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美俄卫星相撞引发的新问题

2009-04-01庞之浩

航空知识 2009年4期
关键词:外层空间美俄太空

庞之浩

2009年2月10日,正常工作的美国“铱-33”通信卫星与俄罗斯退役多年的“宇宙-2251”军用通信卫星突然在太空相撞。此事件在全球掀起轩然大波,引发了一系列新问题:2颗卫星在太空相撞,其概率就像在空中飞行的2颗子弹相撞,或地面行人被天外来物砸中一样非常低,但为什么发生了?美俄等国有比较完善的太空监测系统,但这次为什么没有提前预警,受损一方能否得到赔偿,有相关的法律吗?

撞星谁之过

这次美俄卫星相撞产生了2个碎片云,其中大碎片可能约有600个,小碎片约有上千个,它们会对轨道高度在700~900千米范围内的太阳同步轨道卫星产生较大威胁,主要包括在这个轨道高度内的“哈勃”空间望远镜和一些地球观测卫星,其中可能影响到我国的“风云”一号、三号气象卫星,“资源”一号,二号卫星,“海洋一号”卫星、“环境一号”_卫星等地球观测卫星。因为它们所处轨道在!颗相撞卫星的轨道附近,所以必须密切关注、监测所产生的太空碎片,必要时要对卫星采取变轨躲避等措施。我国紫金山天文台已开始对卫星碰撞所产生的碎片进行搜索捕获,并将密切关注这些碎片对我国卫星的影响。最令人担忧的是,这些碎片如果撞击到早已退役的苏联核动力海洋监视卫星则后果不堪设想。

另外,在约350千米轨道运行的国际空间站也要提高警惕。虽然它与相撞事故发生轨道相距较远,美俄都认为国际空间站被碎片击中的可能性“很小”,但“潜在危险在增加”。因为大量的碎片迟早会移动并向四周扩散,碎片之间会再次相撞,最终碎片的运行轨道高度会降低。而且国际空间站体积大,万一遇到碎片,被击中的概率最大。

美俄卫星在太空相撞后双方各执一词,相互推卸责任。

美国航空航天局称,是俄罗斯卫星失控并撞上美国的“铱”星才导致这一事故。美国铱星公司说,美俄卫星相撞事件并非由该公司卫星发生故障引起,美国负责监控小型卫星及其他太空物体的机构向该公司提供的数据显示,相撞事件可能与俄罗斯卫星失控有关。

俄罗斯则表示,此次相撞可能是美方卫星错误闯入距地球表面约800千米的“垃圾轨道”造成的,并说在这一“垃圾轨道”里聚集着各国的失效卫星,俄罗斯“宇宙-2251”军用通信卫星早在1995年就停止了工作,不能说俄方“卫星失控”。

由于此类事件是首次发生,谁也没有经验,所以,现在还很难判断责任在哪方,需要深入调查、分析、研究才行。目前可以肯定的是,由于相撞的美国卫星还在工作,而俄罗斯的是早已退役的卫星,所以美国损失大大高于俄罗斯。另外,双方都认为这次事件不是人为制造的,否则性质十分严重。因为在冷战时期,美苏都曾打算研制一种名叫“反卫星”卫星的空间武器,即用充当“杀手”的一种特殊卫星去击毁敌对国的工作卫星,如果是有意撞击他国卫星,就等于拉开了太空战的序幕。所以,必须禁止太空武器化。

为何没预警

现在,很多人都在问:既然美国有如此强大的太空监测能力,可追踪直径10厘米以上的太空碎片,但为什么没有事先监测到美俄这2个质量分别为580千克和1吨的卫星要相撞呢?

其实,尽管美国对太空的监测能力很强,但按照需求来讲,其监测能力还不能完全满足需求,监测精度还不够高并且不够及时,因而无法完全预报相撞事件。太空的空间很大,想要预测几米范围之内卫星的相撞很难,准确预测到碰撞的概率较低。如果监测到2个太空飞行物之间的距离在100米范围内,它们就有可能相撞,或“擦肩而过”,因为目前的监测精度有限,误差较大。

2008年9月25日,在650千米轨道运行的一颗韩国卫星从一颗美国侦察卫星旁边擦过。当时两颗卫星之间仅仅相距431米,这就相当于两辆时速100千米的汽车之间仅相隔10厘米。

现在,美国五角大楼为公众所提供的可用数据并没有精确到足以估计两个太空物体可能碰撞的程度,这次卫星碰撞就是最好的例证。美国航空宇宙分析家凯尔索通过追溯分析发现,从五角大楼的公开数据来看,美俄相撞的两颗卫星应错位584米,但还是相撞了,由此可见监测误差很大。凯尔索开办了一个专门跟踪太空残骸的研究机构。通过精密的计算,他发现151个地球轨道物体“极可能相撞”,因为它们之间最近的间隔只有74米!

美国已承认,这次美俄卫星撞击事件没有提前预警是因为轨道计算有失误。如果每一个绕地球轨道飞行的太空物体运行轨迹都保持不变,那么通过多次观测,就能够准确地判断出该物体的位置和轨迹。但事实上,这些物体在绕地球飞行时,轨迹是在时刻发生变化的。任何意想不到的小故障,比如燃料装置突然发生意外,就会改变卫星的运行轨迹。另外,这些太空物体的运行轨迹还会受到地球大气环境,以及太阳、地球或者月亮重力改变的影响。上述任何的变化,都会引发太空物体的运行轨迹发生改变。美国军方一直在使用环境模拟模型来辅助计算并监控卫星的运行轨迹。美国航空航天局则设计了计算机模型对太空碎片进行研究,但由于模型依赖于观测得来的数据,而观测数据并不完全准确,加之将数据转入模型的过程中也会增加误差,因此,模型的整体准确性还不是很高。

美参联会副主席卡特怀特上将承认“这次卫星相撞确实有美国粗心大意之处”,但他同时表示,应该建立一个全球性质的卫星或者航天器防撞网,拉中国,俄罗斯、法国,英国和其他有能力利用太空的各方参加。卡特怀特上将说:“目前太空没有一个‘交通管制系统,我们应该建立这样的机制,以确定所有卫星的方位,防止其发生碰撞。”

另外,美国空间联合作战指挥中心监测的太空飞行物多达1.8万个,如此之多的跟踪对象迫使指挥中心不得不有所选择。美国国防部太空监视网络可以对大于5厘米的太空物体进行跟踪,但通常只计算评估那些相对比较重要的太空物体是否会发生碰撞,这包括900颗现役卫星、国际空间站以及航天飞机等。如果它们的运行轨道存在可能发生碰撞的危险,太空监测网络就会向操作控制人员发出警告。美国空军太空司令部发言人罗克说,并不是所有的卫星都能获得这种待遇,因为无论是人力还是计算机的运行能力都达不到这一点。

所以,现在很多人都在呼吁,广泛开展国际间合作,进一步扩大卫星在轨数据等信息的共享,否则卫星相撞事件还会发生。

不过,现在拉各国一起组建卫星防撞网“有难度”,因为就连美国空军和国防部都不愿意公开所有卫星运行的资料与数据。对此,美国非政府组织早在几年前就警告说,如果各部门都不愿意公布卫星运行数据,甚至连美国商务部和国防部之间都相互保密的话,那么地球轨道上的卫星迟早有一天会撞到一起。

简言之,目前对太空飞行

物的管理还非常难,因为这不仅要求监测到大量的空间飞行物,还要确定这些空间飞行物的轨道,并且还要预测出这些空间飞行物将来各个时刻所处的位置,才能真正躲避危险。

另据美国媒体报道,一家名为Socrates的私营网站通常每天会发布卫星潜在相撞危险的报告,“铱”星常常出现在其名单的前10位中,不过在2月10日的警告名单上却没有“铱”星。而法国航天飞行控制中心副主任菲利浦古迪则说,该中心此前发现“铱-33”和“宇宙-2251”将会有“近距离接触”,但没有发出警告。不过,这次卫星相撞事件有可能使美国国防部争取到更多经费,以加强对太空飞行物的监测,保护美国的太空资产,尤其是要防止敌对国干扰或击落美国卫星。

欧洲航天局于2009年2月16日宣布,他们已经决定采取行动,建立自己的太空监控网络,对太空垃圾进行严密监督。目前,欧洲航天局在此次撞星事件后,只能向美国索取相关材料。但他们显然不想永远求人。欧洲航天局已开始完善自己的监控网络“空间状况感知”系统。据悉,该项目已经启动,启动阶段耗资6400万美元,2011年完成,而整个项目最早可望在2017年或2018年完成。按照计划,以后欧洲航天局将依靠自己的系统,对最小直径10厘米的太空垃圾进行监控。欧洲方面迫切希望有效维护自己卫星的安全,因此,一个及时,高效的监控网络显得非常必要。除了太空垃圾,他们还打算通过这一系统监视对卫星有致命伤害的太阳耀斑,近地小行星等目标。

有法可依吗

随着人类探索和利用外层空间活动的开展,相关的一系列法律问题也应运而生,如外层空间,航天员和空间物体的法律地位,空间物体造成损害的赔偿责任等。这些问题涉及国际社会的整体利益和国家的权利义务,需依照各国共同制定和遵循的法律原则和规则加以解决。为此,联合国的“和平利用外层空间委员会”(简称“外空委”)于1962年成立了法律小组委员会,负责拟订有关外空活动的条约、协定和其他法律文书草案,并提交“外空委”和联合国大会审议通过。联合国大会通过的外空条约和协定生效后即成为对缔约国有约束力的国际外层空间法,简称空间法,属国际法范畴。

联合国现已先后制定了《外空条约》、《营救协定》、《责任公约》、《登记公约》和《月球协定》5个有关外层空间活动的国际公约。这些公约确立了人类外空活动的基本法律原则,并初步建立了4项基本的空间法律制度,即空间营救制度,损害赔偿制度,空间物体登记制度以及探测和利用月球的制度。

除上述外空条约外,联合国大会还通过了一系列以探索和利用外层空间为主题的原则和宣言,其中最重要的有:《各国探索和利用外层空间活动的法律原则宣言》,《各国利用人造地球卫星进行国际直接电视广播所应遵守的原则》、《关于从外层空间遥感地球的原则》、《关于在外层空间使用核动力源的原则》、《关于开展探索和利用外层空间的国际合作,促进所有国家的福利和利益,并特别要考虑到发展中国家的需要的宣言》,《空间千年:关于空间和人的发展的维也纳宣言》。这些原则和宣言,虽然在严格意义上尚不具有法律的约束力,但作为联合国大会通过的文件,在一定程度上代表了空间法的发展趋势,对各国在相关领域的活动具有指导作用,是最终形成法律规范的重要基础。

中国于1983年加入了《外空条约》,并于1988年加入了《营救协定》、《责任公约》和《登记公约》等。

空间法是国际法一个发展中的新分支,还很年轻,新的法律问题还在不断产生出来,比如,现有的空间法文本只考虑到航天器的权属和归属,却未涉及太空碎片的责任归属问题;国际上以前只处理过空间物体坠落时对地面造成损害的赔偿(责任),还没处理过两个完整的航天器在太空相撞后如何界定责任和赔偿的事件。

就这次“撞星”事件,美国航空航天局约翰逊航天中心轨道碎片专家马克·马特内说:目前人们很关心到底“谁撞了谁”,谁该为造成的太空碎片负责。不过我认为双方不可能就此打官司,可能会不了了之。因为相撞的具体情况并不清楚,而且目前没有一项国际公约对太空碎片问题进行具体规定。不过,今后如果有别的卫星或航天器被此次撞击造成的碎片击中,倒是有可能出现索赔要求。联合国目前有一个1967年生效的《外空条约》。这是唯一的至少部分涵盖了这种“撞星”问题的国际法律,它对卫星发射的责任问题进行了规定。美国和俄罗斯都是这个法律的签约国。按照这个法律,谁错谁负责。

也有人认为,对于这次太空“交通事故”可以使用《责任公约》(全称叫《空间物体所造成损害的国际责任公约》)来裁定赔偿问题。该公约对各国在外层空间活动中担负的责任做了较为清楚的阐述。根据该公约第2和第3条的规定,发射国对其所发射的空间物体造成的损害负有赔偿责任;第4和第5条又规定,在共同致害时各发射国承担连带及个别责任。

不过,由于此前没有发生过卫星相撞这类太空重大“交通事故”,太空“交通法”仍属纸上谈兵,尚存在着法律规定不完善、监控困难、可操作性不强等问题,远没有达到针对汽车等地面交通工具依法管理的水平。

美国专家詹姆斯奥伯格则认为,这“当头一撞”撞出了法律问题,此事应当引起奥巴马政府对太空垃圾问题的重视:“应该通过立法的方式来保证太空的安全,应对太空垃圾,从而让人类有一个可持续发展的太空环境。”曾在美国商务部和国务院任职的詹姆斯·刘易斯赞同地说,美国是应该考虑“太空立法”了,比如说,铱星公司极可能会对俄方采取索赔行动。然而,由于目前还没有相关法律,所以想让俄罗斯人掏腰包恐怕比登天还难。

所以,美俄卫星相撞为太空“交通安全”敲响了警钟,其中完善太空”交通法”是维护太空“交通安全”的关键。

责任编辑:兆然

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