各國空間碎片政策一瞥

文/ 江山

空間碎片是人類在航天活動中遺棄在太空的廢棄物，也稱“太空垃圾”，主要包括廢棄的航天器和運載火箭箭體、固體火箭燃燒物、航天器在軌操作及碰撞解體產生的碎片等。目前，毫米級以上的空間碎片數(shù)以億計，總質量達到幾千噸。厘米級以上的空間碎片可導致航天器徹底損壞，毫米級或微米級空間碎片的撞擊累積效應將導致航天器性能下降或功能失效。此外，每年都有許多空間碎片返回大氣層，也可能對地面人員和財產安全產生威脅?？臻g碎片問題已越來越引起世界各國航天界的高度關注，日益成為國際焦點和熱點問題。

空間碎片有關概念

提起空間碎片，不可避免會涉及空間交通管理、空間態(tài)勢感知等概念，在此對其略作解釋。

空間交通管理是指通過技術手段和相關監(jiān)管規(guī)定，提升進入外空、在外空運行以及從外空返回地球過程中的安全性，從而避免物理或射頻干擾的影響。

有學者認為空間態(tài)勢感知是指探測、跟蹤和識別地球軌道上的所有人造物體。這項工作又稱編目維護。但也有學者認為，空間態(tài)勢感知可指通過識別航天器和碎片的軌道，進而了解空間環(huán)境的操作實踐以及觀測和預測空間天氣及其他航天器的活動。

空間交通管理指更廣泛的活動，包括監(jiān)督、政策、空間參與者之間的協(xié)調以及空間態(tài)勢感知標準等。2019 年美國空軍提出用天域感知替代空間感知的概念，即識別、表征和認識和天域相關、有可能影響到空間作戰(zhàn)并進而影響到美國安全、經濟或環(huán)境的任何被動或主動因素。

▲ 漂浮在太空的碎片（模擬圖）

聯(lián)合國外空委非常重視空間碎片減緩工作。每年有關國家和機構在外空委科技小組交流空間碎片研究信息，開展研討，其中一個重要成果是制訂了《空間碎片減緩準則》，2007 年聯(lián)大批準了該準則。除了開展科學研究，有關各方還在外空委法律分委會框架內就空間碎片減緩措施在國家和國際法律層面上的問題進行磋商。應各成員國要求，外空委還編制了空間碎片減緩標準操作手冊。

目前，空間碎片問題越來越受到各航天大國的關注，日益成為外交博弈的熱點和焦點。與空間碎片相關的主要國際機制包括四個：機構間空間碎片協(xié)調委員會（IADC）、聯(lián)合國外空委科技小組委員會“外空活動長期可持續(xù)性”（LTS）工作組、聯(lián)合國裁談會“外空活動透明度與建立信任措施”(TCBMs)政府專家組和歐盟“外空活動行為準則”（ICOC）。

IADC 是國際上空間碎片領域唯一的政府間國際組織，由美國宇航局、歐洲空間局、日本宇宙航空研究開發(fā)機構、俄羅斯航天局聯(lián)合于1993 年10 月26日發(fā)起成立，旨在協(xié)調各國航天機構的行動，加強空間碎片技術合作與交流， 控制空間碎片的產生，保護航天器的生存環(huán)境。該組織對于推進航天大國的國際交流與合作發(fā)揮了重要作用。1995年，中國國家航天局代表中國政府作為正式成員加入IADC。

IADC 主要活動包括分析減緩措施的有效性，制定空間碎片減緩準則、開展空間碎片危險目標國際聯(lián)測活動、聯(lián)合進行空間碎片再入預報常規(guī)活動、比較空間碎片工程模型和演化模型、開展防護材料超高速撞擊交叉校驗、給出權威的空間碎片相關術語定義，響應國際組織有關空間碎片問題需求等。

▲ 空間碎片（模擬圖）

此外，各主要航天大國也紛紛制定國內法律和政策，開展空間碎片減緩研究，采取措施，保護空間環(huán)境。

美國：政策法規(guī)最成熟

美國是世界航天技術最先進、航天產業(yè)化程度最高、航天立法最成熟的國家。美國國會1958 年通過了《國家航空航天法》，設立了負責執(zhí)行美國民用航天任務的國家宇航局；1984 年通過了《商業(yè)航天發(fā)射法》，指定聯(lián)邦航空局負責辦理民用航天運輸及發(fā)射業(yè)務的管理；1992 年通過了《遙感法》，指定國家海洋和大氣管理局負責管理遙感衛(wèi)星；1999 年，根據(jù)通信法的授權，美國聯(lián)邦通信委員會負責通信衛(wèi)星發(fā)射前的批準管理工作。

在空間碎片領域，20 世紀70 年代開始，美國宇航局的約翰遜航天中心和馬歇爾航天中心就開展了空間碎片研究。1981 年美國宇航局啟動了空間碎片十年計劃。1988 年，里根總統(tǒng)發(fā)布的國家航天政策中涉及了空間碎片問題。1989 年，美國發(fā)布了《關于軌道碎片的報告》。2004 年，美國聯(lián)邦通信委員會首次發(fā)布空間碎片規(guī)則，2019 年4 月發(fā)布了《新航天時代軌道碎片減緩》規(guī)則草案。這一新規(guī)將會影響從立方星到大型靜地通信衛(wèi)星等所有衛(wèi)星。

▲ 空間態(tài)勢感知

▲ 空間碎片（模擬圖）

自里根以來，美國歷任總統(tǒng)在其任內頒布的《美國國家航天政策》中，都強調美國在空間碎片減緩方面的責任和義務。美國在空間碎片減緩立法方面走在了世界前列，涉及國會立法、聯(lián)邦法規(guī)、國家政策、技術標準和程序文件等。美國認為，空間安全問題，如空間碎片、避免碰撞等，國際社會的共同參與比美國單獨解決更有效。美國航天法中對空間碎片減緩有如下規(guī)定，“美國宇航局長應當與其他聯(lián)邦部門負責人一起采取措施，發(fā)展必要的技術，使宇航局能夠降低在軌空間碎片帶來的風險。”具體要求以該局頒布的系列技術標準來體現(xiàn)。美國頒布了《美國政府軌道碎片減緩標準操作規(guī)程》《美國宇航局有關限制軌道碎片的程序文件》等空間碎片減緩的技術與操作文件，對空間碎片減緩發(fā)揮了規(guī)制作用。

特朗普當選美國總統(tǒng)后，對太空領域尤為重視。為維持美國在世界航天領域的霸權地位，特朗普政府不僅重啟了擱置25 年的美國國家航天委員會，制定了美國第一個《國家航天戰(zhàn)略》，還頒布了一系列太空指令?！暗谌柡教煺咧噶睢?指出安全、穩(wěn)定和可持續(xù)性是所有商業(yè)、民用和國家安全空間活動的基石，創(chuàng)造這樣一個空間環(huán)境，是所有航天相關國家共同的利益和責任；及時、可行動的空間態(tài)勢感知數(shù)據(jù)和空間交通管理服務對空間活動十分必要，在不影響國家安全的前提下，美國政府所擁有的空間態(tài)勢感知基礎數(shù)據(jù)和空間交通管理基礎服務，供用戶免費使用；軌道碎片對空間活動的威脅越來越嚴重，應定期修訂碎片減緩準則、標準和政策，在美國國內實施并向國際社會推廣，以減少軌道碎片不利影響；一整套空間交通管理框架應包括最佳實踐、技術指導、安全標準、行為規(guī)范、發(fā)射前風險評估和在軌防撞服務等內容，該框架對于實現(xiàn)可持續(xù)性的空間運行環(huán)境十分重要。

▲ 空間碎片環(huán)境變化

該指令對聯(lián)邦各部門職責做出以下分工：國家航天委員會負責促進空間態(tài)勢感知和空間交通管理的科學與技術發(fā)展。美國宇航局應與國務院、國防部、商務部、交通部和國家情報總監(jiān)合作，并與聯(lián)邦通信委員會協(xié)商，定期更新《美國軌道碎片緩減標準做法》，并制定新的衛(wèi)星設計和運行準則。商務部與國防部、交通部、美國宇航局等合作，提升美國商業(yè)航天在空間態(tài)勢感知和空間交通管理科技的領導力；制定開放式架構數(shù)據(jù)庫的標準和協(xié)議，以改進空間態(tài)勢感知數(shù)據(jù)兼容性并實現(xiàn)更大程度數(shù)據(jù)共享；防止非故意的射頻頻率干擾。國防部和商務部與國務院、交通部、美國宇航局等部門合作，繼續(xù)向公眾提供空間態(tài)勢感知基礎數(shù)據(jù)和空間交通管理基礎服務；研究制定美國未來的軌道運行的政策和規(guī)定；制定包括技術準則、最低安全標準、行為規(guī)范等的空間交通標準和最佳實踐。

這項指令最重要的內容之一是把包括潛在碰撞預警在內的“空間安全數(shù)據(jù)與服務”提供職能從國防部轉交給商務部，指示商務部接管為民用和商業(yè)用戶提供基礎空間態(tài)勢感知數(shù)據(jù)和空間交通管理服務的職責。該職責現(xiàn)由美國空軍主管。2020 年底，眾參兩院通過的2021 財年綜合開支法案在新財年為商務部航天商業(yè)辦公室專門撥款，支撐空間交通管理工作。

美國國防部運行著一個名為空間監(jiān)視網絡的大型網絡，能夠跟蹤10 厘米以上所有低軌物體，在向航天界提供空間態(tài)勢感知信息方面發(fā)揮著主導作用。空間監(jiān)視網絡的數(shù)據(jù)來源于地基相控陣雷達和天基探測器等。

俄羅斯：法律規(guī)范不斷完善

蘇聯(lián)/俄羅斯是世界上最早開展航天活動的國家，1985 年開始關注空間環(huán)境問題，1990 年起草了第一個空間環(huán)境報告，1992 年成立世界上最早建立空間資源保護標準實用資料系統(tǒng)國家之一。俄認為，面對日益惡化的空間環(huán)境形勢，最迫切的問題是確?？臻g飛行安全和減少空間物體失控進入大氣層和落在地球上的風險。

1993 年發(fā)布的俄《空間活動法》是指導和規(guī)范俄羅斯空間活動最重要的文件，內容涉及空間活動的諸多方面，其中包括空間活動的環(huán)境保護問題。政府部門、地方和行業(yè)的空間技術指導性文件也在不同范圍和不同程度發(fā)揮作用。1996 年俄制定《空間活動許可證發(fā)放條例》，對開展空間活動的環(huán)境保護提出了要求，除了確?？臻g活動的成功以及預防空間活動的損失外，還要防止空間碎片的產生。

▲ 空間態(tài)勢感知

俄羅斯空間碎片減緩工作主要由俄航空航天局負責，并與俄羅斯科學院、相關航天企業(yè)和機構積極合作。2000年該局發(fā)布《空間碎片減緩標準》，適用范圍包括運載工具、航天器、可重復使用航天器、空間站等，并規(guī)定了俄火箭發(fā)射以及航天器制造部門減緩空間碎片的義務，強調最大程度減少在軌航天器分解的潛在可能性、任務結束后的處理、防止在軌碰撞等。俄還出臺了其他規(guī)范性文件，如《空間技術項目：限制空間技術造成污染的一般性要求》《空間技術項目：保護空間資產免受自然和技術來源的粒子撞擊的一般性要求》等，規(guī)定開發(fā)空間資源的技術工作必須考慮這類要求。有關項目設計和用途的另一份文件說明了用于落實這類要求的所有各項措施。

2013 年，俄羅斯總統(tǒng)普京批準通過《國家航天政策綱要》（到2030 年），在其空間活動安全重點任務中提到：保障空間活動的環(huán)境安全，在火箭和航天器制造、發(fā)射和運營中采用新技術和新設計，減少空間碎片的產生。

在技術層面，俄建立了空間碎片監(jiān)測網絡，對空間碎片進行跟蹤和編目。在俄航空航天局主導下，俄羅斯建立了一套近地空間危險自動報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在確?？臻g活動的安全，向用戶發(fā)出近地空間危險警報，并確保俄遵守與空間碎片有關的國際義務。根據(jù)2016-2025 年俄空間規(guī)劃，俄將繼續(xù)發(fā)展該系統(tǒng)，包括在俄境內外建設新設施、升級現(xiàn)有設施以及軟件等。

歐洲：空間政策法規(guī)研究領先

歐洲在空間政策法規(guī)研究方面一直處于領先地位。歐空局和歐盟制訂了有關空間政策和法律框架。歐洲空間碎片的政策為按照自由探索外空和保護外空環(huán)境的要求設計空間系統(tǒng)，以便將產生的空間碎片減至最小，鼓勵在運行階段采取能限制空間碎片產生的操作技術，并保證與運行階段的要求和安全的一致性和相容性。

1999 年，在廣泛征求各成員國意見和建議的基礎上，歐空局編制了《空間碎片清除手冊》，作為歐空局主導的航天項目中的一個技術指南。為了確保歐洲航天項目的順利實施，意大利航天局、英國國家空間中心、法國國家空間中心、德國宇航中心與歐空局共同組建了歐洲空間碎片減緩工作組。工作組經過數(shù)年工作，制訂了《歐洲空間碎片安全與減緩標準》草案，其中所列要求，各成員國必須遵守。

▲ 美國商務部將負責空間交通管理

2004年，《歐洲空間碎片減緩準則》獲一致通過，這在歐洲空間碎片減緩機制歷史上具有里程碑式的意義。該準則建立了歐洲相關空間機構的合作基礎，確立了在軌道環(huán)境中將空間運行的碰撞風險降至最低的操作規(guī)程?！稖蕜t》包括引言、范圍與適用性、管理措施、設計措施、操作措施共5 個部分，還包括3 個附件。

2008 年，歐空局頒布了《歐空局項目的空間碎片減緩規(guī)則》，它將《準則》細化為對歐空局項目承包商的具體要求，將《準則》的實施范圍擴大到歐空局成員國范圍，提升了《準則》實施效果。

《準則》并不是歐空局各成員國必須適用的約束性文件，也不是歐盟法律，而是遵循自愿原則。但是，如果有關國家的航天主管部門簽署了該文件，就必須完成和實施相關碎片減緩措施。

2007 年，歐盟向聯(lián)合國大會提出了關于《建立外空透明和信任措施》的具體建議，2008 年獲得歐盟通過，供各成員國參考。經過討論和修改，2012 年歐盟又提出《外空活動國際行為準則》，試圖將其影響擴大到整個國際社會，但在磋商和修改后，尚未達成一致意見。

該行為準則包含空間碎片預防和減緩措施、空間交通管理措施、合作機制和磋商機制等內容。例如，為限制空間碎片產生，減少其對外空的影響，準則參加國將避免有意破壞任何在軌空間物體或在空間可能產生長期存在的空間碎片的其他有害活動；根據(jù)本國法律程序，采取適當政策和程序實施IADC 和聯(lián)合國外空委的空間碎片減緩指南。雖然該準則是自愿性質的，不具備國際法上的約束力，但作為歐盟的一份官方文件，其中有關空間碎片的內容代表了歐洲各國在此問題上的態(tài)度和基本立場。

中國：高度重視積極行動

作為一個負責任的航天大國，中國一直高度重視空間碎片問題，不斷加強空間碎片監(jiān)測、預警、防護和減緩等各項工作。

▲ 低軌空間碎片

1995 年，中國國家航天局加入IADC，2000 年啟動空間碎片行動計劃，成立空間碎片研究專家組。2005 年我國頒布了控制空間碎片產生的航天行業(yè)標準《空間碎片減緩要求》，空間碎片的立法工作也提到了議事日程。2009年，我國印發(fā)了《空間碎片減緩與防護管理暫行辦法》，在規(guī)范空間碎片減緩與防護管理，保護航天器在軌運行安全，減少空間碎片產生，保護空間環(huán)境等方面發(fā)揮了積極作用。為進一步適應國際形勢和國際規(guī)則，規(guī)范空間碎片減緩與防護管理，減少空間碎片產生，保護航天器在軌運行安全和空間環(huán)境，2014年我國對暫行辦法進行了修訂，2015年印發(fā)了《空間碎片減緩與防護管理辦法》?！掇k法》共分5 部分，包括總則（目的、適用范圍、術語定義以及主管部門職責、聯(lián)合工作機制和專項科研）、減緩要求（明確相關方職責，提出減少空間碎片產生的要求）、防護要求（規(guī)范主動與被動防護空間碎片碰撞的相關措施和要求）、監(jiān)管措施（明確航天活動全過程監(jiān)管措施、督查及空間碎片損害報告方式）以及附則。

2015 年6 月，國家航天局空間碎片監(jiān)測與應用中心在中科院國家天文臺掛牌成立，標志著我國空間碎片監(jiān)測、預警、應對突發(fā)事件以及國際合作有了實體依托單位。我國開發(fā)了空間碎片監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和地面資源共享平臺，為載人航天、探月工程以及多顆重要衛(wèi)星提供了空間碎片監(jiān)測預警技術服務，開發(fā)出高性能防護材料和先進防護結構，對在役“長征”全系列運載火箭實施末級鈍化處置，并多次對廢棄衛(wèi)星實施離軌處置。

人類進入航天時代以來，不斷加大對外層空間的探索和利用，推動了各國社會和經濟的發(fā)展，但也導致空間碎片日益增多，空間環(huán)境日益惡劣。為改變這一狀況，很多國家和有識之士呼吁為確保航天活動的可持續(xù)性，大力開展空間碎片減緩工作。但這一工作涉及立法、管理、技術、資金、安全等各方面，難以在短時間內取得立竿見影的成效，需要各方共同努力?！?/p>