地球的外層到底有多少碎片？在未來，星鏈衛星會布滿夜空嗎？

重要的不是你的激光有多大，而在于你會如何使用它。太空法是打擊空間碎片的重要組成部分。

圖解：地球外層太空的衛星包圍圖像

太空正變得擁擠。有超過1億塊微小的碎片在地球軌道上旋轉，同時有數萬塊較大的碎片和約3300顆正在運行的衛星。

(相關資料圖)

讓天文學家感到憤怒，也讓休閑的觀天者感到困惑的是像 "星聯 "這樣的大型衛星星座正變得越來越普遍，。在未來的十年里，我們可能會看到比迄今為止所有歷史上發射的衛星還要多得多的衛星。

軌道上的物體之間的碰撞變得越發常見和難以避免。最近澳大利亞的電子光學系統公司（EOS）提出了幾項使空間碎片脫離危險的技術，他們計劃使用一對地面激光器來追蹤碎片，并 "推動 "其遠離潛在的碰撞，甚至完全脫離軌道。

對于這樣的工具，在未來幾年中將會有很大的需求。但是，除了新技術之外，我們還需要研究出監管太空活動的最佳方法，并決定誰對其負責。

積極清除雜物

圖解：Astroscale的ELSA系統將使用磁鐵來捕獲空間碎片。(圖片來源: Astroscale)

EOS的激光系統只是過去十年中提出的一系列 "主動清除碎片"（ADR）技術之一。其他技術還包括了帆、觸角、網、爪子、魚叉、磁鐵和泡沫。

除澳大利亞之外，的Astroscale公司目前正在測試其ELSA系統，該系統使用磁鐵捕捉碎片。英國的RemoveDEBRIS項目一直在試驗用網和魚叉。航天局（ESA）正進行各種與碎片有關的任務，包括ClearSpace-1 "太空爪"，旨在抓住一塊碎片并將其拖到較低的軌道，在那里爪子和它捕獲的獵物將在一個火熱的擁抱中結束它們的生命。

險情正變得越來越普遍

空間碎片構成了一些非常真實的威脅，也間接導致了對ADR技術的興趣正在迅速增長。歐空局估計，目前有1.28億塊小于1厘米的碎片，約90萬塊長度為1-10厘米的碎片，以及約3.4萬塊大于10厘米的碎片在地球軌道上。

鑒于空間物體的高速運動，任何碰撞--與碎片或 "活 "衛星的碰撞--都可能產生成千上萬的碎片。這些可能會產生更多的碰撞和更多的碎片，可能會引發被稱為 "凱斯勒效應 "的碎片的指數式增長。最終，我們可能會看到地球周圍出現一個 "碎片帶"，使進入太空變得更難。

最近一段時間，我們已經看到了太空中的幾次"瀕臨碰撞"。2020年1月下旬，我們只能無助地看著兩顆"死亡 "衛星--IRAS和GGSE-4--在距離對方幾米的范圍內經過。宇航局在計算出與碎片碰撞的風險高于正常值時，通常會移動國際空間站的位置。

更多的衛星，更多的風險

隨著更多衛星群的發射，空間碎片的問題變得尤為緊迫。2019年，歐空局將其一顆地球觀測衛星送上了一個小彎道，以避免與SpaceX的一顆Starlink衛星發生碰撞的高度可能性。

就在過去的幾天里，"一網 "和 "星聯 "的衛星危險地接近了碰撞。如果幾家大公司每天宣傳的計劃得以實現，未來幾年發射到太空的物體數量將達到1957年第一個人造物體（斯普特尼克1號）被送入軌道后的60年間發射的總數量，達到10倍之多。

圖解：SpaceX的Starlink星座的衛星在未來幾年將成為夜空中越來越常見的景象。(圖源：Marco Langbroek via SatTrackBlog)

太空法可以提供幫助

任何緩解空間碎片問題的可行技術都應該被徹底探索。同時，積極清除碎片也將引起政治和法律問題。

太空是一個超越國家管轄的區域。就像公海一樣，太空是通過國際法管理的。1967年的《外層太空條約》和隨后的其他四個國際條約規定了一個框架和關鍵原則，以指導負責任的行為。

雖然工程師們可能設想到了漁網和魚叉，但國際法對有志于太空 "海盜 "的人來說是個壞消息。任何太空物體或其中的一部分，無論它是否有功能，都在 "登記國 "的管轄之下。

根據國際法，捕獲、偏轉或干擾一塊碎片將構成 "國家在外層太空的活動"，這意味著授權或同意ADR操作的國家有國際法律責任，即使該行動由一家私人公司進行。此外，如果出了問題（如我們所知，空間是硬的），根據適用的條約，責任制度適用于 "發射國"，包括了那些參與發射ADR飛行器的國家。

軌道的規則

除了法律上的技術問題之外，清除碎片還涉及了諸多復雜的政策、地理政治、經濟和社會挑戰。 例如：誰有責任來清除廢墟？誰應該付錢？非航天國家在討論中擁有什么權利？哪些碎片又應作為遺產被保存下來？

如果一個國家發展了清除或偏轉空間碎片的能力，我們怎么能確定他們不會用它來清除或偏轉另一個國家的 "活 "衛星？

專家們正在努力認識和確定適當的監管 "改到規則"。聯合國和平利用外層空間委員會（COPUOS）處理空間治理問題，多年來它的議程上一直有 "與空間碎片減緩和補救措施有關的法律機制"。有一些已經被廣泛接受，實用的碎片減緩，以及空間活動長期可持續性的準則，但與此同時，每個提議的解決方案都會帶來其他問題。

最終，任何碎片補救活動都需要每個相關方之間通過談判達成協議，以確保這些法律和其他問題得到解決。最終，我們可能會看到一個標準化的程序出現，并與國際空間交通管理系統協調。

如果我們想要確保人類的未來良好發展，確保空間活動能夠長期可行變得尤為重要。開發新的碎片清除方法，以及使其可用的法律框架，是找到與我們的星球共存的方法和促進空間的持續安全、保障和可持續性的重要步驟。

BY:Steven Freeland,

FY:秋白

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標簽： 澳大利亞 可持續性 地球軌道