來源:軍事高科技在線
轉載:軍鷹動態(tài)
導語:2009年,美俄衛(wèi)星相撞事件首次暴露出國際社會在規(guī)范利用外層空間方面存在不足。2021年末,中國外交部證實美國太空探索技術公司(SpaceX)的“星鏈”衛(wèi)星曾兩度接近中國空間站,迫使中國空間站組合體采取緊急避碰措施??梢灶A見,隨著人類對外層空間開發(fā)利用的不斷深入,空間碎片威脅、太空軍事化、軌道爭奪等問題將會愈發(fā)凸顯。因此,制訂一系列關于太空活動的行為準則與國際法規(guī)是和平利用外層空間的有力保障。近期,蘭德公司發(fā)布的報告《新時期的太空行為責任》(Responsible Space Behavior for the New Space Era),分析研究了當前國際空間開發(fā)利用需要考慮的關鍵問題及對策。隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展與世界航天活動的愈加頻繁,太空安全問題勢必會成為國際事務的重要一環(huán)。本文將該報告主要內(nèi)容總結編譯如下,供感興趣的讀者參考。
▲圖1 蘭德公司原報告封面
一、外層空間條約發(fā)展簡史
1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星,象征著人類活動范圍拓展到了地球大氣之上的外層空間。同年,時任美國總統(tǒng)艾森豪威爾在國情咨文中提到“控制外層空間的導彈和衛(wèi)星的研制”,首次從軍事角度提到了外層空間。此后,美蘇之間就太空軍事化進行了多次協(xié)商談判,美、蘇、英三國在1963年簽署了《部分禁止核試驗條約》(Limited Test Ban Treaty),明確禁止在太空進行核武器試驗。同時,冷戰(zhàn)時期兩大陣營在太空領域展開的博弈促使國際社會逐漸重視太空空間潛在的軍事化威脅。1966年聯(lián)合國大會通過了《關于各國探索和利用包括月球和其它天體在內(nèi)外層空間活動的原則條約》(Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, including the Moon and Other Celestial Bodies,OST——以下稱《外層空間條約》),被稱為“外層空間憲章”。截止2020年,該條約已有110個締約國。然而,一些專家認為,該條約僅用寬泛的語言編寫而成,無法就具體問題做出明確的解答。例如該條約的第四章中規(guī)定禁止在空間軌道上部署核武器或大規(guī)模殺傷性武器,但并未限制反衛(wèi)星系統(tǒng)、軌道激光武器的發(fā)展。因此,多方認為需要對條約添加補充條款。補充條款圍繞著去軍事化、禁止反衛(wèi)星武器、建立信息共享機制展開,旨在強調(diào)和平利用外層空間。
表1 外層空間行為規(guī)范草案簡介
作為最大的全球性組織,聯(lián)合國在和平利用外層空間的問題上起著重要作用。2010年,聯(lián)合國和平利用外空委員會(UN COPUOS)成立了工作組,并于2016年會同會員國與非政府組織商定了一系列關于和平利用太空的條款。該條款經(jīng)過三年時間的修正、補充,最終在2019年通過了保證外層空間活動可持續(xù)發(fā)展的指導方針。與以往側重限制太空軍備競賽的條約不同,該指導方針聚焦于和平、科學、開放、透明的利用太空。同時,國際社會已經(jīng)認識到,指導方針需要隨著太空探索技術的不斷發(fā)展而更新。
二、太空活動的關鍵問題
在早期的太空探索中,僅有少數(shù)國家有能力將衛(wèi)星送入軌道。近年來,越來越多的國家開始重視在軌衛(wèi)星的布置,商業(yè)航天活動也正迅猛發(fā)展。軌道空間變得越來越擁擠的同時,避免空間碎片的撞擊問題逐漸引起各方的重視,確保衛(wèi)星在軌的安全和穩(wěn)定是新時期太空活動的首要問題。報告從五個方面闡述了這一時期太空活動面臨的主要挑戰(zhàn)。
1.預警與軌道交通系統(tǒng)的建設
為了確保在軌衛(wèi)星避免與空間碎片、入軌衛(wèi)星的意外撞擊,需要建立更可靠、更綜合、更廣泛的空間預警系統(tǒng)(Space Situational Awareness,SSA)和空間交通管理(Space Traffic Management,STM)系統(tǒng)。由于在軌碰撞和近距離碰撞事件時有發(fā)生,學界開始越來越多地討論SSA和STM的重要性。2019年9月2日,歐洲航天局的地球觀測衛(wèi)星和SpaceX的星鏈衛(wèi)星被標記為有碰撞危險,預警到這一風險的美國政府提醒衛(wèi)星運營商注意潛在的碰撞可能性。但由于缺乏處理避免碰撞的統(tǒng)一國際指導準則,且SpaceX公司發(fā)生了軟件錯誤,使得其錯過了與歐航局進行協(xié)商解決的時機,最終歐航局不得不決定轉移軌道以避免可能的碰撞風險。計劃外的衛(wèi)星機動會消耗寶貴的燃料儲備,這將極大影響衛(wèi)星的任務壽命。雖然歐航局的當機立斷有效避免了一場可能的災難,但由于缺乏國際通行的規(guī)范程序和指導方針,國際社會很難對下一次類似事件的風險化解保持樂觀。
▲圖2 1956年來在軌物體數(shù)量變化圖
2.空間碎片數(shù)量控制
隨著外層空間利用走向深入,外空物體的數(shù)量一直在穩(wěn)步增長。研究表明,近地空間中90%以上的物體是脫軌運行的,這些被稱作空間碎片(例如報廢的衛(wèi)星、運載火箭助推器、空間碰撞產(chǎn)生的碎片等)的物體對空間安全構成了嚴峻挑戰(zhàn)??臻g中要跟蹤的物體越多,預警系統(tǒng)就越復雜。美國宇航局軌道碎片計劃辦公室(NASA’s Orbital Debris Program Office)聲稱,“已知存在超過21000個大于10厘米的軌道碎片,直徑在1到10厘米之間的碎片群估計在500萬上下,小于1厘米的碎片則超過1億個?!痹缭?978年,唐納德·凱斯勒(Donald Kessler)研究了空間碎片的潛在影響.他提出一種模型,即一次碰撞產(chǎn)生的碎片觸發(fā)了鏈式反應——新碎片將導致更多的碰撞,其產(chǎn)生速度遠超處理碎片所需的時間。最終,太空中會充滿了碎片,以致于安全的太空作業(yè)不再可行。
3.反衛(wèi)星武器試驗
除了空間物體的碰撞之外,動能反衛(wèi)星武器的試驗也在空間中產(chǎn)生了巨大的碎片群,并對在軌衛(wèi)星的安全產(chǎn)生嚴重威脅。在冷戰(zhàn)初期,美國和蘇聯(lián)都設計和測試了反衛(wèi)星武器。進入太空探索新時期,印度、俄羅斯、美國等國家也多次測試了能夠對衛(wèi)星進行機動攻擊的武器,例如使用反衛(wèi)星導彈摧毀已報廢的在軌衛(wèi)星。盡管自2017年后,印度、俄羅斯進行的該類型試驗旨在減少空間碎片,但這一行為使在軌動能反衛(wèi)星試驗逐步正?;瑢ν鈱涌臻g的可持續(xù)利用和空間安全帶來挑戰(zhàn)。
▲圖3 反衛(wèi)星武器想象圖
4.航天器軌道交會
航天器軌道交會是指有計劃的軌道機動,將一個航天器放置在同一軌道上的另一個航天器的附近,并為了特定的目的相接近,例如空間站的交會對接。美國始終致力于制訂一系列操作標準,并建立了由其領導的對接和服務操作執(zhí)行聯(lián)盟(CONFERS)。2020年12月,美國宇航局與太空司令部聯(lián)合發(fā)布了用于評估、預測軌道交會點和避免碰撞事件發(fā)生的指導手冊,該手冊還討論了包括空間飛行器和星座設計、航天器可跟蹤性、發(fā)射前準備和發(fā)射早期活動、在軌碰撞規(guī)避以及自動軌道制導和機動等內(nèi)容。
▲圖4 軌道交會對接示意圖
5.太空軍事沖突的風險
盡管自冷戰(zhàn)以來超級大國便一直在努力發(fā)展太空武器,但直到最近幾年,一些國家才開始正式成立太空部隊??梢灶A見,今后一個時期,地球上的軍事沖突將有可能擴展到外層空間,或者軍事沖突由太空層面引發(fā)。然而,《外層空間條約》明確指出,太空是“全人類的領地”,空間沖突造成的代價可能遠遠超出直接當事方的利益,以太空戰(zhàn)為目的而研發(fā)的反衛(wèi)星能力對良好的空間環(huán)境會構成極大威脅。使問題進一步復雜化的是,商業(yè)航天空間技術具有軍民兩用性,這就更加難以準確解讀各國太空活動的真正意圖。為衛(wèi)星維修或清除碎片而設計的技術也可能被用來破壞他國的航天器。2017年,俄羅斯部署了一顆監(jiān)察衛(wèi)星,官方聲稱這顆衛(wèi)星將被用來診斷自己的一顆遭遇技術困難的衛(wèi)星。但有批評者指出,監(jiān)察衛(wèi)星與在軌檢查行為不符,引發(fā)了輿論反彈。類似事件可能引起國際上對該類空間技術的抵制,進而造成相關商業(yè)利益的損失,碎片清理技術的發(fā)展或將因此受制。
三、處理太空關系的解決措施
前文著重強調(diào)了新時期太空活動面臨的潛在問題,但必須強調(diào)的是,國際社會對該類問題缺乏足夠認識。在太空時代的初期,沒有人會考慮到航天器之間的碰撞,但隨著在軌運營的衛(wèi)星越來越多,這一觀點就不再適用了。隨著參與太空活動的國家、機構越來越多,我們不能再認為太空足夠廣闊而不需要協(xié)調(diào)或用寬泛的框架去規(guī)范航天活動,當前世界各國還未充分意識到外層空間對全球社會的重要性。因此,所有的利益攸關方需要首先了解新時期空間活動面臨的問題,否則將沒有做出改變的動力。
1.亟需健全的法律機制
當前國際社會普遍認同的《外層空間條約》及隨后簽署的一系列條約雖然理論上對簽署國具有法律約束力,但未能建立一個全面、嚴格的空間治理體系。這主要有三個原因。首先,條約并未明確一個強制機制來約束或懲罰國家或其他組織在太空中的危害行為。其次,締約國普遍認為條約僅是對其開展外層活動權利的一種確認,而對附帶的責任和義務采取消極態(tài)度。聯(lián)合國和平利用外空委員會(UN COPUOS)是一個僅能起到協(xié)作和咨詢作用的論壇,無權執(zhí)行條約的規(guī)定。盡管聯(lián)合國安全理事會擁有制裁違反條約者的管轄權,但這樣的行動需要得到9個有投票權的成員國的贊同,這其中包括5個常任理事國,達成統(tǒng)一制裁意見的難度極大。最后,條約中包括了許多含糊不清的執(zhí)行語言,使得締約國可以從對自身有利的角度去解讀。即使如空間物體和空間碎片等基本術語,也沒有一個被所有國家統(tǒng)一接受的詞匯來定義。此外,諸如“適當考慮到所有其他締約國的相應利益”、“有害干涉”、和“和平目的”等措詞并未在條約中進一步界定或描述,解釋隨機性較大。
2.加強國際間的交流溝通
盡管當前的太空活動十分頻繁,但經(jīng)濟水平與技術差距使得各國對外層空間探索的關注度不盡相同。初入太空和非航天國家的領導人及公民對于外層空間的重要性缺乏足夠認識,因此,開展積極主動、協(xié)調(diào)一致的全球航天宣傳活動,不僅能提高國際社會對外層空間相關問題的關注度,還將促進各國就外層空間對人類的重要性認識達成一致。聯(lián)合國和平利用外空委員會已經(jīng)在這一領域提出了一些倡議,如促進太空利用可持續(xù)性項目和一個題為“新時期太空行為法:培養(yǎng)負責任的國家空間活動”(Space Law for New Space Actors: Fostering Responsible National Space Activities)的方案。鑒于聯(lián)合國達成協(xié)議的步伐緩慢,以及聯(lián)合國空間組織改變公眾輿論的能力有限,各航天大國應承擔更大的責任,在聯(lián)合國專家組和委員會之外促進更多對話。一種可能的措施是擴大關于外層空間探索與利用對世界經(jīng)濟發(fā)展重要性的討論,以及對災難后果進行預測。這種交流和討論將為各國自愿增加空間活動的透明度奠定一定基礎。
3.建立明確可行的問責規(guī)范
國際上有限的成功案例表明,長期的談判和辯論會讓協(xié)議的落實停滯多年。聯(lián)合國的組織結構使得其在短期內(nèi)難以通過實質性的決議。當前,外層空間亟需一套切實可行的問責規(guī)范,以促使世界各國就新時期外層空間的若干問題展開進一步磋商。建立規(guī)范的進程需要足夠數(shù)量的新興國家及行業(yè)伙伴充分地參與其中,所建立的國際標準會隨著時間的推移被國際社會認可,進而通過聯(lián)合國大會形成決議。這一過程在太空事務中已有先例——例如1995年首次發(fā)布的NASA空間碎片處理標準(NASA debris-mitigation standards),兩年后被修改為美國政府標準,英法等國緊隨其后,也陸續(xù)制定了自己的指導方針,最終聯(lián)合國于2010年發(fā)布了空間碎片處理指導方針。這意味著航天大國需要采取多方合作而不是單方面行動的方法,以一種包容的態(tài)度,吸引志同道合者加入,就負責任的行為標準達成一致奠定基礎,然后才可以更廣泛地頒布這些標準。
結語
可以預見,隨著各國愈加頻繁地進行空間活動,地球軌道正變得擁擠,類似星鏈衛(wèi)星與我國空間站迫近的現(xiàn)象將逐漸增加,世界各方需要制訂一系列新時期外層空間的行為規(guī)范、法律法規(guī),為太空探索事業(yè)營造和平、有序的環(huán)境。
建立一套完備外層空間法有助于完善國際法律體系,并推動人類對外層空間的探索和利用。隨著空間技術的不斷發(fā)展,外層空間軍事化的形勢正逐漸變得嚴峻,空間活動商業(yè)化和私營化也會引發(fā)一系列問題,這暴露出當前的外層空間法律體系仍然存在諸多不足。針對太空環(huán)境的現(xiàn)狀,國際社會應當從特定的安全問題入手,制訂切實可行的措施,積極推動建立安全有序的空間環(huán)境。
當前外層空間的安全問題主要包括軍事化與開發(fā)利用中產(chǎn)生的安全風險。我國作為當今世界航天活動的重要參與者,始終堅持和提倡和平利用外層空間。追求太空的絕對優(yōu)勢、絕對自由、絕對安全是一種簡單粗暴的單邊主義思維,我國在國際社會上充分尊重和維護聯(lián)合國在該問題上達成的基本準則,并堅定地反對外空軍事化和軍備競賽。最后,太空安全問題是一個開放性的議題,需要國際社會的共同努力,強加于人的準則條約與毫無根據(jù)地指責將加重該問題的復雜性與嚴重性。
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