美国空间交通管理政策的背景分析及思考

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PACE POLICY AND MANAGEMENT
美国空间交通管理政策的
■ 航天工程大学左清华
2020年3月5日,印度空间研究组织(ISRO )与美国德克萨斯大学签署了《关
于在空间态势感知领域科学合作的谅解备忘录》。

此前美国与英国、法虱日本等国均签署了空间态势感知合作协议。

美国与多国签署空间态势感知协议是其空间交通管 理政策中的重要一环,是对其空间交通管理政策的具体落实。

在日益严峻的太空安全形势下,讨论空间物体信息共享、空间碎片清除、在轨避
碰等问题都极为迫切和重要。

这些问题不仅牵涉到复杂的技术问题,更涉及到了敏感
的规则制定与运用问题。

在国际空间规则对上述问题的解决尚有空白和模糊,同时停 滞不前的情况下,美国于2018年6月发布了《空间交通管理政策》,并计划向国际
社会推广其空间交通管理标准和做法,为其谋取国际规则制定主导权奠定基础。

该政 策涉及空间安全中的多个问题,范围及广。

全面深入研究美国空间交通管理政策,在 当前空间安全日益严峻、空间安全问题错综复杂、美国正积极与盟友加快制定空间活
动”道路规则”的形势下,尤为重要。

美国空间交通管理政策提出背景
2018年6月18 H,美国总统特朗普在国
家空间委员会第三次会议上,签署了 “3号空
间政策令”——《国家空间交通管理政策》。

这是美国首份完整、综合性的空间交通管理政 策。

空间交通管理的目的就是建立安全、稳定
和可持续运行的空间环境。

而当前太空正变 得越来越拥挤,太空物体数量不断增多,同
时太空商业活动的数量和多样性也显著增多。

1太空正变得越来越拥挤且越来越具 竞争性
美国认为,太空正变得越来越拥挤且越 来越具竞争性,这一趋势给美国太空活动的安
全性、稳定性和持续性带来了挑战。

美国国 防部已经在太空中追踪到超过20000个物体,
随着功能更强大的、能够探测到较小物体的新 型传感器的投入使用,这个数字将大幅增加。

国防部发布太空物体编目,并发布可能的太 空物体交汇点的通知。

但是,随着包括空间
58
屮園航云2020年第8
期'。

航天政策与管理
59图1特朗普签署"3号空间政策令”
碎片在内的太空物体数量的增加,这种有限的交通架构将无法满足需要。

与此同时,美国认为,太空的争夺属性正不断要求美国国防部保护和捍卫美国太空资产和利益。

2太空商业活动数量和多样曲著增加
太空商业活动数量和多样性的显著增加,也将影响未来空间运行环境。

如卫星服务、碎片清除、空间制造和太空旅游等新兴商业产业,以及促进小卫星和超大型卫星星座发展的新琳,其发展速度越来越超出了那些为应对这些新活动而制定和实施的政府政策和规则的速度。

随着越来越多的运营商进入太空领域,在空间交通管理政策的引领下,美国希望在建立行为标准和行为规范方面取得进展,减缓有害空间碎片的产生,使太空活动安全而有序。

3国际社会缺乏有效的空
间交通管理框架
从20世纪60年代起,国际社
会制定了以《外空条约》为代表的
一系列外空治理规则。

随着科学技
术的快速发展,太空活动参与主体、
活动范围与类型等不断扩展,这些
法律和条约不足以对空间交通管理
起到应有的规范。

空间交通管理一
个重要的方面就是空间碎片的减缓
和消除问题。

联合国大会通过的《联
合国空间碎片减缓指南》反映了国
际社会在空间碎片减缓方面达成的
共识。

但是随着商业卫星星座的发
展,近地轨道交通迫在眉睫,
《指南》的某些要求与当前的需要
已经不再适用,如《指南》规定的
“25年再入期”。

另外,对于近
地轨道交通管理而言,不仅需要制
定碰撞规避运f预则等,还需要加
大对航天器通信融的管理。

国际
电联提出的“先占先得”的频谱使
用规则对于脚航天器是否适用,
題在国际社会面前一个非常现实
的问题。

正是国际社会缺失有效的
空间安全管理规则,美国才意欲将
空间交通管理的各个方面按照稣
指引早日形成国内立法,并推广成
为国际标准。

二美国空间交通管理政策
内容分析
从结构上看,美国《空间交通
管理政策》共七节,节节相扣,紧
密联系,不断深入和强化,构建起
了美国空间交通管理的框架,未来
美国将制定相关细化的规则来支持
这一框架。

从内容上看,美国空间
交通管看似内容庞杂,涉及
要素多,部门多,但实际上核心内
容有五项,即空间态势感知、空间
碎片减缓和清除、技林行为规范、
防止频率干扰和空间物体的通知、
登记。

美国空间交通管理提出的四
项原则、九项目标、实施准则及各
部门的任务职责,都是围绕上述五
项内容展开的。

(1)第一节——政策,介绍
了当前美国出台国家空间交通管理
政策的原因和背景。

其中指出,为了保持美国在太
空疆域的领导地位,美国必须在科
学技术上确定空间交通管理创新的
优先事项,在法律上建立蹄的空
间交通購架构,同时最终目标要
推动国际社会建立空间经行为标
准和空间安全美国强调
政策的出台是为了保持在太空的领
导地位,这和其在2018年出台的
《美国航天战略》_脉相承,将美
国在航天领域的优先作为政策制定
和实施的长远目标。

▲Aerospace China2020.8

s PACE POLICY AND MANAGEMENT
(2)第二节——对美国空间交通管理要触及的三个核心概念进行了界定,即空间态势感知信息、空间交通管理和空间碎片。

空间态势感知是进行空间交通管理的前提,对于空间态势感知信息掌握的程度决定了在轨航天器碰撞预警、减缓和清除空间碎片等行动能否顺利开展。

空间交通管理包含的内容极广,从管理阶段上可以分为发射前、运行中和再入时,对这三个阶段都要进行行为的规范和约束,包括发射前建立技术准则,保证最低安全等。

空间碎片这一概念,在外层空间法学界一直存在着争议,如失效的航天器是否属于空间碎片等。

该政策将其界定为“不再具有任何使用目的的人造空间物体”,也就明确表达了美国认为失效的空间物体属于空间碎片。

(3)第三节——明确了空间交通管理的四项原则。

这四项原则是:维护空间环境的安全、稳定,保持太空活动的可持续性,提供及时、可用的空间态势感知数据和空间交通管理月良务,定期修订碎片减缓准则、标准和政策。

该原则在国内实施,在国际推广应用。

空间交通管理框架应包括最佳做法、技术准则、安全标准、行为规范、发射前风险评估和在轨避碰^务。

原则中提到的空间态势感知、空间碎片减缓和清除、技术和行为规范,是空间交通管理最核心的三大内容。

因此,可以说空间交通管理的四项原则就是围绕这三大内容的落地展开的。

(4)第四节——提出了空间交通管理的九项目标,也清晰地表
达出空间交通管理的五大内容。

九项目标实际上就是围绕空
间交通管理的五项内容制定的目
标,也使得我们更加明确地认识到
了空间交通管理的五大内容,即除
了上述提到的空间态势感知、空间
碎片减缓和清除、技术和行为规范,
还包括防止频率干扰和空间物体的
通知、登记。

在空间态势感知方面,美国要
促进空间态势感知和空间交通管理
技术发展,提升美国在空间态势感
知和空间交通管理领域的商业领导
力,向公众提供空间态势感知基础
数据和空间交通管理基本服务,引
领并提高空间态势感知数据互操作
性,推动数据共享;在空间碎片方
面,美国要减轻轨道碎片对太空活
动的影响;在技术和行为规范方面,
美国要制定空间交通管理行为标准
和最佳做法,并通过发放许可证对
太空活动的行为进行监管,同时塑
造一个保持能够及时予以回应的监
管环境;在频率干扰方面,美国要
防止非故意的射频干扰;在空间物
体通知和登记方面,美国要改进美
国的空间物体登记制度,确保向联
合国提交准确和及时的登记记录。

(5)第五节围绕空间交
通管理的内容,提出了各项内容实
施的具体方面和关键要素。

在空间态势感知方面,通过空
间态势感知数据共享、购买空间态
势感知数据或提供新传感器,提高
空间态势感知覆盖范围和准确性。

数据是空间态势感知的基础。

美国
要建立一个开放式的空间态势感知
数据仓库架构,构建开放式的数据
库制定标准和协议,将民用、商业、
国际和其他可用数据进行整合,促
进与卫星运营商开展更多的数据共
享。

同时,美国要基于空间态势感
知数据齢在轨碰擲艮务。

在空间碎片方面,要最大限
度地减少新生成的轨道碎片。


时,美国应该采取行动积极移除空
间碎片,将其作为确保在主要轨道
能安全飞行的必要的长期方法。


外,应开发更好的跟踪碎片的能力
和新的方法,对这些碎片进行编
目,并建立可行的避碰警告阈值,
以尽量减少误报。

政策指出,美国
现行的《轨道碎片减缓标准做法》
(ODMSP)不足以控制轨道碎片
的增长,该标准做法应被修改更
新。

按照政策指引,美国联邦政府
2019年12月9日发布了经修订的
《轨道碎片减缓标准做法》。

在制定技术和行为规范方面,
要建立最低安全标准和最佳做法。

首先,要确立减少空间碎片的行为
标准。

空间运行和减少空间碎片的
最低标准的确立,部分来源于美国
《减缓轨道碎片标准做法》,还要
纳入其他标准和最佳做法。

其次,
从卫星设计到寿期终止的所有阶
段,制定全部相应行为的标准和最
佳做法,同时要实现将其纳入在联
邦法律和规章中,以便开展相应的
许可工作。

政策强调,建立卫星和
卫星星座发射前许可认证程序应考
虑以下要素:对轨道利用进行协调
以防止在轨碰撞;卫星星座拥有者
和运营商通过管控确保星座内部不
出现碰撞;拥有者和运营商提前告
知计划中的机动事件,同时共享卫
星轨道位置数据;料共在轨跟踪协
助,包括按需提供射频或遥感增强
加密地面站运行所需的卫星指挥控
屮園航云2020年第8期'
Q航天政策与管理
61图2空间碎片
制链路和数痼呆护措施;根瘤壬务类型和运行阶段,设置最低可靠性;根据运行寿命、拥有者、运行者的处置建议,以主动碎片移除方式进行自我处置等。

在防止频率干财面,重要轨道拥堵加剧要求对协调频谱活动的方法进行改进,并采取越来越动态的方法来协调这些活动。

政府部门应研究频谱管理问题,包括研究“使频谱分配与空间交通管理系统、标准和最佳做法相协同”能带来的优势;确保空间交通管理系统中与频谱相关的部分(如卫星间安全通信和主动碎片移除系统)能顺利获取完成任务所需的频谱资源。

(6)第六节——明确了政府各部门的职责。

目前,在美国仍没有任何部门、组织牵头负责太空活
动的状况和安全。

空间交通管理的
问题与多个美国政府部门的现有和
未来职能密切相关。

此前,美国有
关人士呼吁尽快成立联邦空间交通
部门,统筹管理美国空间交通,并
引领国际相关组织尽快有序地加入
到空间交通管理中来。

然而,该政
策将空间交通管理五项核心内容的
管理权责分散到了美国的多个机构
和部门,并没有设置一个统筹部门
来统一协调和总体负责。

其中,在
空间态势感知方面,国防部长应维
持权威性的空间物体编目职责,商
务部负责民用空间态势感知数据的
管理,并作为民用机构负责防止空
间碰撞。

(7)第七节一总则。

指出政
策的执行应根据适用法律,并视可
用拨款情况而定。

授权并指示商务
部长在《卿纪事》上公布
三几点思考
1空间交通管理政策是维
护“美国优先”航天战略的重
要手段
2018年3月230,美国发布
了历史上首个《国家航天战略》。

这份战略紧紧围绕着美国利益和特
朗普政府的“美国优先”理念,强
调要维护美国的太空安全利益,使
美国更强大、更有竞争力、更伟
大。

空间交通管理涉及多样的空间
活动,如发射和再入统筹管理,航
天器安全运行的行为标准和程序,
丄Aerospace China2020.8

PACE POLICY AND MANAGEMENT
轨道、无线电频率分配协调,碰撞预警和消除,碎片减缓和消除等,还需要平衡技术、法律、经济等因素。

通过空间交通管理政策的指导和落实,美国将在太空领域全面实现多部门、多方位、多层次的能力升级。

因此,该政策是美国维护其“美国优先”航天战略的重要手段和急需推动落实的重要太空政策。

当前,美国踰各部门正积极制定具体法律规范落实政策要求,维护美国在太空领域的优先地位。

2019年4月11日,美国商务部在(联邦公报》上发布了《空间态势感知数据和空间交通管理服务的商业能力信息征询书》,落实政策,增强空间态势感知数据和空间交通管理服务能力。

在空间碎片减缓方面,2019年12月9日发布了经修订的《轨道碎片减缓标准做法》。

但太空安全界很多人对改动范围有限表示失望。

如新版指南并未涉及有关碎片减缓的最大问题之一,即是否要收紧对卫星任务结束后做离轨处理的25年时间要求。

因此,在空间碎片减缓、空间行为准贝U和最佳做法等方面,美国还需要制定相应的、符合现实需要的具体法律规范,填补、完善细化相关的国内法律规范,让空间交通管理政策落地。

2空间交通管理政策是美国航天协调发展的利益需要
美国空间交通管理政策符合美国航天协调发展利益。

从空间政策的纵向范畴来看,2017年年底至今,特朗普政府先后发布了《1号空间政策指令》《2号空间政策指令》《3号空间政策指令》<4号空间政策指令》,对其军、民、商空间政策做了较为全面的阐述。

特朗普政府1号和2号空间政策指
令的目标一促进深空探索和商业
航天发展,都瞬于对轨道运行情
况的了解以及开发更有效的方式来
安全、可持续地对越来越多的空间
物体进行管理。

从空间交通管理政策本身来
看,美国空间交通管理政策将空间
态势感知数据管理军地分开,明确
了国防部继续负责维持权威性的空
间物体编目,聚焦进入太空和太空
自由的职权,而商务部负责管理开
放式数据,向政府部门和私人提供
基本的空间态势感知服务,并作为
民用机构负责防止空间碰撞。

此前,
美国空军、国务院和商务部等部门
都在进行这些工作。

《4号空间政
策指令—
—成立天军》颁布之后,
美国国会已批准成立天军,组建专
业化的太空部队,应对“太空已经
成为作战疆域”的共识,保护美国
太空安全利益不受侵犯。

美国空间
态势感知数据分发等工作从天军剥
离出来由商务部负责,有利于统筹
好军、民的态势感知力量,使天军
聚焦于应对太空资产威胁、保护太
空安全、开展太空备战。

同时,快
速发展的商业空间态势感知能力,
需要国家层面的综合规划、充分利
用。

空间交通管理相关工作,尤其
是数据发布与应用工作交由商务部
负责,有禾U于统筹好民、商的态势
感知力量,尤其是集成商业能力,
使其发挥最乜益。

3空间交通管理政策是美
国实施全球空间交通管理战略
的基础
美国空间交通管理政策立足
国内,但长远来说,是其向国际推
广,实施全球空间交通管理战略的
前提。

当前外空规则存在诸多问
题,空间交通管理成为当前外空治
理规则磋商的热点议题,被视为应
对日益严峻的太空安全问题的重要
方式。

美国将空间交通管理纳入其
国家空间政策的范畴,意在将空间
交通管理的各个方面早日形成国内
立法,之后发挥其领导垂范作用,
迅速向国际社会推广其空间交通管
理标准和做法,促使其他国家或国
际组织快速加入到由美国主导的全
球空间交通管理体系中来。

当越来
越多的国家认可并实践之后,美国
标准也就会成为国际惯例或者国际
标准,从而为其争得国际外空规则
制定的主导权奠定基础。

美国认为,美国作为一个主
要航天国家,应继续推动制定太空
中的系列行为规范、最佳做法和安
全行动标准,以降低空间碎片、推
动数据共享、协调空间活动。


此,美国将通过与其他航天国家就
空间交通管理进行密切讨论,建立
双边和多边协议,并在務国外空
委、机构间空间碎片协调委员会、
国际标准组织等国际组织中分享其
计划,鼓励国际社会采用新的太空
行为规范和最佳做法,以期建立可
扩展到国际空间规则框架的国家体
系。

但无论如何,美国的全球空间
交通管理战略的达成并非易事,外
太空作为人类的共有场所,从来不
是一个国家能够主宰和控制的。


间态势感知数据共享,空间碎片的
减缓和清除、空间物体防止在轨碰
撞和解体等方面,都需要国际社会
62$園林2020年第8期’。

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