太空安全问题严峻，拥挤与碎片增加威胁太空资产

如前所述，由于“公地”太空的重要性，吸引了许多“牧羊人”主权国家和行为体加入进来，竞相在太空“放牧”，而且努力增加“各种羊群”，即包括卫星在内的功能各异的航天器。由此，产生了“公地”质量退化，即太空安全问题:太空轨道拥挤和碎片增多，影响航天器的正常运转;太空武器化，给各类太空资产造成前所未有的威胁。

太空碎片增多和轨道频率稀缺影响着进出太空和卫星功能的发挥。

首先，太空轨道越来越拥挤，航天器发生碰撞的可能性增高，加剧太空频轨资源的紧张。冷战结束后，两个超级大国支配的两极太空世界转变为多极化太空世界，“太空奥林匹克竞赛”大幕拉开。如同前述，许多国家、地区设立太空机构;具有独立发射能力的国家扩大到13个，哈萨克斯坦、巴西等国也在大力发射运载火箭;越来越多国家拥有航天器和卫星，近60个行为体拥有1100颗卫星。目前，大多数航天器在三个轨道上运转。通常把高度100—2000千米高的轨道称为近地轨道。中地轨道的高度约为2000千米到20000—30000千米。地球同步轨道大约在36000千米高度。近地轨道具有信号传输时延短、距离地球较近的优点，一些通信卫星和侦察、气象卫星采用近地轨道。中地轨道的环境复杂，范·艾伦辐射带就位于此，辐射粒子漩涡对卫星的太阳能帆板、集成电路、传感器造成伤害，因此，此轨道高度的卫星较少。地球同步轨道的周期等于地球的自转周期，即24小时，且方向也与之一致。位于该轨道上的卫星，“静止”在地球表面的特定位置。这一高度能使三颗等距离的卫星可以覆盖地球大部分地区。按照现有的技术，在不考虑废弃卫星占“道”情况下，即使每隔1°放置1个卫星，整个地球同步静止轨道也只能放置360颗卫星。“同步卫星的‘定点’已经成了稀缺物品，引发了国家之间以及一国的不同部门之间的竞争”[1]。

无线电频谱资源也是稀缺的。因为现有技术，我们能开发与使用的频谱、频率资源更加有限。随着航天器越来越多，轨道也显得越来越拥挤，出现无线电频率干扰。同时，卫星越来越多，导致卫星频谱接近耗尽。在轨道拥塞地方，卫星必须保持一定距离以避免信号交叠，虽然技术进步可以减少卫星距离间隔，但是轨道空间资源有限。卫星太多，导致轨道拥挤，进而有可能导致卫星相撞。2009年2月，俄美两国卫星发生碰撞，如果排除美国进行试验假设，这是世界历史上首次卫星相撞事故。卫星相撞，导致了更多太空碎片，也就增加了碎片撞击航天器的几率。

这是事情的一方面，另外一方面就是国际电信联盟对卫星频轨资源的申请程序，导致了频轨资源的人为稀缺。根据国际电信联盟的规则，除了一些固定频轨资源进行公平分配外，其他的频轨资源采取先占先得的程序。这样导致太空大国、强国向国际电信联盟申请更多的卫星频轨资源，抢占好的轨道位置和好的频率[2]，使得太空优势后发国家得不到这种资源。在此情况下，不管有没有能力制造、购买、发射卫星，各国不得不向国际电信联盟申请频轨资源，于是出现了“纸面卫星”(paper Satellites)。纸面卫星的存在，更加加剧了太空频轨资源的紧张，妨碍太空的有效利用。可能会产生一种极端情况，即既然一国没有可用的卫星频轨资源，这个国家会铤而走险，发射卫星升空，干扰他国卫星功能的正常发挥，要么与他国卫星相撞;要么干扰他国卫星频率。

其次，太空碎片影响着航天器的安全。发射的卫星在其功能丧失、寿命到期后，部分继续留在太空，久而久之出现解体，形成碎片;火箭升空后，也在太空留下残骸，形成太空垃圾和碎片;在太空进行包括进行武器在内的各种试验，也会产生碎片。根据美国国防部2007年的报告，太空中有超过17300个直径不小于10厘米的物体和大约有30万个直径介于1到10厘米的物体，小于1厘米的物体则数以百万计[3]。大于10厘米、小于1米的物体大约有13000个分布在近地轨道上，其中有9000多个已经确认，这其中只有6%是卫星，40%是失去功能的卫星和送它们入轨火箭的上端部件，剩下的54%由碎片(41%)和与航天器相关的物体(13%)组成[4]。根据美国国防部2011年2月公布的报告，可确认的太空碎片增加到了21000个[5]。碎片与碎片相撞存在着可能性，也就存在着产生更多碎片的可能。美国航天局的一份研究表明，在未来50年内，碎片相撞成为碎片产生的重要来源，随着碎片的增多，最终形成碎片“碰撞潮”，威胁着人类可持续性地进入太空[6]。小于2毫米的碎片会给航天器带来严重的安全灾难，威胁到未受保护的能源线路和其他敏感部件;通过加装保护装置，可以防御1到10毫米的碎片碰撞，抵御较大碎片则只能通过碰撞规避程序实现;1到10厘米的碎片则能击穿和损坏多数航天器，卫星的功能将会丧失，同时也会产生大量额外碎片[7]。太空碎片的不断增多，使其与航天器相撞的几率增加。1996年7月法国微型军事卫星(Cerise)突然失灵，经查就是因阿丽亚娜运载火箭的残片撞击而造成的。这是航天器被碎片撞击的首次纪录。自1980年以来，航天器被碎片撞击或差点被撞击的次数已达10次[8]。

如果说上述两个太空安全问题带有“自然”性的话，那么太空军事化、武器化则是“人为”的太空安全问题。1957年10月4日苏联人造卫星发射升空，全苏联振奋，终于找到了可以提高对美国进行核威慑的手段;同时这在美国造成巨大冲击，美国民众相信，既然苏联可以把卫星送入轨道，就一定能把核武器送入轨道。在这种情况下，太空成为冷战的战场，双方迅速使太空军事化，在太空进行核武器反卫星试验。美苏两国先后进行了9次太空核武器反卫星试验。这些试验发射出了强大的电磁脉冲，对轨道上的航天器等造成巨大伤害。1962年7月在太平洋约翰斯顿岛(Johnston Island)上空，美国用雷神火箭把140万吨爆炸当量核武器发射到400千米的高空进行“海星黎明”(Starfish Prime)反卫星试验。该试验产生的电磁脉冲破坏了几千千米之外新西兰电信，更严重的是，试验至少使美国、英国、苏联的6枚卫星失去了功能。同年，苏联回敬了美国此次试验，在哈萨克斯坦进行了代号为K工程(KProject) 的3次实验，其产生的电磁脉冲所造成的破坏性更大[9]。在进行太空核武器反卫星试验之时，双方也在军事侦察卫星上较劲，试图通过太空侦察发现对方的秘密。美国在1960年发射第一颗侦察卫星，1962年苏联也发射第一颗侦察卫星，相互侦察对方的军事战略目标。由于双方乐此不疲地把太空军事化，当时的美国国务卿迪安·腊斯克(Dean Rusk)说，太空可能成为人类最新战场。

在最初的太空军事化过程中，由于双方对太空科学了解非常有限，在冷战方酣军事对抗激烈之时，双方都没有退让的意思，都缺乏对太空安全的关注。但是，1962年美苏在太空进行核武器试验所造成的巨大破坏，使双方认识到不受约束的军备竞赛、太空核导弹反卫星试验不仅使对方受到损失，而且也使自己蒙受巨大损失，而且增加了两国之间进行核大战的风险。1962年古巴导弹事件，进一步使双方意识到偶然的事件可以导致两国进行核大战。于是，双方坐下来就太空安全进行谈判，保护双方用于被动的军事目的、商业目的的卫星，以及人类太空探索。1963年8月美苏英三国签署《禁止在大气层、外层空间和水下进行核武器试验条约》(即《部分禁试条约》)，同年10月10日生效，无限期有效。该条约主要内容包括，缔约国保证在其管辖或控制下的大气层范围、外层空间、水下(包括领海或公海)三个环境内，禁止、防止和不进行任何核武器试验爆炸或其他任何核爆炸;缔约国保证不在上述三个环境内，或可能产生上述影响的任何地方促使、鼓励或以任何方式参与任何核武器试验爆炸或其他任何核爆炸。接着，三国达成了禁止在月球上进行军备竞赛的协议，该协议还成为1963年联合国大会决议的一部分。

两国达成的协议并没有阻止双方太空(军备)竞赛，双方在侦察卫星与载人航天等项目上展开较量，除了继续研究核导弹反卫星武器外，双方也在研究其他形式的反卫星武器，如苏联进行能使卫星致盲的共轨式的反卫星武器，双方再次发现太空安全存在巨大危险。1960年代末期，美苏就太空安全进行对话，形成了1967年《关于各国探索和利用外层空间包括月球与其他天体活动所应遵守原则的条约》和《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还发射到外层空间的物体的协定》。前者又称为《外空条约》，禁止在月球、其他星体上部署大规模杀伤性武器。后者又称为《营救协定》，规定一国宇航员在太空遇到危险时，对方应该给予援助。这两个条约得到联合国通过，成为国际条约。随着两国关系的缓和，双方就太空安全继续对话，达成了一系列协议，如反对相互干扰对方侦察卫星、反对试验和部署天基导弹防御等，这些协议逐步发展成为后来的《战略武器限制谈判临时协议》和1972年的《限制反弹道导弹系统条约》(《反导条约》)。前者成为1991年的《削减和限制进攻性战略武器条约》基础，后者约定“双方保证不研制、试验或部署以海洋、空中、空间为基地的以及陆基机动反弹道导弹系统及其组成部分”。根据这些协议，双方停止了反卫星武器的试验，1975年美国彻底取消了核导弹反卫星武器项目。双边关系的缓和促成了太空合作，1975年美苏两国宇航员实现了历史性的“太空握手”。尽管此段时间内双方克制反卫星武器的研发与试验，但是双方的太空军事化进一步加强，太空的军事支持功能进一步强化，通讯卫星、预警侦察卫星、定位导航卫星也先后研发和升空。

好景不长，双方又发起了新一轮太空军备竞赛，竞相发展反卫星武器。1976年到1985年，苏联重新开启早期的共轨反卫星试验。1975年10月18日，苏联连续5次用激光器照射两颗飞临西伯利亚上空的美国预警卫星，使其红外传感器失效达4小时之久。同时，苏联也加强了天基激光武器的试验，1981年，在宇宙系列卫星、飞船和“礼炮”号空间站上，苏联进行了一系列激光武器打靶试验，均获得成功，尤其是1981年3月，苏联利用一颗卫星上的小型高能激光器照射一颗美国卫星也获得成功。苏联也研制其他反卫星武器，如从米格31飞机上发射拦截机，能够释放一枚小导弹打击卫星。此外，苏联成立了第一个轨道碎片轰炸系统，这是迄今为止的唯一的在轨军事核武器系统。然而，该系统从来没有用核武器进行测试。1976年，美国空军开始发展从空中发射的直接上升式动能反卫星武器系统。它的作用机制主要是依靠高速运动物体的动能破坏目标。1978年，美国国防部正式批准空军研制机载反卫星导弹，同年9月开始反卫星导弹的研制工作。1985年9月13日，美国首次成功地用反卫星导弹击毁了一颗在500余千米高轨道上运行的军用实验卫星。为了谋取对苏联的全面战略优势，里根总统提出了“星球大战计划”，以各种手段攻击苏联太空洲际战略导弹和航天器，以防止苏联对美国及其盟国发动的核打击。计划由“洲际弹道导弹防御计划”和“反卫星计划”两部分组成，是一个多层拦截系统。里根时代的原则是，“只要星球大战计划能够让苏联在启动核武器之前停下来哪怕一分钟，耗费多少钱都是值得的”[10]。在美国发起星球大战计划后，苏联采取了应对之策，希望发展80吨、以激光武器装备的Polyus-Skif-DM太空站，但是失败了，最后因戈尔巴乔夫新思维而取消[11]。美国的星球大战计划，因为耗资巨大(当时的预算为1万多亿美元)和技术复杂，加上苏联的解体，1990年代宣告取消。

冷战后，太空技术的发展使得越来越多的国家进入太空，在美国看来，这已经挑战了其太空霸权。严重依赖太空的美国发起了对其太空资产的保卫战，开始着手制定太空作战设想及计划。美国三军尤其是空军制定了详细构想，认为“太空力量将发展成一支具有与其他军种同等地位的独立军种”，空间优势日渐成为战场获胜和未来作战必不可少的因素[12]，提出太空作战的战略概念以及如何进行太空战的设想;详细论证了如何组建天军;讨论了夺取制空权需要哪些实力，并制定了太空武器计划。为此，美退出《反导条约》，卸下束缚天基反导能力的包袱，全面发展导弹防御系统，同时组建天军和全力加速太空武器的研发与部署。美国发展太空武器大体上可以分为三大类:一是发展太空侦察、预警设施，提高空间环境的透明度;二是积极采取防护措施，增强抵御反卫星武器攻击的能力;三是发展进攻性手段，毁坏敌人的卫星系统。为验证太空作战方案以及武器系统的有效性，美国多次进行太空大战演习以及实战。从2001年开始，美军大约每两年举行“施里弗”太空战演习。美国还多次进行拦截弹道导弹试验，以验证其导弹防御系统。2008年2月，美国用导弹摧毁了本国的军用间谍卫星。所有这些都敲响了星球大战实战的大门。

面对美国太空武器化的挑战，除了在外交上进行努力外，俄罗斯、中国、印度等国家均进行太空安全建设，以备不时之需。太空武器化不仅给太空安全造成巨大威胁，更严重的是破坏了国际战略平衡与稳定，严重地威胁着世界和平与安全。

国际社会为解决以上太空安全问题进行了持久努力，取得了一些成绩，主要体现在国际社会在太空碎片减缓方面，而在太空频轨资源的公平、公正分配以及防止太空武器化方面，举步维艰，进展甚缓。出现这种情况的原因是多方面的，如国际权力失衡，美国一意孤行，决心在太空武器化道路上走到底。

对于中国而言，除了强化太空碎片减缓工作外，还应该加强太空战略能力建设，形成自己的太空威慑能力，一方面确保本国太空资产安全，另一方面，增强维护国际太空局势稳定的能力，从而确保国际和平、安全与稳定。对于中国而言，还有一个非常重要的责任，那就是要促进国际社会公平分配卫星频轨资源，确保广大发展中国家进入太空，享受太空技术带来的各种好处。(www.xing528.com)

作为负责任的崛起中的大国，维护太空安全的任务任重道远，需要在很多方面(如太空管理体制、卫星频轨管理体制、太空技术等等)付出艰辛努力。

[1] 琼·约翰逊-弗里泽著:《空间战争》，叶海林、李颖译，国家文化出版公司2008年版，第47页。

[2] 频率因为受到降雨的影响(雨衰现象)、电磁影响等等，导致功能受到影响。频率越高，所要求的技术越高，开发利用的难度也就越大。

[3] Kevin Whitelaw，“The Problemof Space Debris”，U.S. Newsand World Report，4 December 2007. http://www. usnews. com/articles/news/2007/12/04/the-problem-of-space-debris.html.

[4] John M. Logsdon，et al.，ed.，Collective Securityin Space: European Perspectives，Space Policy Institute，Elliott School of International Affairs，The George Washington University， January2007，p.5.

[5] “National Security Space Strategy(NSSS)”，Unclassified Summary，January2011，p.1.在这个战略报告中，美国确认了大约有22000个太空物体，其中1100个为有源卫星。

[6] Space Security Index，Space Security2008，August2008，p.27.

[7] Centerfor Orbitaland Reentry Debris Studies，“Space Debris Basics: What Are the Risks?”，http://www.aero.org/capabilities/cords/debris-risks.html.

[8] Bhupendra Jasani，“New Approachesto Achieving Space Security”in John M.Logsdon， etal.，ed.，op. cit.，p.47.

[9] Starfish Prime:A1962Nuclear Experiment with new relevance for contemporary technology， http://chasblogspot.blogspot.com/2009/03/starfish-prime-1962-nuclear-experiment.html.

[10] 琼·约翰逊-弗里泽著:《空间战争》，叶海林、李颖译，国家文化出版公司2008年版，第250页。

[11] James Oberg，U.S. vulnerability in space deserves attention now，USA Today，May 17，2001.http://www.usatoday.com/news/opinion/2001-05-17-ncguest2.htm.

[12] United States Space Command，Vision for2020. February1997. p.5. http://www. fas.org/spp/military/docops/usspac/visbook.pdf.