国际法律责任：外层空间环境损害的原因分析

空间环境损害产生的原因主要包括人类发射活动中核动力源的使用、人类空间活动产生的空间碎片。^[1]

（一）核动力源的使用

迄今为止，人类航天活动主要使用化学能源，燃烧化学推进剂推动火箭和航天器飞行了。与化学能源不同的是，核能源是指通过核裂变或核聚变反应所产生的能量。目前，能付诸实用的核能源是核裂变反应。单位质量核裂变物质产生的能量是化学能源的数百万倍。利用核能源推动火箭和航天器飞行，可以极大减少为达到一定速度所需消耗的物质。因此，人类自1961年开始在外空物体上使用核动力源提供能量。目前，在外空广泛使用的核动力源主要有以下两种方式：其一是太空核推进。即利用核裂变反应释放出的能量，直接加热工作介质，使介质通过喷管膨胀后高速喷出，产生反作用推力：或者通过热电转换将核反应产生的能量转换成电能，再用电能加速带电粒子高速喷射，产生反作用推力。其二是太空核电源。即利用核反应产生的热或者放射性同位素产生的热，通过热电转换系统变为电能，向火箭或航天器提供所需电力。太空核电源，包括核反应堆电源和放射性同位素电源，均已在航天器中多次应用。

但是在航天活动中所使用的核动力设施将产生大量的核粒子，这些核粒子对于航天物体可能产生致命的损害，对空间环境产生放射性的污染。其放射性尘埃广泛弥散于空间，不仅可能引起高空环境结构的改变，而且还可能导致在轨道上运行的卫星上的电子设施的破坏。因此，核动力源也是外空活动中致使外空环境损害的一个重要原因。正因为如此，太空核动力安全一直是国际社会共同关心的问题。

（二）空间碎片

空间碎片是分布在人造地球卫星利用的环绕地球轨道上已丧失功能的空间物体。在性质上，空间碎片可分为自然成因的宇宙尘和人为空间碎片。人为空间碎片即人类空间活动而产生的空间碎片，是指人类在太阳系空间，尤其是地球外层空间的太空探索活动产生、遗弃的碎片和颗粒物质，也称太空垃圾，主要由报废的空间装置、失效的载荷、火箭残骸、绝热防护材料、分离装置以及因碰撞、风化产生的碎片物质组成。

空间碎片主要来源于：（1）失效的有效载荷。失效的有效载荷曾经是使用中的有效载荷，但后来用户对之失去控制，其中大部分是已失效的卫星和空间探测器。（2）运营碎片。运营碎片是指那些在发射和飞行过程中使用过的，但目前仍滞留在外层空间的物体。大部分是发射设备或载人飞行过程中宇航员有意无意地抛入外层空间的物品。（3）碎裂物。空间物体遇到爆炸、碰撞和至今未能知道的一些原因而碎裂就会产生碎裂物。此碎裂物比失效的有效载荷和运营碎片对使用中的有效载荷威胁更大。碎裂物比运营碎片数量多得多，而且速度快，一般无法跟踪。（4）微粒物质。微粒物质大小不一，在1～100微米之间，是由许多微粒和气体等物质组成。这类空间碎片产生于固体燃料火箭发动机、轨道物体的外壳以及载人航天器表层。(www.xing528.com)

空间碎片给外空环境带来的危害主要体现在如下三方面。

第一，空间碎片会在近地轨道形成一条空间碎屑层，阻止人类进入太空。如果人类不能防患于未然，严格控制空间碎片，则人类的太空探索和研究将被迫停止，并将遭受永远被禁锢在地球摇篮之中的恶果。连锁碰撞会使空间碎片的问题变得非常严重。碰撞与连锁碰撞无法解决，就会污染近地轨道，对外层空间环境造成破坏。体积较大的空间碎片，即使在寿命到期的时候，依然会对人类构成威胁。如1997年1月22日，一个火箭的燃料储罐再入大气层时没有完全烧毁，陨落在美国的得克萨斯州，带来极为严重的后果。

第二，空间碎片与运营中的航天器和有效载荷发生碰撞造成航天器和有效载荷损毁。近年来，已多次发生空间碎片与卫星和其他航天器的碰撞事件。如1991年12月底，俄罗斯一颗失效卫星“宇宙”1934号撞上了本国另一颗卫星“宇宙”926号释放出来的大碎片，使前者一分为二，后者零碎到无法跟踪；1996年7月24日，一块欧洲航天局“阿丽亚娜”火箭的残骸，以每秒14公里的相对速度撞断了法国一颗正在工作的电子侦察卫星的重力梯度稳定杆，使后者翻滚失效；2005年1月17日，在太空中飞行了31年的美国“雷神”火箭废弃物，和中国6年前发射的“长征”四号火箭残骸，以每秒5.73公里的相对速度相撞，“长征”四号火箭残骸的近地点轨道下降了14公里，美国火箭废弃物一分为四。

第三，空间碎片相互之间碰撞可能产生更多的碎片。一次剧烈的碰撞可能产生1万颗直径大小为1厘米的微粒和100万颗直径大小为1毫米的微粒以及成千上万颗粒子。空间碎片相互碰撞是一个频繁发生的过程。由于空间碎片存在于近地轨道（与卫星在同一轨道），有可能造成近地轨道某一区域由于空间碎片过于密集而不可用。空间碎片的危害已经很明显，很严重，亟须从技术方面、法律方面对其进行防治。

目前，世界上许多航天国家都在统一认识，共同采取大量减缓措施，限制新的空间碎片产生。与此同时，各国还投入了大量的人力、财力开展航天器对空间碎片防护技术的研究工作。