巨型星座發(fā)展與太空現(xiàn)代化治理

張軼男， 許菁菁， 袁 俊， 呂 碩， 王冀蓮

(1. 中國空間技術(shù)研究院，北京 100094； 2. 北京空間科技信息研究所，北京 100094)

一、引言

近年來，數(shù)家企業(yè)提出了自己的近地軌道(LEO)巨型通信衛(wèi)星星座，旨在為地球的所有區(qū)域提供互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星服務(wù)。美國SpaceX公司、英國OneWeb公司以及美國亞馬遜公司都提出了自己的星座計(jì)劃，通過向LEO發(fā)射成千上萬顆衛(wèi)星部署自己的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。特別是SpaceX公司，截至2020年底，已經(jīng)完成上千顆衛(wèi)星的部署，并已經(jīng)開始提供初步的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。巨型星座的發(fā)展帶來了巨大的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)利益，但是也對(duì)太空治理提出了諸多挑戰(zhàn)。

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記提出構(gòu)建“人類命運(yùn)共同體”的理念已經(jīng)超越國別和議題范疇，該理念成為中國在太空現(xiàn)代化治理工作的指導(dǎo)思想。更進(jìn)一步，“人類命運(yùn)共同體”的理念倡導(dǎo)在追求本國利益時(shí)兼顧他國合理關(guān)切，在謀求本國發(fā)展中促進(jìn)各國共同發(fā)展。人類只有一個(gè)地球，而地球軌道為有限的自然資源，當(dāng)為全人類所探索和利用?！叭祟惷\(yùn)共同體”的理念也適用于國際太空治理。

當(dāng)前，“人類命運(yùn)共同體”的理念寫進(jìn)了聯(lián)合國“UNISPACE+50”成果文件，“在和平利用外空領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)命運(yùn)共同體愿景、為全人類謀福利與利益”。這一共識(shí)是成果文件的核心理念。外空命運(yùn)共同體愿景和《外空條約》確立的“探索和利用外空應(yīng)為所有國家謀福利和利益”等目標(biāo)和宗旨一脈相承，又契合保護(hù)外空環(huán)境、促進(jìn)外空活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)代需要，反映了國際社會(huì)的普遍訴求，為在新時(shí)期加強(qiáng)太空全球治理與國際合作、應(yīng)對(duì)和平利用外空各類挑戰(zhàn)指明了方向[1]。

文章通過審視巨型星座發(fā)展情況，梳理現(xiàn)有太空治理框架，分析巨型星座發(fā)展對(duì)太空治理領(lǐng)域提出的挑戰(zhàn)，在“人類命運(yùn)共同體”視閾下，提出巨型星座環(huán)境下太空現(xiàn)代化治理領(lǐng)域的發(fā)展建議。

二、巨型星座發(fā)展概況

衛(wèi)星星座和大型基礎(chǔ)設(shè)施不斷發(fā)展，有多家公司宣布他們正在計(jì)劃發(fā)射巨型衛(wèi)星星座，為地球上的每一個(gè)地方提供互聯(lián)網(wǎng)。例如，SpaceX公司的“星鏈”(Starlink)計(jì)劃目前已經(jīng)在LEO部署了上千顆衛(wèi)星，背后也得到美國政府在政策上和經(jīng)濟(jì)上的護(hù)航，而“星鏈”的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)除了用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展外，或?qū)槊绹姺教峁╆P(guān)鍵支撐。隨著巨型星座發(fā)展，將發(fā)射越來越多的衛(wèi)星。這將加劇地球軌道的擁擠。盡管這一進(jìn)展帶來了技術(shù)發(fā)展、私人倡議和商業(yè)機(jī)會(huì)，但同時(shí)也帶來了軌道擁擠、空間碎片增多、特定頻段擁擠、頻率干擾等問題，給政府、機(jī)構(gòu)和私營參與者帶來了監(jiān)管、法律和技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。

(一)巨型星座的部署態(tài)勢(shì)

20世紀(jì)90年代，衛(wèi)星星座得到了發(fā)展，以形成能夠提供全球個(gè)人通信系統(tǒng)的相互連接的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。它們通常部署在低地球軌道，且部署在相互聯(lián)系的非同步編隊(duì)中，衛(wèi)星位置變化與地球形成一個(gè)移動(dòng)的星座，圍繞地球旋轉(zhuǎn)，并在用戶和/或地面站之間來回傳遞信息。其想法是將這些星座發(fā)射到較低的軌道高度，從而提高信號(hào)質(zhì)量，減少傳輸時(shí)間延遲，并減少對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)功率的要求。由于LEO衛(wèi)星較低的高度縮短了它們運(yùn)行的軌跡，因此，需要將它們部署在一個(gè)星座內(nèi)的多個(gè)軌道平面內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。然而，在20世紀(jì)90年代，這些雄心勃勃、具有開創(chuàng)性的星座計(jì)劃大多沒能實(shí)現(xiàn)它們的目標(biāo)，以失敗告終。

將近20年后，許多企業(yè)家又以新技術(shù)為基礎(chǔ)，重新提出了構(gòu)建數(shù)百甚至成千上萬顆衛(wèi)星星座的想法，利用這些新技術(shù)可以制造出更小、更輕、更便宜，且性能具備的衛(wèi)星。2014年以來，多家公司宣布了他們雄心勃勃的計(jì)劃，要在LEO部署數(shù)千萬顆互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的星座。這些星座能夠連接尚未覆蓋寬帶基礎(chǔ)設(shè)施的不發(fā)達(dá)地區(qū)，為這些地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入。LEO衛(wèi)星星座的商業(yè)模式和服務(wù)非常具有發(fā)展前景，其決定性因素是連接的價(jià)格，就像全球互聯(lián)網(wǎng)覆蓋或物聯(lián)網(wǎng)一樣。由此，20世紀(jì)90年代發(fā)射的星座將被第二代衛(wèi)星星座取代。LEO衛(wèi)星似乎已重新成為衛(wèi)星通信的新模式，而通過非同步衛(wèi)星軌道傳輸?shù)娜驅(qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)是商業(yè)航天領(lǐng)域的下一個(gè)新興能力。國際上低軌移動(dòng)通信星座快速發(fā)展掀起了新一輪的太空經(jīng)濟(jì)浪潮，互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司紛紛加入其中，競相爭奪衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)口，搶占空間資源。以“星鏈”“OneWeb”為代表的巨型星座快速迭代、創(chuàng)新發(fā)展，引發(fā)了通信基礎(chǔ)設(shè)施的一場變革，并提出致力于實(shí)現(xiàn)為全球提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)的宏大愿景。這些擁有現(xiàn)代低成本技術(shù)和更好架構(gòu)的“新航天”計(jì)劃可能會(huì)以一種“顛覆性的方式”挑戰(zhàn)已經(jīng)建立的空間服務(wù)提供商，這將改變現(xiàn)有商業(yè)空間服務(wù)的經(jīng)濟(jì)模式。2015年，SpaceX公司提出“星鏈”計(jì)劃，擬發(fā)射上萬顆衛(wèi)星到LEO，構(gòu)建一個(gè)巨型的三層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。這三層分別位于距離地面340 km，550 km和1 150 km的軌道上，最終構(gòu)成一個(gè)巨大的星座，提供覆蓋全球的全天候、高速率、低成本衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。SpaceX公司最近提交的文件顯示，“星鏈”衛(wèi)星總量達(dá)到約4.2萬顆[2]。2015年，OneWeb公司宣布其星座將由1 600顆衛(wèi)星組成，但此后出于節(jié)省支出成本的目的將衛(wèi)星總數(shù)降至650顆[3]。當(dāng)下，在公司破產(chǎn)的同時(shí)還向美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)申請(qǐng)發(fā)射約4.8萬顆衛(wèi)星[4]。亞馬遜的星座計(jì)劃發(fā)射3 000多顆衛(wèi)星。此外，其他國家也在著眼于開發(fā)類似的星座。

(二)美國政府為其巨型星座發(fā)展順暢道路

1. FCC簡化小衛(wèi)星商業(yè)運(yùn)營許可證辦理流程

2020年8月， FCC發(fā)布的關(guān)于《簡化小衛(wèi)星商業(yè)運(yùn)營許可證辦理流程》正式生效[5]。新規(guī)旨在加快小衛(wèi)星商用許可證的辦理流程，并降低相關(guān)辦理費(fèi)用。新規(guī)實(shí)施后將以更為順暢、簡化的方式處理原本按照FCC規(guī)則第25部分下的傳統(tǒng)申請(qǐng)辦理。該規(guī)則的目的是使任務(wù)較短、頻譜適用強(qiáng)度較低、產(chǎn)生軌道碎片風(fēng)險(xiǎn)較小的衛(wèi)星能夠在簡化、負(fù)擔(dān)較少的基礎(chǔ)上獲得許可。小型衛(wèi)星申請(qǐng)者現(xiàn)在有了靈活的替代程序，減少了監(jiān)管程序的行政和財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。FCC的新規(guī)直接有效地解決了快速增長的細(xì)分市場，同時(shí)保護(hù)了傳統(tǒng)的非地球靜止軌道(NGSO)和地球靜止軌道(GSO)衛(wèi)星運(yùn)營商。

2. SpaceX公司獲得巨額政府補(bǔ)貼

2020年12月7日，SpaceX公司在FCC農(nóng)村數(shù)字機(jī)會(huì)基金(Rural Digital Opportunity Fund，RDOF)第一輪92億美元寬帶補(bǔ)貼中贏得了其中8.855億美元，SpaceX公司是180家中標(biāo)公司中最大的中標(biāo)公司之一，將為美國35個(gè)州、64.2萬個(gè)地點(diǎn)提供服務(wù)。FCC將在未來10年為RDOF撥款92億美元，以資助中標(biāo)企業(yè)為美國農(nóng)村地區(qū)520萬戶無人服務(wù)的家庭和企業(yè)提供寬帶服務(wù)。具備第一輪基金補(bǔ)貼資格的三家衛(wèi)星供應(yīng)商分別是SpaceX公司、Hughes網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司和ViaSat公司，后兩者均為在GSO衛(wèi)星運(yùn)營商，最終Hughes網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司獲得127萬元的補(bǔ)貼，而ViaSat公司最終未獲得補(bǔ)貼[6]。從補(bǔ)貼最終結(jié)果上可以看出，美國政府對(duì)LEO巨型互聯(lián)網(wǎng)星座的支持力度，通過政府支持，SpaceX公司可獲得財(cái)政支持、穩(wěn)定的客戶，并保障未來的營收來源。

3. “星鏈”服務(wù)將為美國軍方所用

“星鏈”計(jì)劃致力于提供商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的同時(shí)，也將為美國軍方所用，其第一批客戶包括美國陸軍和美國空軍。美國空軍向“星鏈”計(jì)劃投資2 800萬美元， 以評(píng)估“星鏈”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在軍事平臺(tái)的表現(xiàn)，增強(qiáng)多域作戰(zhàn)能力[7]。美國陸軍將試驗(yàn)利用“星鏈”寬帶星座在各軍事網(wǎng)絡(luò)間傳輸數(shù)據(jù)，美國陸軍與SpaceX公司簽署一項(xiàng)名為CRADA的合作研發(fā)協(xié)議，該項(xiàng)目將由作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的C5ISR中心監(jiān)管，美國陸軍將用三年的實(shí)踐對(duì)這項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行試驗(yàn)[8]。美國陸軍以此試圖滿足戰(zhàn)場上不斷增長的連通性需求。此外，SpaceX公司將填補(bǔ)美國軍方在北極地區(qū)的通信缺口，美國北美司令部在2021年財(cái)政預(yù)算中申請(qǐng)國會(huì)撥款1.3億美元，用以開發(fā)OneWeb公司和SpaceX公司的衛(wèi)星星座能力，為北極地區(qū)的作戰(zhàn)平臺(tái)、作戰(zhàn)設(shè)施和作戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)提供可靠的通信連接[9]。

(三)巨型星座快速發(fā)展帶來的主要問題

1. 空間碎片激增

巨型衛(wèi)星星座可能對(duì)LEO空間碎片數(shù)量產(chǎn)生負(fù)面影響，從而危及未來的外層空間的活動(dòng)[10]。LEO星座中衛(wèi)星數(shù)量巨大，容易受到撞擊的影響。美國國家航空航天局(NASA)教授Kessler[11]在1978年定義的凱斯勒綜合征(Kessler Syndrome)預(yù)測(cè)，這類撞擊將變得越來越普遍，并產(chǎn)生越來越小的無法追蹤的碎片，堵塞地球周圍的外層空間軌道。根據(jù)這一理論，大的物體相撞，并把它們打碎成更小的物體。這些小碎片繼續(xù)撞擊，可能會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，最終產(chǎn)生數(shù)十億計(jì)小得無法追蹤的碎片。當(dāng)碎片與以相反方向繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星相遇時(shí)，這使得正面碰撞成為可能，具有更高的碰撞速度和更大的碰撞概率。2019年9月，SpaceX公司的“星鏈44”與歐洲航天局“風(fēng)神”氣象衛(wèi)星引發(fā)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，歐洲航天局采取緊急避碰機(jī)動(dòng)，避免了兩顆衛(wèi)星發(fā)生碰撞[12]。

2. 頻率軌位資源大量占用

空間頻率軌道資源是有限的，早在20世紀(jì)90年代 第一代LEO衛(wèi)星星座出現(xiàn)時(shí)，F(xiàn)CC就判斷，低地球軌道沒有足夠的頻譜可供所有申請(qǐng)者使用。國際上，空間頻率軌道資源主要在國際電信聯(lián)盟的規(guī)則框架下進(jìn)行申報(bào)、協(xié)調(diào)和使用，由于各種原因，現(xiàn)有相應(yīng)規(guī)則對(duì)于低軌巨型小衛(wèi)星星座部署來說，協(xié)調(diào)規(guī)則尚待完善，尤其是“先到先得”有時(shí)未能很好地兼顧公平原則，當(dāng)某一“先行者”率先展開巨型星座全球部署之后，對(duì)于“后來者”則很難通過常規(guī)的申報(bào)協(xié)調(diào)程序分到資源。從這個(gè)意義上來說，低軌巨型小衛(wèi)星星座頻率軌道資源爭奪，加劇了頻率軌道資源的稀缺程度，將更加嚴(yán)重影響到空間頻率軌道資源的合理利用。

3. 對(duì)天文觀測(cè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響

“星鏈”計(jì)劃共計(jì)發(fā)射40 000多顆衛(wèi)星，這是一個(gè) 驚人的數(shù)字。雖然截至2020年底，“星鏈”剛剛部署了千顆衛(wèi)星，已然對(duì)天文觀測(cè)帶來了肉眼可見的不利影響，更不要說衛(wèi)星數(shù)量增加40倍以后。LEO衛(wèi)星數(shù)量激增會(huì)對(duì)地面光學(xué)和射電天文觀測(cè)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，容易對(duì)光學(xué)觀測(cè)帶來數(shù)據(jù)污染，限制激光自適應(yīng)光學(xué)的應(yīng)用，還會(huì)通過射電頻率干擾影響射電觀測(cè)。為了回應(yīng)天文學(xué)家的抗議，SpaceX公司決定為“星鏈”衛(wèi)星裝“遮陽傘”，降低衛(wèi)星亮度，以減小對(duì)天文觀測(cè)的干擾。目前，SpaceX公司降低“星鏈”衛(wèi)星反射率的嘗試正在進(jìn)行，但還沒有達(dá)到天文學(xué)家所要求的程度。根據(jù)近期發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究，帶有抗反射涂層的“星鏈”衛(wèi)星的亮度只降低到標(biāo)準(zhǔn)要求的一半[13]。這些被稱為“變暗”的衛(wèi)星，也會(huì)繼續(xù)對(duì)其他波長的光造成干擾?！靶擎湣背藢?duì)依靠可見光和紅外光來觀察太空的望遠(yuǎn)鏡帶來特別的干擾，還會(huì)對(duì)搜索潛在危險(xiǎn)的小行星和彗星的觀測(cè)項(xiàng)目帶來不同程度的不利影響。總而言之，天文研究者提出唯有減少或停止發(fā)展這些低軌巨型星座才有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)天文研究的零影響[14]。

三、巨型星座環(huán)境下主要問題的國際太空治理框架

以《外空條約》為代表的聯(lián)合國關(guān)于和平利用外層空間的各項(xiàng)條約為空間活動(dòng)提供法律基礎(chǔ)，也同樣適用于巨型小衛(wèi)星星座，特別地，太空是“全人類”的領(lǐng)域，探索和利用外層空間要考慮到“全人類”的利益。而對(duì)于巨型星座發(fā)展的主要治理問題具體還包括頻軌資源管理、空間碎片減緩等問題，經(jīng)過發(fā)展各自形成了相適應(yīng)的治理框架，而現(xiàn)有治理框架仍存在漏洞，亟需發(fā)展完善以適應(yīng)快速發(fā)展的巨型星座環(huán)境。

(一)國際空間法基礎(chǔ)

聯(lián)合國關(guān)于利用外層空間的各項(xiàng)條約提供了一個(gè)與所有空間活動(dòng)有關(guān)的全球法律框架。對(duì)于使用和探索外層空間，《外空條約》是聯(lián)合國條約的核心，是外層空間的“憲章”。其第1條規(guī)定，探索和利用外層空間應(yīng)符合所有國家的利益，不論其經(jīng)濟(jì)或科學(xué)發(fā)展的程度如何，應(yīng)是全人類的領(lǐng)域。它是全人類的“共同遺產(chǎn)”，強(qiáng)調(diào)了《外空條約》的目標(biāo)，即在利用和探索外層空間時(shí)應(yīng)考慮到全人類的利益，而不應(yīng)歧視非航天國家，所有國家合作和平等利用外層空間。第6條規(guī)定，締約國應(yīng)對(duì)政府和非政府實(shí)體開展的國家外層空間活動(dòng)承擔(dān)國際責(zé)任。而《責(zé)任公約》第1條規(guī)定了空間物體包括空間物體的組件以及其運(yùn)載火箭及其零件。無論是大型地球靜止軌道衛(wèi)星還是LEO衛(wèi)星星座中的一顆小衛(wèi)星，都屬于“空間物體”的定義。

《外空條約》起草了超過50年，而巨型星座是當(dāng)前發(fā)展的新問題。雖然以《外空條約》為核心的聯(lián)合國關(guān)于利用外空的各項(xiàng)條約并不直接解決當(dāng)前巨型星座的問題，但它仍然是一個(gè)非常基礎(chǔ)的框架。由于《外空條約》只針對(duì)締約國，當(dāng)前巨型星座的私營參與者逐漸增多，形勢(shì)與《外空條約》起草的時(shí)代大有不同，需要更加靈活的治理框架以解決巨型星座發(fā)展問題。

(二)巨型星座環(huán)境下的軌道位置和頻率管理問題

國際電信聯(lián)盟(ITU)是聯(lián)合國主管信息通信技術(shù)事務(wù)和電信界最具權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)之一，是世界各國政府或其電信主管部門之間協(xié)調(diào)電信事務(wù)的國際組織，對(duì)于衛(wèi)星軌道位置與頻率管理發(fā)揮重要作用。其宗旨是維持和擴(kuò)大國際合作以改進(jìn)并合理地使用電信資源，促進(jìn)電信技術(shù)、設(shè)施的更新、發(fā)展和有效利用，提高電信業(yè)務(wù)的效率，盡量使公眾普遍利用，協(xié)調(diào)各國行動(dòng)。ITU的通信局負(fù)責(zé)所有無線電通信業(yè)務(wù)，包括使用對(duì)GSO、NGSO和其他衛(wèi)星軌道的業(yè)務(wù)，合理、公平、有效和經(jīng)濟(jì)地使用無線電頻譜，開展技術(shù)研究，以及通過無線電通信問題的建議書等工作，在無線電頻譜和衛(wèi)星軌道的管理方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

ITU對(duì)于GSO的管理存在著一種雙重、平行的機(jī)制，反映了ITU公約第44條描述的效率和公平利用的原則。實(shí)踐中，該機(jī)制將GSO頻譜軌道分配過程分為兩組：規(guī)劃分配和非規(guī)劃(或協(xié)調(diào))分配。規(guī)劃分配的程序遵循公平進(jìn)入的原則，將預(yù)先劃分出的頻率和軌道資源分配給各個(gè)成員國，使得各成員國在想要使用該無線電頻率資源時(shí)即可使用。而協(xié)調(diào)分配追求有效的分配和利用的原則，實(shí)行“先到先得”，即先向ITU登記的網(wǎng)絡(luò)地位優(yōu)先，具有優(yōu)先使用權(quán)。

對(duì)于近來快速發(fā)展的LEO巨型衛(wèi)星星座， NGSO相關(guān)的頻譜指配目前只有協(xié)調(diào)的程序，因此只在先到先得的基礎(chǔ)上[15]。整體機(jī)制是以GSO為中心的。NGSO衛(wèi)星不得損害GSO傳輸。當(dāng)前分配程序沖突和辯論的結(jié)果完全由GSO的使用引起的，公平獲得的原則只適用于GSO，而不是NGSO。公平獲取的原則是這樣一種假設(shè)，即每個(gè)國家，不論是否是航天國家，都應(yīng)該在任何時(shí)候都有可能進(jìn)入空間并獲得衛(wèi)星通信所需的頻譜，而不會(huì)對(duì)其他國家造成或受到干擾。該原則是ITU公約第44條的一部分。然而越來越多的衛(wèi)星發(fā)射，特別是作為NGSO(巨型)星座一部分，LEO日益擁擠，那么將使后來者以及眾多非航天國家無法進(jìn)入。

ITU的無線電規(guī)則(RR)中規(guī)定了協(xié)調(diào)適用頻率的嚴(yán)格程序。主要步驟包括：預(yù)先公布信息(API)；同其他國家協(xié)調(diào)；在國際頻率總登記冊(cè)(MIFR)內(nèi)通知和記錄特定的頻率。針對(duì)一個(gè)衛(wèi)星星座有多顆衛(wèi)星組成，通常使用幾個(gè)頻率，并在不同時(shí)發(fā)射，這就提出了對(duì)于星座何時(shí)通知使用頻率的問題，什么時(shí)候衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)有資格投入使用(BIU)。規(guī)定的不明確會(huì)導(dǎo)致頻譜囤積。基于此，為了防止頻譜囤積，2019年 的世界無線電通信大會(huì)(WRC-19)決定在RR的11.44C中增加有關(guān)NGSO衛(wèi)星系統(tǒng)頻率指配投入使用的定義[16]，以避免只要發(fā)射和運(yùn)行一顆衛(wèi)星就能啟用一個(gè)衛(wèi)星星座。此外，為了對(duì)衛(wèi)星星座部署進(jìn)行更多的監(jiān)督，WRC-19對(duì)RR進(jìn)行修訂，采用一種新的基于里程碑方法的衛(wèi)星星座監(jiān)管機(jī)制，在7年規(guī)則期結(jié)束后，將會(huì)有一系列以特定年份為間隔的里程碑。每一個(gè)里程碑都需要根據(jù)系統(tǒng)通知的規(guī)模在一個(gè)或多個(gè)通知的軌道平面上部署一定百分比的衛(wèi)星，并具有頻率發(fā)射或接收能力。如果申請(qǐng)文件符合或超過適用的里程碑要求，其在總登記冊(cè)內(nèi)所記錄的分配的特征(有關(guān)組成系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)目)將保持不變。未能達(dá)到這一里程碑將會(huì)造成監(jiān)管方面的后果，如對(duì)主登記冊(cè)中記錄的系統(tǒng)中與實(shí)際部署數(shù)有關(guān)的衛(wèi)星數(shù)目(所謂部署因素)作向下調(diào)整。此外，還將對(duì)已經(jīng)提交或通知的衛(wèi)星星座可采取過渡性措施[16]。

(三)巨型星座環(huán)境下的空間碎片減緩問題

行業(yè)協(xié)會(huì)、專業(yè)協(xié)會(huì)、國際標(biāo)準(zhǔn)組織、機(jī)構(gòu)間組織，甚至聯(lián)合國都發(fā)布了空間碎片減緩的相關(guān)規(guī)則。在這些不同的組織中，它們的處理方法在結(jié)構(gòu)上是相似的，強(qiáng)調(diào)同樣的優(yōu)先事項(xiàng)，盡管在提出的具體建議上有一些變化和發(fā)展。

最早的空間碎片減緩指導(dǎo)方針是1995年NASA首次發(fā)布的《安全標(biāo)準(zhǔn)》(NSS 1740.14)。雖然《安全標(biāo)準(zhǔn)》只適用于NASA自己的項(xiàng)目，但這項(xiàng)早期工作為世界各地其他組織的碎片減緩政策提供了先例和基礎(chǔ)。2012年，NASA又更新了自己的標(biāo)準(zhǔn)《軌道碎片限制程序》(STD-8719.14A)。比較先后兩個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)，最重要的變化是壽命末期處置(PMD)可靠性從0.99放寬至0.90，以及為了保持對(duì)退役資產(chǎn)的控制而在鈍化時(shí)間上的推遲。

空間碎片協(xié)調(diào)委員會(huì)(IADC)是一個(gè)國際政府間組織，該組織由13個(gè)成員機(jī)構(gòu)，于2002年發(fā)布了其第一個(gè)《空間碎片減緩準(zhǔn)則》，并于2007年發(fā)布了修訂版。2017年發(fā)布了關(guān)于大型星座的進(jìn)一步聲明。IADC準(zhǔn)則的主要特點(diǎn)，LEO任務(wù)處置并不利用處置軌道，而適當(dāng)高的超同步軌道是處置地球同步軌道(GEO)任務(wù)的唯一選擇。IADC強(qiáng)調(diào)了PMD可靠性的重要性，但沒有指定該可靠性或再入事故風(fēng)險(xiǎn)的閾值。他們的2017年聲明確實(shí)鼓勵(lì)運(yùn)營商縮短軌道壽命，并保留在處置階段進(jìn)行避免碰撞操作的能力，但它重申了25年的軌道壽命限制，以及在不再需要執(zhí)行任務(wù)或任務(wù)后處置時(shí)的鈍化。IADC無權(quán)強(qiáng)制實(shí)施其碎片減緩準(zhǔn)則。然而，由于該組織的成員是來自世界上許多航天國家的政府代表，IADC減緩準(zhǔn)則經(jīng)常被引用在國家政策和許可證發(fā)放實(shí)踐中，并作為討論行業(yè)規(guī)范的參考。

1月27日～2月2日為國家法定節(jié)假日，為探究“假日效應(yīng)”，分別對(duì)春節(jié)期間和其前一周大氣污染物濃度均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下表1所示。顯然，非假期的所有大氣污染物濃度顯著高于春節(jié)期間的污染物濃度。這與春節(jié)期間放假，污染排放強(qiáng)度顯著降低的事實(shí)相符。

2007年聯(lián)合國和平利用外空委員會(huì)(以下簡稱“外空委”)通過了一套空間碎片減緩準(zhǔn)則，成為受眾最廣泛的國際準(zhǔn)則。除了2007年準(zhǔn)則之外，2019年外空委通過了小組委員會(huì)外空活動(dòng)長期可持續(xù)性工作組的準(zhǔn)則。外空委的指導(dǎo)準(zhǔn)則在性質(zhì)上必然具有一般性的，因?yàn)橹朴嗊@項(xiàng)準(zhǔn)則對(duì)成員國沒有法律約束力，為各國提供相當(dāng)寬泛的自由，以調(diào)整其國家實(shí)施，以適應(yīng)其國內(nèi)計(jì)劃和行業(yè)的特殊情況。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在碎片減緩領(lǐng)域制定了ISO 24113標(biāo)準(zhǔn)，《空間系統(tǒng)——空間碎片減緩要求》。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是ISO于2019年發(fā)布的第3版，更新了之前于2010年和2011年發(fā)布的版本。該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過更新后，將聯(lián)合國、IADC和其他機(jī)構(gòu)制定的減少碎片目標(biāo)轉(zhuǎn)化為具體要求，然后可以通過將ISO 24113納入衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)合同中來執(zhí)行這些要求。

四、巨型星座發(fā)展對(duì)“人類命運(yùn)共同體”視閾下太空治理的挑戰(zhàn)

在“人類命運(yùn)共同體”視閾下，巨型星座的發(fā)展帶來巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，也對(duì)太空治理帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在LEO，將有成千上萬顆衛(wèi)星發(fā)射部署，在軌衛(wèi)星數(shù)量將成倍增長，那么“先到先得”的LEO頻率軌位資源的分配機(jī)制是否公平？數(shù)量巨大的衛(wèi)星部署在LEO引發(fā)空間碎片問題，一旦空間碎片增加到引發(fā)連鎖碰撞的程度，將損害全人類探索和利用空間的共同利益。

(一)巨型星座快速發(fā)展下現(xiàn)有分配機(jī)制阻礙后來者進(jìn)入

考慮到最近LEO巨型星座計(jì)劃的激增，頻譜和軌道位置分配過程的以GSO為中心可能不再是合理的。構(gòu)成星座的成千上萬的小衛(wèi)星將擠滿NGSO軌道，直接挑戰(zhàn)GSO網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)活動(dòng)，現(xiàn)在正是時(shí)候關(guān)注進(jìn)入NGSO的監(jiān)管程序，尤其是在缺乏對(duì)公平進(jìn)入原則的適用。隨著全球?qū)EO衛(wèi)星需求放緩[17]，LEO小衛(wèi)星數(shù)量激增[18]，而公平進(jìn)入原則只適用于目前環(huán)繞地球運(yùn)行的全部衛(wèi)星中的一小部分，甚至可能不適用于未來的空間經(jīng)濟(jì)。

目前只有少數(shù)國家進(jìn)行NGSO星座部署，并單方面受益于這些軌道和頻譜，而這些軌道和頻譜理應(yīng)對(duì)所有人開放。后進(jìn)入者最終會(huì)因?yàn)橥馄渌麌业木扌托亲拇嬖诙艿阶璧K，只能依賴這些星座提供的服務(wù)。

ITU自1998年以來承認(rèn)所有的軌道，而不僅僅是GSO，都是有限的自然資源。缺少對(duì)NGSO公平準(zhǔn)入也在某種程度背離了《外空條約》。盡管NGSO軌道的體積要大得多，但不同的軌道傾角、更遠(yuǎn)的軌道距離或軌道速度都意味著不同的發(fā)射和運(yùn)行成本，從而影響商業(yè)行為和星座的效用?；诖撕髞碚呖赡懿粫?huì)有真正的選擇自由，因?yàn)樗凶詈玫能壍涝缫驯环峙洹Ｏ鹊较鹊檬购髞碚咧荒苌暾?qǐng)到條件較差軌道位置。

在NGSO缺乏一個(gè)公平準(zhǔn)入方式使一些國家和企業(yè)為了搶占資源而申請(qǐng)衛(wèi)星星座，即使這些參與者可能沒有將申請(qǐng)變?yōu)檎嬲目臻g系統(tǒng)的計(jì)劃或資源。這會(huì)導(dǎo)致過度申請(qǐng)，對(duì)全球范圍內(nèi)所有衛(wèi)星運(yùn)營商的活動(dòng)造成影響。

(二)任務(wù)后25年的軌道壽命已經(jīng)不能適應(yīng)巨型星座的發(fā)展

(三)低軌航天器的任務(wù)末期脫軌率成為重大挑戰(zhàn)

基于假設(shè)LEO物體星座數(shù)量可能增加近100%，LEO質(zhì)量可能增加90%，機(jī)構(gòu)間空間碎片協(xié)調(diào)委員會(huì)(IADC)成員開展了大型LEO星座部署對(duì)空間碎片環(huán)境長期演化的影響研究[19]。這些分析表明，對(duì)于一個(gè)大型LEO星座來說，維持可接受的環(huán)境可持續(xù)性的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)現(xiàn)有的碎片緩減準(zhǔn)則的任務(wù)后處置可靠性?？煽啃詰?yīng)該超過90%。在過去的25年里，目前符合要求的低軌道航天器需壽命末期脫軌率沒有達(dá)到20%[20]。因此，達(dá)到90%的處置可靠性是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

五、思考與建議

從“人類命運(yùn)共同體”理念下的太空現(xiàn)代化治理觀出發(fā)，巨型星座的發(fā)展應(yīng)考慮到全人類的共同利益，所有國家均有探索和利用近地軌道的權(quán)利，其資源不應(yīng)該只掌握在少數(shù)國家手中。此外，碎片減緩問題也對(duì)太空治理構(gòu)成了關(guān)鍵威脅，巨型星座的碎片挑戰(zhàn)在于急劇增長的在軌衛(wèi)星數(shù)量，如果在小衛(wèi)星在任務(wù)后不能及時(shí)處理離開軌道，將會(huì)帶來急劇增加的空間碎片。因此，負(fù)責(zé)任的壽命末期處置措施在巨型衛(wèi)星星座環(huán)境下促進(jìn)有效太空治理的一個(gè) 關(guān)鍵組成部分。

(一)開啟對(duì)LEO“公平進(jìn)入”原則適用性的探討

巨型星座的發(fā)展使人們對(duì)低地球軌道的擁擠日益擔(dān)憂，現(xiàn)在應(yīng)該提出對(duì)現(xiàn)有體制進(jìn)行優(yōu)化。巨型低軌衛(wèi)星星座的部署，極大增加了后來者進(jìn)入軌道的難度和成本。太空是全人類的領(lǐng)地，有必要開啟對(duì)“公平進(jìn)入”的探討。同時(shí)，就此問題也有必要保持謹(jǐn)慎：做得過頭可能會(huì)扼殺新興的新航天事業(yè)，如寬帶巨型星座，結(jié)果可能對(duì)全球商業(yè)航天發(fā)展產(chǎn)生不利影響。而不發(fā)起嚴(yán)肅的討論可能意味著讓那些有能力的國家或某些企業(yè)對(duì)資源的過度申請(qǐng)而缺少有效利用。對(duì)這一問題的討論可能是對(duì)《外空條約》及其原則的有益提醒，也是在巨型星座時(shí)代重新定義公平準(zhǔn)入含義的積極的第一步。

(二)應(yīng)協(xié)調(diào)各利益相關(guān)方推進(jìn)有利于壽命末期標(biāo)準(zhǔn)的廣泛采用

雖然衛(wèi)星星座提供了新的機(jī)會(huì)，但它們也會(huì)加劇空間碎片相關(guān)的挑戰(zhàn)，特別是在小衛(wèi)星星座出現(xiàn)的情況下。因此，必須為如此大量的衛(wèi)星設(shè)想壽命末期處置活動(dòng)。應(yīng)在利益相關(guān)方之間進(jìn)行國際協(xié)調(diào)以鼓勵(lì)廣泛采用新的壽命末期標(biāo)準(zhǔn)，包括政府及監(jiān)管機(jī)構(gòu)、商業(yè)公司和非政府組織。每一類利益相關(guān)方都發(fā)揮著不同的作用，而將行為規(guī)范向更負(fù)責(zé)任的方向轉(zhuǎn)變的最有效方法，可能是以互補(bǔ)的方式發(fā)揮各自的影響力。同時(shí)也可建立壽命末期標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的評(píng)級(jí)機(jī)制，根據(jù)一系列指標(biāo)對(duì)任務(wù)進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)行環(huán)境評(píng)級(jí)，鼓勵(lì)推進(jìn)壽命末期執(zhí)行的最佳實(shí)踐。軌道環(huán)境是一種共享的自然資源，也是一種寶貴而脆弱的環(huán)境。要避免太空中出現(xiàn)“公地悲劇”，最終需要利益相關(guān)者進(jìn)行全球協(xié)調(diào)，并將重點(diǎn)放在創(chuàng)建和采用更可持續(xù)的太空硬件處置標(biāo)準(zhǔn)上。

(三)以空間交通管理促進(jìn)巨型星座環(huán)境下的太空治理

空間交通管理的重要性得到了空間領(lǐng)域發(fā)展的普遍認(rèn)同，它能有效促進(jìn)安全進(jìn)入太空，支持空間的可持續(xù)利用。特別是，巨型星座的發(fā)展在未來幾年內(nèi)對(duì)太空碎片環(huán)境產(chǎn)生重要的影響，增加在軌碰撞風(fēng)險(xiǎn)和引發(fā)凱斯勒綜合征，以及頻率干擾等影響。此外，在LEO衛(wèi)星低于700 km高度，容易受到空間天氣的影響，而空間天氣會(huì)對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)行能力產(chǎn)生巨大影響，會(huì)使LEO衛(wèi)星面臨嚴(yán)重?fù)p壞。這些都是空間交通管理成為必需。而隨著LEO衛(wèi)星在軌空間物體的快速增多，碰撞風(fēng)險(xiǎn)日益增大引發(fā)國際社會(huì)對(duì)空間交通管理的關(guān)注?？臻g交通管理將成為維護(hù)空間活動(dòng)秩序，促進(jìn)空間可持續(xù)的方法。巨型星座發(fā)展帶來的太空治理問題不能依靠單一主體解決，需要協(xié)調(diào)政府、工業(yè)界，特別是這些巨型星座的運(yùn)營商們通力配合，在空間交通管理的框架下，進(jìn)行合作和數(shù)據(jù)共享，并建立國際公共和私營伙伴關(guān)系促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展，建立協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)空間交通管理各個(gè)方面的發(fā)展。未來，空間交通管理可能以多種方式促進(jìn)太空現(xiàn)代化治理。