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LeoLabs 入选美国太空系统司令部太空领域意识项目
加利福尼亚州门洛帕克，2024 年 2 月 5 日 — LeoLabs 是拥有最大、最全面的低地球轨道物体商业目录的公司，今天宣布它已被选中参与美国空间系统司令部的空间领域感知 (SDA) 工具应用和处理 (TAP) 实验室阿波罗加速器。该计划使 LeoLabs 能够展示其用于战斗 ID 和太空背包管理的 AI 驱动解决方案。“保持对太空的持续监视对于防止意外和确保该领域安全至关重要，”LeoLabs 首席执行官 Dan Ceperley 说。“作为全天候、24/7 低地球轨道雷达覆盖的商业领导者，我们拥有独特的优势，可以利用每天收到的数百万个数据点来构建强大的 AI 工具，持续监控、描述和警报异常的太空活动。我们的团队很高兴在 TAP Lab 期间展示这些工具。”在为期三个月的 TAP Lab 周期中，LeoLabs 将通过响应与威胁警告和评估相关的给定场景，进一步测试和改进其针对 SDA 的解决方案。这包括该公司用于物体表征、机动检测、非合作发射跟踪和生命模式分析的解决方案，以及其管理仪表板。自 2016 年以来，LeoLabs 通过提高近地轨道 (LEO) 上 20,000 多个物体的可见性，改变了太空运营。该公司利用先进技术运营一个 24/7 虚拟全球空间运营中心，将数百万个日常物体测量数据处理为商业和政府运营商的关键见解，以确保空间安全、保障和可持续性。LeoLabs 已建立了一个由 10 个雷达组成的全球扩散网络，覆盖南半球、北半球和赤道上的太空活动。
NASA 是一次代价高昂的失败吗？
美国宇航局的连续失败不容忽视。航天飞机发射的巨额开支使美国宇航局在国际市场上失去了竞争力，无法发射用于研究天气、国际通信系统或全球表面测绘等实用卫星。在航天飞机计划开始时，美国宇航局宣布，这笔巨额投资将很快得到回报，因为它将使太空发射比一次性助推器便宜得多。但 20 年后的今天，事实却截然相反：将每磅重物发射到近地轨道的成本比其他几个国家同时开发的无人一次性助推器高出许多倍。此外，灾难和险些发生的灾难清楚地表明，航天飞机不是一种安全的发射系统。除此之外，我们还目睹了一系列大规模的失败。哈勃太空望远镜耗资 20 亿美元，但其设计缺陷十分严重，在发射前，只需花费很少的额外费用，用相当简单、高精度的测量仪器就能发现。最近的修复任务能否成功还有待观察。但修复成本（6.3 亿至 12 亿美元）必定会降低人们对修复的热情，因为修复最多不能使仪器达到最初预期的性能。需要修复的独立严重故障数量之多，无法做出良好的预测。伽利略号探测木星及其卫星的任务耗资超过 10 亿美元，可能仍会取得一些成果，但展开航天器天线时发生的机械故障将阻止其将所有结果发回地球。现在，在一系列耗资巨大的航天飞机发射失败之后，另一个耗资近 10 亿美元的重大项目——火星轨道器，也莫名其妙地失败了。同样，一颗地球测绘卫星（Landsat 系列的延续）现在正无用地漂浮在某个未知的地球轨道上。考虑到巨大的成本，一个经过精心规划的项目会遭遇如此接二连三的失败吗？20 世纪 70 年代初，人们非常仔细、详细地讨论了规划太空研究项目的问题。一些外部顾问委员会（一些由 NASA 设立，一些由白宫科技办公室设立）提出了许多详细的建议，这些建议包括：
太空中的商用现货系统：从新颖到必需
我们正处于行业发展的最佳时期，可以打造未来 10 年的太空电子。市场报告显示，未来十年可能会发射多达 20,000 颗卫星。连接性和带宽需求不断增加；设计灵活性和性价比是几乎所有系统设计人员最关心的问题。COTS 太空电子将通过提供包括经济实惠、风险缓解解决方案等不同元素来推动太空繁荣。“太空中的 COTS” 并不是一个新概念。新的是能够将 COTS 电子设备更好地集成到整个航天工业正在开发的更高密度、更紧凑、基于网络的卫星集群中。本白皮书不仅探讨了对太空电子中更高计算性能和更紧密系统集成的追求如何为系统工程师带来新一轮的设计挑战，还探讨了 COTS 电子设备的使用如何应对这些挑战。还展示了在设计周期开始时应解决的特定设计优先事项，以帮助降低风险并确保可靠的系统运行，以及针对近地轨道 (NEO) 和低地轨道 (LEO) 应用（如小型卫星和短时太空飞行）中 COTS 组件的新 300 系列验证级别。从私人资助组织到政府实体，卫星和有效载荷制造商面临的一个日益严峻的挑战是满足积极的开发到部署时间表。此外，两个大的行业趋势是公司购买更高级别的组装件（子系统，而不是单元或电路板）以及多个卫星子系统的数字化程度不断提高。与大多数行业一样，需要更快的处理、更多的 I/O、更多的集成、更快的交付、更高的容量等。但系统还必须经受住太空和辐射效应的严酷考验，并满足更高数据吞吐量的处理要求。构建太空电子设备的核心是降低风险。每个任务都是独一无二的，这些风险根据所需的可靠性水平、任务持续时间、轨道位置和倾角、轨道类型、载人还是无人等而有所不同。环境因素——温度波动、冲击和振动、辐射暴露——也都会影响风险因素。本文详细介绍了如何广泛使用具有成本效益的 COTS 硬件，使卫星提供商能够使用经过验证的可靠嵌入式设计来满足紧迫的时间表。
共轨对抗空间系统
主席、不限成员名额工作组成员、民间社会参与者和秘书处，大家早上好！感谢你们邀请我参加这些讨论，并让我有机会分享我对太空安全问题的看法。太空竞争并不是什么新鲜事。自 1957 年世界上第一颗人造卫星 Sputnik-1 发射以来，竞争就一直存在。但几十年来，这种竞争发生了变化，而且愈演愈烈。太空军事化是我们在过去几十年中讨论过的问题——事实上，世界上大多数军队都将太空用于他们所谓的被动军事行动，例如 ISR（情报、监视和侦察）。但今天，这并不是真正的担忧。许多缔约国确实在将外层空间武器化，这使得外层空间变得极其脆弱。将太空纳入军事行动会产生严重后果。这是一条危险的道路，因为如果一个国家决定走上这样的武器化道路来保护自己，它就会迫使其他国家也这么做。最终结果对每个人都是负面的，原因有几个。第一，太空本质上是有限的；可用的轨道本质上是有限的。如果大量国家决定走这条路，就会污染太空，超出可用范围。已经拥挤不堪的太空将变得更加拥挤，太空物体和太空垃圾在过去十年中呈指数级增长。正如国防情报局最近的报告所述，太空发生碰撞的可能性大大增加。报告称，“由于太空发射次数增加（尤其是搭载多个有效载荷的发射），以及碰撞、电池爆炸和进一步的反卫星试验事件造成的持续碎片化，近地轨道 (LEO) 上大型废弃物体发生碰撞的可能性正在增加，而且几乎肯定会持续到至少 2030 年。” 第二，这些行动将对太空的长期可持续性产生负面影响，甚至可能在中期内无法进入太空。采取此类行动并不能保证安全、可靠和持续进入太空。尽管由于太空拥挤的性质可能会发生许多卫星中断，但日益加剧的地缘政治竞争（尤其是在印度太平洋地区和全球范围内）增加了各国故意发动攻击的可能性，以此来否认通过太空获得的优势（尤其是在冲突期间）。在地缘政治竞争的推动下，我们正在走向新生的外层空间军备竞赛。这些可能表现为使用网络和电子战等反太空能力进行的一系列攻击，但在未来，使用反卫星系统或共轨系统的可能性似乎越来越大，所有这些都使安全、可靠和不间断地进入外层太空变得更加困难。
LeoLabs 创下订单记录，巩固其在太空领域的领先地位
政府和商业客户推动收入同比增长超过 100% 加利福尼亚州门洛帕克，2024 年 8 月 6 日 — LeoLabs 是领先的集成解决方案提供商，可持续监测太空活动以揭示安全威胁，今天宣布它在 2024 年上半年赢得了超过 2000 万美元的合同。这一重要里程碑推动了收入同比增长超过 100%，并凸显了该公司在商业空间领域感知 (SDA) 和空间交通管理 (STM) 市场中的快速崛起。2024 年上半年，该公司签订了新的合同，以支持不断扩大的全球客户群中的 SDA 和 STM 任务。其中包括美国太空军、美国商务部以及几个未具名的美国和国际政府客户。该公司很自豪目前为八个国家提供支持，包括美国主要盟友和合作伙伴的太空司令部和民用太空机构，并受到拥有 75% 低地球轨道 (LEO) 运行卫星的商业太空运营商的信任。LeoLabs 为美国太空司令部的联合商业行动小组和几个美国盟友提供对低地球轨道 (LEO) 中高关注物体的持续监测，并支持 NOAA 的空间商务办公室推进其美国空间交通协调系统 (TraCSS)。该公司还通过第二阶段小企业创新研究奖为美国空军研究实验室开发下一代雷达技术，旨在加强对非合作发射、较小的轨道碎片和极低地球轨道物体的跟踪。“LeoLabs 已成为行业领导者，”3 月加入公司担任首席执行官的 Tony Frazier 表示。“我们在 2024 年上半年经历的强劲需求反映了太空中新出现的威胁，这些威胁需要我们独特的能力和专业知识。”我们致力于成为美国、盟国和商业航天器运营商的重要任务合作伙伴，并将继续投资于新的能力，帮助我们的客户应对当前和未来的威胁。” 在不断扩大规模的同时，公司专注于开发几个关键市场。这包括支持美国太空司令部确定的 41 个国家的 SDA 任务，这些国家是其“合作伙伴取胜”战略的关键，并应用 LeoLabs 的 STM 能力来支持全球民用太空任务。LeoLabs 还对其下一代雷达技术表现出浓厚的兴趣，以承担美国和盟国合作伙伴的新兴任务。 LeoLabs 成立于 2016 年，已扩大业务规模，以应对全球太空经济的加速发展。2019 年，在近地轨道上运行的卫星不到 900 颗。如今，有超过 9,000 颗卫星和 13,000 块大于 10 厘米的碎片。预测表明，到 2024 年底，运行卫星的数量可能超过 12,000 颗，到 2030 年将超过 70,000 颗。轨道拥堵和太空对抗活动的交织导致了对 LeoLabs 能力的空前需求。
LeoLabs 任命商业太空高管 Tony Frazier 为新任首席执行官
加利福尼亚州门洛帕克，2024 年 2 月 26 日 — LeoLabs 是一家领先的综合解决方案提供商，持续监测太空活动以发现安全威胁。今天，该公司宣布任命 Tony Frazier 为其新任首席执行官 (CEO)。Tony 将带领 LeoLabs 扩大规模，成为联合军事太空行动和下一代太空安全系统的关键任务合作伙伴。Tony 在推动商业太空和国家安全交叉领域的创新方面拥有丰富的经验，这将有助于 LeoLabs 进一步加速增长并巩固其行业领先地位。最近，作为 Maxar Technologies 公共部门地球情报执行副总裁兼总经理，Tony 领导了一家价值 10 亿美元的公司，为美国政府和 60 多个国际客户的任务提供支持。在 Maxar、GeoEye 和 DigitalGlobe 任职期间，Tony 成为值得信赖的任务合作伙伴，赢得了数十亿美元的新合同奖励，并孵化了两家规模超过 1 亿美元的新企业。“在 Maxar 工作之后，我一直在寻找一家将商业创新带入关键国家安全任务的公司，”Tony 说。“LeoLabs 在新兴的太空态势感知和太空领域感知市场中提供了令人难以置信的能力。LeoLabs 是第一家在 11 月探测到俄罗斯卫星释放的次级物体的公司，并在 2022 年至 2023 年期间持续跟踪中国航天飞机超过 200 天，探测到多次机动、部署和对接活动。” “在 Maxar，我们利用我们星座的独特功能、计算方面的进步和地理空间分析专业知识，成为地球智能行业的领导者，”Tony 说。“LeoLabs 在正确的时间建立了正确的能力，成为美国、盟国和商业太空运营商的重要任务合作伙伴。我很高兴加入 LeoLabs 担任首席执行官，以巩固其市场势头并扩大其增长。” 太空越来越拥挤和竞争激烈。2020 年，近地轨道上有大约 2,500 颗运行卫星。预测表明，到 2024 年底，这一数字可能会超过 12,000 颗，到 2030 年可能会超过 70,000 颗。虽然大部分增长是由商业部门推动的，但许多国家正在对太空进行战略投资。例如，中国报告称，它打算建造一个由 26,000 颗卫星组成的星座。太空活动的迅猛增长催生了对新型安全解决方案的需求。Dan Ceperley 于 2016 年在 SRI International 任职期间与他人共同创立了 LeoLabs。作为首席执行官，Dan 领导了公司专有雷达技术的开发，于 2017 年完成了第一个雷达站点，并在不到六年的时间里将网络扩展到全球，包括 10 个雷达。在他的领导下，LeoLabs 建立了世界上最大的商业拥有的低地球轨道物体和活动目录，并开发了最快、最全面的太空运营数据分析平台。它赢得了多个价值数百万美元的合同，并筹集了超过 1.2 亿美元的风险投资资金。
从臭氧层损耗到轨道碎片
1. 引言 随着太空环境的使用和商业化程度不断提高，以及太空发射的便利性不断提高，地球轨道上的活跃卫星和轨道碎片数量也不断增加。轨道碎片是指在地球轨道或重新进入地球大气层的人造非功能性物体（包括碎片和元素）；自太空探索初期以来，碎片的数量远远超过在轨运行的航天器 [1]。2022 年 7 月，美国空间监视网络的太空物体目录（仅考虑直径大于 5 厘米的碎片）报告了 8,943 艘航天器和 16,393 块轨道碎片。巨型星座（可能包括数万颗联网卫星的舰队）的计划部署标志着卫星运行范式的转变，并将加速已经高度拥挤的低地球轨道 (LEO) 的密集化。随着卫星轨道上越来越拥挤的活跃航天器和轨道碎片，发生碰撞的风险也在增加。碎裂事件可能会产生更多的碎片，有可能导致凯斯勒综合症，这是一种假设的最坏情况（由唐纳德·凯斯勒博士于 1978 年首次提出），即一系列连锁碰撞及其产生的碎片云可能会使地球轨道无法使用 [2]。凯斯勒事件的直接后果可能是深远的，使电信、宽带互联网和天气预报等地面服务陷入瘫痪，同时也妨碍未来的太空利用或探索 [3]。尽管人们越来越意识到轨道碎片带来的风险，但由于监管和政策环境落后于太空的快速发展，减轻和防止碎片的努力受到限制。国际协议和国家立法旨在确保在人烟稀少的太空环境中安全运行，而这种环境与当今拥挤的轨道领域越来越不相似。 1967 年《外层空间条约》和随后的 1976 年《责任公约》构成了国际空间法的基础，确认了空间物体的所有权，但并未直接涉及轨道碎片。根据这些规则，发射国对在其境内发射的物体拥有所有权，其他国家未经发射国同意不得收集这些物体 [3]。此外，发射国有责任赔偿其空间物体造成的损害。在考虑这些空间法基本原则如何适用于轨道碎片时，仍然存在不确定性：尽管大多数国家认为轨道碎片是空间物体，但《外层空间条约》和《责任公约》并未提供明确的定义，而且由于我们对大多数空间物体的跟踪和识别能力有限，在发生碰撞时识别发射国变得很复杂。如果没有监管要求或其他直接激励措施来防止轨道碎片，航天器所有者、运营商和发射提供商在遵守减少轨道碎片产生和风险的自愿准则方面进展缓慢。欧洲空间局 (ESA) 报告称，估计近地轨道上 30% 到 70% 的有效载荷（不包括载人航天）在报废时遵守脱轨准则。ESA 进一步指出，遵守碎片缓解措施的比例正在提高，但仍不足以在长期内显著降低碰撞风险 [2]。轨道碎片带来的挑战与臭氧层损耗等全球环境挑战有着内在的相似之处。司法当局和国际机构不应因为收益不确定而推迟行动，而应行使预防原则——环境法的一项长期信条——该原则建议各国采取行动解决构成长期环境威胁的环境问题，即使没有证据表明会发生危害 [4]。 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的签署和随后的实施是一个显著的例子，表明国际社会有效地动员起来，即使在科学不断发展和不确定的情况下，也致力于解决人类活动对环境造成的有害影响。2022 年 5 月，加伯和兰德发表了一篇论文，建议研究蒙特利尔