1 (a) 轨道发射尝试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 3 商业发射与政府发射 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 按所有者国家和类别发射的 2024 个有效载荷 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 11 2014 年至 2024 年年底在轨碎片物体数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 12 2014 年至 2024 年年底在轨物体质量(吨) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 13 2024 年轨道发射及发射相关地球轨道碎片数量 . . . . . . . . . . . . . . . . 31 14 2024 年不受控制的再入 . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... 45 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 46 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 47 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 48 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 49 20 颗 2024 年发射的地球静止卫星,按经度排序 . . . . . . . . . . . . . . 50 21 GEO 卫星数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
1 (a) 轨道发射尝试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 3 商业发射与政府发射 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 按所有者国家和类别发射的 2024 个有效载荷 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 11 2014 年至 2024 年年底在轨碎片物体数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 12 2014 年至 2024 年年底在轨物体质量(吨) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 13 2024 年轨道发射及发射相关地球轨道碎片数量 . . . . . . . . . . . . . . . . 31 14 2024 年不受控制的再入 . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... 45 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 46 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 47 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 48 19 颗 2024 年发射的 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 49 20 颗 2024 年发射的地球静止卫星,按经度排序 . . . . . . . . . . . . . . 50 21 GEO 卫星数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
引言 本白皮书旨在描述为确保太空访问 (AATS) Nebula 项目实施零信任架构 (ZTA) 的零信任策略和实用方法。Nebula 立即实施国防部的零信任能力执行路线图,该路线图比高级能力的要求和时间表提前 8 年。本白皮书为 USSF 和 DAF 社区服务,展示强大的基础 ZTA 实施路径,反思经验教训,并鼓励社区之间进一步对话。位于加利福尼亚州范登堡和佛罗里达州卡纳维拉尔角的美国太空军 (USSF) 太空港对支持发射和试验场任务的基础设施成本的直接和间接费用收取费用有独特的政策。SpaceX、联合发射联盟 (ULA)、Relativity、Blue Origin 等商业发射提供商要求所有国防部、情报界和商业任务的直接云成本具有透明度、准确性和可重复性。这种独特的财务要求导致建立了一个专用的云账户结构,即 Nebula,它为发射率的指数增长(即每年 365 次以上的发射)提供了任务级粒度。由于需要一个专注于商业发射客户最终用户的新架构,因此有机会从头开始设计一个基于云的 ZTA 解决方案。Dark Wolf Solutions, LLC 从他们在国防部、情报部门和行业中的经验中汲取了教训。由于 Dark Wolf 作为可信渗透测试人员在 PlatformOne (P1) 平台上拥有丰富的经验,因此 Nebula 架构以 P1 架构和解决方案为参考,但不受其约束。零信任是一个旅程,所有计划都会在财政约束下随着时间的推移不断改进其实施。本白皮书说明了 Dark Wolf 在某些产品上做出的设计决策,如何将这些产品链接在一起以形成符合国防部 CNAP 参考设计 (RD) 的云原生接入点 (CNAP),以及如何将功能从 CNAP 扩展到 Nebula;保护资源免受未经授权的访问,同时确保在正确的时间、正确的地点和正确的人身上授予对这些数据和资源的访问权限。Nebula 技术团队和政府领导层做出了深思熟虑的决定,采用广泛采用的标准和商业用户来追求安全(即 P-ATOd 1 )托管服务,因为利用 Nebula 提供服务的租户包括大量商业客户。Nebula 团队的策略是专注于标准并创建模块化
任务理事会航空研究任务理事会 (ARMD) - NASA 的航空研究主要在四个 NASA 中心进行:加利福尼亚州的艾姆斯研究中心和阿姆斯特朗飞行研究中心、俄亥俄州的格伦研究中心和弗吉尼亚州的兰利研究中心。探索系统任务理事会 (ESMD) - 建立将人类送入比以往更深太空的能力。ESMD 充分利用该机构的人力资本专业知识,其计划、项目、要素和集成职责分布在所有 NASA 中心。科学任务理事会 (SMD) - 与国家科学界合作,赞助科学研究,并与 NASA 在世界各地的合作伙伴合作开发和部署卫星和探测器,以回答需要从太空观察和进入太空的基本问题。空间操作任务理事会 (SOMD) - 负责在我们的太阳系中实现持续的人类探索任务和操作。SOMD 管理 NASA 目前和未来在低地球轨道 (LEO) 及以外的太空运营,包括向国际空间站提供商业发射服务。空间技术任务理事会 (STMD) - 负责开发 NASA 所需的跨领域、开创性、新技术和能力
在讨论“国际私人商业太空运输活动”这一主题时,即“航天器”和“航天载体”的活动,首先应该强调的是,可以而且也许应该考虑制定一部特殊的“发射法”。本文作者希望将“国际私人商业发射活动”视为国际(私人商业)太空运输系统(STS)的形式之一。国际私人商业太空运输的另一种形式是航天飞机(的活动),当它被私营企业用于国际商业运输时。因此,国际私人商业发射法可以看作是用于国际商业运输目的的“载人”航天飞行的拟议法的特别法。(“载人”飞行包括 EL V,旨在将载有乘客的有效载荷带入外层空间)。考虑是否可以并且应该将公共和私人航空法适用于私营企业开展的发射活动,这或许是现实的,因为发射活动将成为一项商业活动(因此上面说:“私人商业”,可能是一种同义反复)。2 但首先,问题出现了,为什么需要一部特殊的“国际私人商业发射法”,分别针对 EL V,无人驾驶空间物体作为国际商业货物(最终是乘客?)的运输方式运输和可重复使用(可导航)发射器,运输货物和乘客,以收取报酬或租用。原因是,等待一个成熟的国际
美国的轨道发射高度集中。在过去五年中,超过 93% 的轨道任务都是从联邦设施发射的,其中 70% 来自卡纳维拉尔角航天港,17% 来自范登堡航天港,5% 来自中大西洋地区航天港。如图 2 所示,范登堡航天港的发射量在过去 5 年中翻了一番,预计发射量将从 2022 年的 16 次增加到 2023 年的 50 次。在同一时期,卡纳维拉尔角航天港的发射次数几乎增加了两倍。10 美国联邦航空管理局预测,到 2026 年,商业发射和再入活动将增至 186 次,11 但太空部队的估计显示,这一速度甚至更快,预计 2023 年将发射超过 150 次。在这种情况下,这些设施正努力满足需求,因为卡纳维拉尔角航天港的空间已经不够了。如今,卡纳维拉尔角有五家公司,比十年前多了三家。2019 年至 2020 年期间,有 15 家新公司申请了发射地产租赁。12 范登堡有多个已退役的航天发射场,需要大量投资和现代化改造才能满足日益增长的需求。13 虽然其他设施正在迈出轨道发射的第一步,但它们总共只完成了少数几次轨道发射。
1 (a) 轨道发射尝试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 3 商业发射与政府发射 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 按所有者国家和类别发射的 2023 有效载荷 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 11 2014 年至 2023 年年底在轨碎片物体数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 12 2014 年至 2023 年年底在轨物体质量(吨) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 13 2023 年轨道发射及发射相关地球轨道碎片数量 . . . . . . . . . . . . . . . . 32 14 2023 年不受控制的再入 . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... 44 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 45 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 46 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 47 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 48 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 49 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 50 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 51 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 52 20 2023 年发射的地球静止卫星,按经度排序 . . . . . . . . . . . . . .53 21 GEO 数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... .... .... .... 56
1 (a) 轨道发射尝试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 3 商业发射与政府发射.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 按所有者国家和类别发射的 2023 有效载荷 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 11 2014 年至 2023 年年底在轨碎片物体数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 12 2014 年至 2023 年年底在轨物体质量(吨) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 13 2023 年轨道发射及发射相关地球轨道碎片数量 . . . . . . . . . . . . . . . . 32 14 2023 年不受控制的再入 . . . . . . . . . . . . . . . . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... 44 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 45 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 46 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 47 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 48 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 49 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 50 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . 51 2023 年发射的 19 颗 SSO 卫星,按降交点地方时排序 . . . . . . . . . 52 20 2023 年发射的地球静止卫星,按经度排序 . . . . . . . . . . . . . .53 21 GEO 数量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... .... .... .... 56
这些航天器的衰减速度取决于几个因素。特别是,轨道分配和弹道系数对遵守法规的能力起着根本性的作用。对轨道碎片积累的估计表明,直径为 1 – 10 厘米的颗粒超过 900,000 个,直径 >10 厘米的碎片超过 34,000 个,在地球静止赤道和低地球轨道高度之间的轨道上运行 (2)。在已进入轨道的 11,370 颗卫星中,60% 仍在轨道上,只有 35% 仍在运行。截至 2021 年 4 月,估计所有在轨空间碎片的总质量为 9,300 公吨 (2)。图 13.1 表示了地球周围的碎片。NASA 轨道碎片计划以及机构间空间碎片协调委员会 (IADC) 的目标是限制空间碎片的产生。他们要求所有航天器必须在规定时间内脱离轨道或进入墓地轨道安全储存 (3)。小型航天器任务通常停留在低地球轨道,因为这是一个更容易进入且成本更低的轨道。通过几家商业发射提供商,有很多共乘机会进入低地球轨道。靠近地球可以放宽航天器质量、功率和推进限制。此外,对于低于 1000 公里的高度,低地球轨道的辐射环境相对温和。在国际空间站 (ISS) 高度(400 公里)或附近发射的小型航天器会在 25 年内自然衰变。然而,在 800 公里以上的轨道高度,由于大气密度的不确定性和弹道系数的差异,无法保证小型航天器会在 25 年内自然衰变,如图 13.2 所示。
美国参议院介绍——新的太空环境 六十年前,约翰·肯尼迪总统委托 NASA 将人类送上月球表面。当时,只有美国和苏联拥有重大的国家太空计划,而参与太空的商业公司主要是政府承包商。如今,国际和商业太空格局都大不相同。美国政府对太空探索的投资开启了商业投资太空活动的新时代。美国商业太空部门涵盖了从卫星通信和导航应用到商业发射等各个领域,其经济产出目前估计已达数千亿美元。去年,商业太空行业又创下了另一个重大纪录,第一批民用宇航员进入太空。私营公司发射民用宇航员以及其他商业太空活动证明,纳税人对 NASA 的原始投资已被利用来为快速发展的太空企业创造数千个私营部门就业机会。商业太空行业蓬勃发展的部分原因是美国国会数十年的政策指导。 1990 年,国会修订了《国家航空航天法》,指示 NASA“寻求并鼓励在最大程度上充分实现太空商业利用”和“鼓励和允许联邦政府使用商业提供的太空服务和硬件”(Title 51 USC 20112)。如今,NASA 的商业合作伙伴关系涵盖载人探索、空间科学、技术开发和航空领域。我们很高兴今天能出席委员会会议,向您介绍这些合作伙伴关系如何帮助 NASA 实现其目标。低地球轨道 (LEO) 载人航天合作伙伴关系 2008 年 NASA 授权法案 (PL 110-422) 指出:“...健康而强劲的商业部门可以为 NASA 太空探索计划的成功实施做出重大贡献”,并指出了许多活动: