解决空间碎片问题的具体途径有:发射前进行严格的审查及调查;改进操作规程,包括航天器可控离轨、离轨前有毒气体排放、避免将核动力系统用于终将离轨陨落的卫星等;开发新技术,用于空间碎片移除,主动改变大型碎片轨迹以规避碰撞,提供更多防护措施等;拟定新的法律程序或协议,从国家责任层面出发,解决空间碎片相关问题;建立新的程序或机制,如成立碎片移除基金,或成立新的机构机制解决空间碎片移除问题。
此外,目前仍然缺乏用于遏制新的空间碎片不断产生的有效惩罚措施,现有的惩罚措施仅仅是一条原则上的责任条款,即若一国的空间目标损坏了其他国家的空间目标,即认为该国存在过错,须承担另一国的责任损失。也就是说,问题的症结之一在于缺乏真正有效的激励机制或惩罚损失,能够鼓励或监督相关国家停止产生新的碎片或移除在轨碎片。
1.外空交通管制
随着空间发射能力的提高和各类商业空间活动的增多,空间发射环境变得愈加复杂。伴随着商业空间飞行利益的不断增长,空间交通管理的理念随之产生。目前,商业空间飞行包括太空旅游商业货运飞船和载人飞行、商业空间站和可能的高超声速运输系统。商业空间活动日趋多样性,与航空、航天和空间运输系统的融合趋势增多。因此,地面、空中、平流层及外太空活动中的公共安全,必须通过外空交通管制,才能得以系统地解决实现。这里的相关性体现在如果我们赋予某一国际机构(例如国际民用航空组织ICAO)相应职责,那么该机构应该能够监管复杂的航空/航天外太空环境,并进而管理空间碎片控制过程。
被赋予新角色的外空交通管制国际机制应该为空间及平流层任务和活动设立安全与操作标准。该机构应当协调制定该领域的国际标准,包括航天发射场、高超声速运输系统、与太空旅游相关的商业亚轨道飞行等标准,以及立方体卫星/纳卫星/微小卫星的最大轨道高度标准、卫星和上面级火箭的离轨陨落流程等。然而,可能需要各方历经多年才能最终达成协议成立新的监管机构,但在此之前,各方可先拟定国际空间活动行为准则,倡导更好的实践活动、安全标准和碎片减缓标准。
2.空间碎片移除全球基金
为解决碎片减缓问题,可以通过达成全国性、地区性以至全球性协议,成立经济基金,通过这类基金,创建返款机制,对“零碎片清洁”发射活动实施补偿;对卫星寿命末期清洁处置活动实施进一步的返款补偿。这一机制为空间碎片清除提供了明确的激励措施,改变了目前在碎片和卫星离轨或“坟墓轨道”机动中存在的激励缺失和责任问题。通过创建该基金(或者将多个基金整合成全球基金),可以为最佳技术研发提供激励支持,而防止采用单一的措施,从而有利于碎片清除活动。可为该基金设立期限为20年的“落日条款”,明确碎片清除任务完成期限。一旦任务成功,即可终止基金,无须解散相关国际组织。
该基金(或全国、地区基金的整合)可以循序渐进的方式设立,例如先成立全国性基金,或者欧洲可成立地区性基金,最终适时成立全球性基金。基金可由航天机构设立,专门用于空间碎片处理问题。通过成立专门基金这种方式,可以更为积极地面向未来,通过经济措施解决已有问题,避免了后向追溯措施中存在的金融机制缺失、相关国家被动参与的不利局面。(www.xing528.com)
基金机制具备更好的“经济和政治效率”,可以向多个商业机构颁发碎片清除许可,促进创新技术的开发和利用。该机制具有如下几项激励措施和优势:①对清洁发射实施补偿奖励,鼓励对火箭上面级和整流罩进行离轨处理;②对那些对寿命末期开展碎片处理的机构实施补偿奖励;③设立“落日条款”,明确基金截止日期和任务完成目标;④通过基金措施(或其他奖励措施)可促进低成本最优技术的竞争性研发;⑤碎片清理目标达成后,无须解散相关国际组织。
【注释】
[1]United Nations Publications.Technical Report on Space Debris.New York,1999.
[2]Liou JC.USA space debris environment,operations,and research updates[C].54 th Session of the Scientific and Technical Subcommittee,Committee on the Peaceful Uses of Outer Space.Vienna:UNCOPOUS,2017.
[3]J.C.Liou.Orbital Debris Mitigation in support of Space Situational Awareness and Space Traffic Management[R].JSC-E-DAA-TN65688,2019.
[4]Katz I.Mechanism for spacecraft charging initiated destruction of solar arrays in GEO[R].Proc.AIAA 36 th Aerosp.Sci.Meeting,Reno,NV,1998.
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