由于“天体力学和人类对太空的使用”14 在每个轨道带上都不同,航天员在识别威胁、管理风险和思考解决方案时必须采取细致入微的方法。15 例如,他们必须在较低的轨道带紧急采取行动,即使这样做会更加困难。在较低的轨道带,资产在地球上移动得更快,机动更频繁,而且离其他物体更近。除了增加较低轨道带的不确定性、风险和后果之外,16 这还可能阻碍和复杂化人类更普遍地进入太空,因为较低的轨道带本质上是发射定位资产的集结区,也是人类对外太空进行地球观测的屏幕(现在被碎片和卫星光污染扭曲)。其他轨道带,或者说轨道或其中的太空通道,也挤满了活跃的资产,也可能堆满碎片。17
在应对这些事态发展的同时,加拿大面临着“国际合作危机”(Badré and Tiberghien 2020;Khan and McArthur 2020),而新冠疫情进一步加剧了这一危机。这促使单边政策制定和民粹主义治理体系日益突出(Roswell 2020)。因此,加拿大等民主中等强国必须找到与志同道合的参与者合作的方式,以实现共同的政策抱负,并加强在清除碎片方面进行多边合作的前景(Benner 2020)。这些参与者将包括对太空污染有着共同关注的合作伙伴,以及加拿大对民主、人权和环境保护的历史承诺,这些承诺是通过多边和机构参与实现的(Lee 2002,Cooper 2015)。加拿大还必须平衡其与邻国的外交政策,尽管拜登总统在撰写本文时尚未透露他对美国太空政策的雄心,但他的政府已经发出了多边外交的潜力信号(Etzioni 2021)。
太空垃圾是所有位于外层空间且不执行任何有用功能的人类活动产生的物体 [1]。在 20 世纪 50 年代末发射第一颗人造地球卫星后,近地空间被“太空垃圾”堵塞的问题立即出现 [2- 6]。太空垃圾的主要来源: 世界各国的太空活动; 因爆炸等意外毁坏太空物体; 太空物体的碰撞; 故意破坏。太空垃圾是太空活动的强制现象。在整个太空时代,航天器物体的数量不断增加。2019-2021 年出现了最显著的增长。太空垃圾对活跃的卫星、进一步的太空探索和地球生态构成危险,因此有必要对其进行监测。太空垃圾监测工具分为: 地面光学手段; 地面雷达设施; 天基设施。航天器监测工具的主要任务是测量空间物体的运动参数,以确定轨迹并将其输入空间物体目录中。为了评估近地空间的当前技术污染水平及其预测,使用普遍接受的模型:
60 多年来,太空活动为世界人民带来了巨大的利益,从汽车上的卫星导航到卫星通信/广播,再到天气预报、环境监测等等,不胜枚举。实际上,有数百种日常使用和应用的设备都依赖于卫星技术。当提供这些服务的卫星达到使用寿命并停止工作时,它们通常会留在轨道上。2018 年,仍有近 3,000 颗报废卫星在轨道上,更不用说用于将卫星送入轨道的火箭的最后阶段,以及整流罩和其他硬件。除了完整的物体外,还有数百万个碎片,这些碎片是由这些物体的退化产生的,从保护材料碎片到爆炸和碰撞产生的弹片 (1)。总共有超过 8,000 吨的碎片目前正在地球轨道上运行,对正在运行的卫星构成威胁。我们还没有触发被称为凯斯勒综合征(以首次研究这种现象的科学家命名 ( 2 ) )的噩梦场景,即碰撞产生的碎片撞击其他物体时产生爆炸,产生新的碎片,这些碎片会撞击其他物体。这将导致呈指数增长的级联效应,并迅速
尽管不具有法律约束力,但国际标准化组织制定的标准得到了广泛认可,并为众多领域提供了共同框架。包括空间垃圾减缓。最值得注意的是,2023 年 5 月更新的顶级标准 ISO 24113 概述了涵盖定义、保护区、技术规范和规划需求的要求,全面概述了该问题以及合规所需的行动。此外,ISO 还推出了空间安全和可持续性标准,例如用于会合数据消息的 19389(2014 年)、用于空间系统的 23312(2022 年)和用于会合、近距操作和在轨服务的 24330(2022 年)。有关避免碰撞、空间交通协调和航天器星座设计的其他标准正在制定中。
收到日期:2024 年 4 月 15 日;接受日期:2024 年 4 月 28 日 摘要 空间垃圾对地球轨道上的卫星、航天器和宇航员构成重大危险,需要制定有效的缓解策略,以确保空间活动的长期可持续性。本研究论文分析了当前跟踪空间垃圾的方法,评估了空间垃圾清除技术的有效性,并确定了实施缓解策略所面临的挑战。跟踪方法包括对碎片进行分类和使用地面激光进行推动,而主动清除技术旨在在碎片碎裂之前瞄准较大的碎片。评估清除技术需要考虑减少对正在进行的太空作业的危害,并将其有效性与其他方法进行比较。实施方面的挑战包括法规遵从性和财务限制,需要遵守国际标准并执行更严格的要求。经济风险和优先考虑清理工作的困境进一步使缓解策略复杂化。尽管存在这些挑战,但协作努力和创新解决方案对于最大限度地减少空间垃圾带来的威胁和确保子孙后代拥有更安全的太空环境至关重要。这项研究有助于理解空间垃圾管理的复杂性,并强调有效缓解策略的重要性。关键词:空间垃圾、清除技术、清理、缓解、
摘要:空间垃圾对现有的太空探索构成了严重威胁,促使人们深入探讨其法律影响和缓解策略。本研究论文深入探讨了空间垃圾的多方面领域,包括其定义、来源和统计概况。它研究了规范空间垃圾缓解的国际和印度法律框架,重点关注实施和合规方面的挑战。本文评估了空间垃圾缓解策略,包括被动处置和避免碰撞,以及主动清除碎片技术。本文研究了归因和问责方面的挑战,强调了保险和赔偿机制在减轻责任方面的作用。它强调了空间垃圾对环境的影响,强调了制定统一战略的国际合作的必要性。这项研究最终提出了未来前景的建议,倡导加强法律框架、技术进步和全球合作,以保障空间可持续性。关键词:空间垃圾、法律影响、缓解策略、国际法、印度法、责任、保险、环境影响、国际合作、未来前景。
自太空时代开始以来,轨道上的空间垃圾数量就比运行中的卫星数量还多。由于空间垃圾对全球近地环境构成了问题,因此只有全球支持的解决方案才是解决之道。这就需要制定一套国际公认的空间垃圾缓解措施。2002 年,机构间碎片委员会 (IADC) 发布了第一份《空间垃圾缓解指南》,朝着这个方向迈出了重要一步。该文件及其后续更新自此成为非约束性政策文件、国家立法的基准,也是制定技术标准的起点。缓解措施的标准化对于就所需任务达成共识以实现透明和可比的流程非常重要。即使制定一套一致的措施对于解决全球空间垃圾问题至关重要,但实施这些措施仍取决于各个国家、运营商和制造商。
空间垃圾对地球轨道的可持续利用构成了越来越大的挑战,特别是对于韩国这样的新兴太空国家。本研究深入探讨了韩国背景下经常被忽视的受到空间垃圾威胁的非市场卫星的社会价值。考虑到公共卫星在气候监测和国防等领域的重要作用,空间垃圾的潜在影响可能是巨大的,无论是在经济上还是在社会上。我们的研究量化了涉及地球观测卫星的空间垃圾事件的成本,确定每个家庭的支付意愿 (WTP) 为 21,171 韩元(16.4 美元),相当于韩国低地球轨道 (LEO) 卫星十年内的价值损失为 5019 亿韩元(3.888 亿美元)。这一成本凸显了这些卫星对国家福利的深远意义,并表明空间垃圾可能导致巨大的社会成本。从政策角度来看,研究结果强调了社会对资源分配以解决空间垃圾问题的强烈共识。虽然研究结果以韩国为中心,但它为太空领域新进入者提供了相关的见解,强调了国际合作对于确保可持续太空环境的必要性。
谁来监管太空垃圾清理? Mahulena Hofmann * 摘要 随着大型卫星星座的出现,保护太空环境已成为当务之急。许多参与者正在开发工具,以引导太空运营商采取环保行为。其中,一些国家已将环保措施纳入其太空立法。本文概述了这些努力,重点关注制定这些措施的参与者的特点:包括欧空局在内的国际组织、各国,以及卫星运营商组织或标准组织等非国家参与者。这一发展引发了一个问题:欧盟是否也应该积极主动地开发自己的垃圾清理系统。分析得出的结论是,目前,对空间垃圾清理的有效监管较少由正式的规范制定机构进行,而是由各种非国家实体根据实际做法采用标准进行。 关键词:环境、可持续性、空间垃圾、标准化。