空态势感知系统崩溃。此外，不可操作的物体和碎片构成了轨道碰撞的大部分风险。控制碎片增长的一种方法是鼓励采取减缓措施，包括设计时尽量减少碎片释放和处理不再使用的航天器。遵守太空碎片协会的《太空碎片缓减准则》等国际准则，并在必要时进行修订，以适用于新的太空活动。国际 社会 也应加强关于积极清除碎片的对话，以降低地球轨道上物体发生碰撞的风险。

二、制定国际规范和标准。 各国应合作制定最佳行业标准，最终将其纳入规章和法律。如当有碰撞警报时如何操纵卫星，当卫星无法操纵时会发生什么，未来的航天器设计应如何促进可持续性等。制定国家、国际措施与标准时，应考虑不遵守太空可持续性规范和条例应承担的责任。

三、多学科方法。在制定太空交通管理措施时，应考虑采用多学科方法。 例如，除将运营商和政府代表聚集在一起外，学术界和科学机构也应参与可持续性对话，并鼓励建立改善太空态势感知的机制。除了更强大的太空态势感知之外，国家之间的有效沟通，以及关于太空科学技术的能力建设，都将有助于维护有序的太空环境。

如需转载请注明出处：“国防 科技 要闻”（ID：CDSTIC）

来源 | 美国《航天评论》杂志

图片 | 互联网

作者 | 张明月

编辑 | 施法

注：原文来源网络，文中观点不代表本公众号立场，相关建议仅供参考。

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太空碎片增多，威胁着太空环境安全。据美国公布的数据，目前太空有22000个直径大于10厘米的碎片，而直径较小的碎片则数以百万计甚至亿计。太空碎片数量庞大，增加了相互碰撞的几率，并导致产生更多的碎片，直接威胁到航天器的安全，影响到人类探索与利用太空的活动。美国国家研究委员会(National Research Council)2011年9月公布的一份报告指出，经过计算机模拟，现在太空轨道垃圾的数量已经处于“临界点”(tipping point)，“增加了航天器失效的风险”。频谱资源紧张，国际争夺日益激烈。无线电频谱资源理论上讲是无穷的，但限于技术发展水平，人类目前所能利用的频率上限为400GHz，而且实际操作中还无法有效使用到这个频率上限，目前人造卫星所使用的频率都低于60GHz。频谱可用资源紧张引发了国际太空行为体对它的争夺，其中对低于3GHz 频率段的争夺比较激烈，对7GHz-8GHz频率段的争夺非常激烈，因为该范围的频率多为地球同步轨道卫星所用。轨道资源紧张，“抢轨”导致诸多安全事故。太空虽然辽阔“无边”，但并不能无限度地容纳卫星，尤其是在距离地球36000公里远的地球同步轨道上。由于该轨道的唯一性，“同步卫星的‘定点’已经成了稀缺资源，引发了国家之间以及一国的不同部门之间的竞争”。为争取更多、更好的轨道资源，尤其是地球同步轨道资源，一些国家向国际电信联盟申请了大量卫星频率和轨道资源，结果出现了“纸面卫星”(paper satellites)现象，即这些国家名义上占有了许多频率和轨道，另一个问题是卫星撞，2009年2月俄美两国的卫星发生碰撞，这是世界历史上首次卫星相撞事故。，太空军事化与武器化构成了太空安全的最大威胁。太空军事化与武器化已经成为不争的事实，各国卫星被广泛用于军事目的，用来支持与强化本国的军事作战能力。美国为谋取太空霸权，利用现行国际太空法律及相关军控条约的漏洞，大力研发、试验和部署太空武器，并组建天军。其他国家为应对美国的太空霸权，在国际社会无法达成新的太空军控协议的情况下，也在发展太空军备。事实上，太空技术的出现正是源于一些国家在核武器方面的竞争。。