美国太空交通管理建设分析

段锋（国防大学军事管理学院）

2018年6月18日，美国发布《航天政策3号令》（SPD-3）——《国家太空交通管理政策》，标志着美国对太空交通管理的重视程度达到新的高度，也标志着美国放弃了通过国际协商来制定太空交通管理规则的模式，开始了先自建太空交通管理规则体系，再影响国际和他国规则体系建设的路径。美国的行为具备一定的客观必然性，但也带着强烈的自利色彩，很可能对未来的国际太空格局产生重大影响。

1 美国决心脱离中俄来主导国际太空交通管理规则体系的建设

近二三十年来，随着国际太空活动日趋频繁、空间碎片持续增加，国际太空界对太空交通管理的研究也不断升温，相关国际机构和组织也一直在探讨如何建设太空交通管理规则体系。在此背景下，SPD-3的出台表明美国已经选定了脱离中俄，自行开展太空交通管理规则体系建设，进而影响、塑造相关国际规则体系建设的路径。

根本目的是保持美国的太空领导地位

美国对“领导地位”的追求是国家战略层面的，涵盖了政治、经济、科技、军事等各个方面。太空直接关系到美国的国家地位、军事能力与科技水平，始终是美国追求国际领导地位的重要领域，在多届政府《国家航天政策》及各类相关具体政策文件中均有明文表述。美国对太空领导地位的追求也是全方位的。从部门来看，包括了国家安全航天、民用航天、商业航天；从任务领域来看，包括了进入太空、利用太空、控制太空。太空交通管理涉及空间碎片、空间态势感知、太空避撞，涉及规则制定与技术标准，涉及国内法律法规和国际条约协议，最终会关系到未来国际太空舞台上的话语权、主导权。因此，SPD-3明确指出：“为保持美国的太空领导地位，我们必须开发一种新的太空交通管理路径来应对当前和未来的运作风险。”

为美国商业航天的发展廓清道路

太空时代的前几十年，航天器及空间碎片的数量相对较少，人们往往不太担忧太空物体相撞。进入21世纪后，形势的变化使发展太空交通管理的呼声逐渐提高。而使太空交通管理问题愈加凸显的则是由大量小卫星构成的低轨大型星座。美国太空探索技术公司（SpaceX）、一网公司（ONEWEB）、特亚控股公司（Theia Holdings）、波音公司（Boeing）等航天企业均计划建造这样的星座，这将有可能使未来10～20年内低轨卫星数量从当前的1000颗左右迅速攀升至16000颗以上。由于这些卫星多集中于有限的轨道而非均匀分布于整个近地太空，将使这些轨道变得十分拥挤。2017年11月，阿尔·安萨尔杜阿等三人联合发表《就太空交通管理致彭斯副总统和国家太空委员会的一封公开信》（下文简称《公开信》）指出，当前“600～1020km高度的几个轨道带已经挤满了运行中的卫星和轨道碎片，非常危险”，未来这一问题将更加突出，太空物体空间相撞的风险将大幅增加。与此同时，随着美国空间态势感知能力的提高，能够跟踪到的太空物体数量也在逐渐上升，这也对太空交通管理能力水平提出了更加直接和现实的需求。当前，国际商业航天的主力在美国，美国商业航天将首先面临轨道拥挤、空间相撞风险增大等问题，而商业航天已经成为美国航天最具活力的力量，维护商业航天的发展就是维护整体美国航天的发展。SPD-3中5次提到了“领导地位”，有3次是“商业领导地位”。因此，美国发展太空交通管理规则体系的心情要比其他国家迫切，而且还积极支持商业航天参与其中，SPD-3提出的第三项目标即为“鼓励、推动美国在科学技术、空间态势感知和太空交通管理上的商业领导地位”。

美国选定“自下而上”途径来发展太空交通管理规则体系

国际空间法体系、国际电信法等虽然提供了一个规范国际太空活动的基本制度框架，但由于这些法律制度不尽完善、缺乏针对性和约束力，同时也缺少复杂的太空交通管理规则所需的基本条款，再加上主要航天国家之间尚未建立充分的谅解与协作，使得通过国际协商模式来制定国际太空交通管理规则面临很大的挑战。另一方面，美国也不希望别的国家或地区来主导这一进程。欧盟(EU)提出的《国际太空行为规范》就没有得到美国的支持。总的看，美国太空理论界普遍不太看好先多国协商制定国际规则、后在各国分别实施的“自上而下”路径。2014年5月，密西西比大学法学院P.J.布朗特教授在众议院科学、太空与技术委员会太空分委员会举行的听证会上就明确指出，国际规则体系虚弱之际，正是美国领导建立太空交通管理规则体系的有利时机，美国可以借此影响塑造国际太空交通管理规则体系的发展，并确保国际规则体系符合美国国家利益。《公开信》也呼吁美国“不应坐等通过国际合作来加强太空安全，而是要充分发挥领导作用”，“起到领导示范的作用，让其他国际组织有序地加入进来”。虽然作为官方文件的SPD-3没有表达类似企图，仅中性地描述了美国的全球参与职责，但这丝毫没有改变美国太空理论界对于“自下而上”途径的热情。2019年，布朗特及航空航天公司的麦克尔·P.格里森等人继续发表文章呼吁首先建立美国国内的太空交通管理规则体系，再带动、辐射他国，并最终塑造国际太空交通管理规则体系。

2 美国发展太空交通管理规则体系的举措

总体上看，美国将在建立相关体制、整合美国国内和部分国家相关资源的基础上，打造一个以美国为核心的太空交通管理规则体系。

理顺相关机构的责权关系

领导管理上的多头、分散是美国航天界的一个普遍现象，国家安全航天、民用航天、商业航天领域均是如此。具体看，联邦航空局负责航天发射和再入活动，以及与发射相关的空间碎片事务；联邦通信委员会负责电磁频谱和空间碎片减缓；国家海洋和大气局负责遥感卫星，以及部分空间碎片减缓任务；国务院负责太空事务方面的国际协调；国防部负责空间态势感知数据的收集与分发。多头、分散容易产生职权的重叠、空白，也容易产生职权的争夺。2016年，联邦航空管理局（FAA）商业航天运输办公室就曾和美国战略司令部（USSTRATCOM）达成共识，支持将一部分太空交通管理事务从国防部逐步转交给联邦航空局。《公开信》则建议另行设立联邦太空交通局。但SPD-3最终选择美国商务部牵头负责太空交通管理事务，很可能与美国对商业航天的重视、太空交通管理对商业航天的重要性直接相关。而美国政府决定不再沿袭原有的分离职权格局，改由一个机构来牵头负责，最重要的意义是可以填补分离格局造成的太空交通管理职权空白。布朗特就反复指出，美国的政府机构有权要求运营商为卫星加装防护罩以减少空间碎片，但在可能发生空间碰撞的情况下，却没有一个政府机构有权要求运营商实施相应的轨道机动。SPD-3明文指定由美国商务部牵头负责空间态势感知数据库建设和避撞支持服务这两项太空交通管理的核心业务，使其成为美国太空交通管理体制的枢纽，有望填补相关职权空白，理顺相关机制，加快美国太空交通管理规则体系的建设步伐。

整合既有的资源及经验做法

目前，在国际太空界和美国国内，有不少机构、组织正在或已经发展出了一些与太空交通管理相关的制度或经验做法，但总体上处于零散、各自为政的状态。这些机构或组织既有政府间、非政府间国际组织，也有美国国内组织；既有美国政府部门，也有商业航天公司自发组织的民间机构。所获的成果既有成文的，也有不成文的；既有强制性的，也有非强制性的。从具体技术领域来看，在减少空间碎片方面，包括联合国和平利用外层空间委员会（COPUOS，简称联合国外空委）2007年发布的《空间碎片减缓指南》；ISO 24113-2011《航天系统-空间碎片减缓要求》；机构间空间碎片协调委员会（IADC）2002年发布的《空间碎片减缓指南》；美国政府2001年发布的《轨道碎片减缓标准做法》（ODMSP）；美国联邦通信委员会（FCC）2004年发布的《关于轨道碎片减缓》；美国国家航空航天局（NASA）2017年发布的《国家航空航天局关于限制轨道碎片、评估流星体与轨道碎片环境的程序要求》（NPR 8715.6B），以及《限制轨道碎片的过程》和《限制轨道碎片手册》；美国国防部（DOD）2000年发布的第3100.12号指令《太空支持》和2012年发布的第3100.10号指令《太空政策》；空军第91-217号指令《空间安全与预防事故计划》等。在太空飞行安全、空间避撞方面，包括ISO/TR 16158：2013《航天系统——避免与在轨物体相撞》；国际空间数据系统咨询委员会（CCSDS）建立的“交会数据信息”（CDM）标准；美国空军联合空间作战中心（JICSpOC）的《太空飞行安全手册》等。在太空安全接近与空间操作方面，美国国防部国防高级研究计划局（DARPA）在2016年成立了交会与服务操作执行联盟（CONFERS），聚焦于发展在轨服务领域的规则与标准。在空间态势感知数据共享方面，国际空间数据协会（SDA）构建了卫星运营商之间的数据共享机制，探索了很好的实践经验。在载人航天方面，美国材料与试验协会标准（ASTM）国际公司也开始探索相关的制度建设。这些相关资源及经验做法已经打下了一定的太空交通管理制度与实践基础，美国很可能会在充分吸纳、借鉴这些分散成果的基础上，整体、系统地建设太空交通管理规则体系。

针对性地进行技术开发与系统建设

太空交通管理不仅是一个规则问题，背后也需要先进的技术支撑，规则建设与技术发展是紧密关联、同步互动的。如格里森等人指出《轨道碎片减缓指南》中的“25年规则”（要求在航天器寿命结束后25年内将其移出在用的稠密轨道）业已过时，需要做出修正，缩短退役航天器留轨时间至25年以下。若这样，将对航天器的设计、制造、运行产生很大影响，美国联邦通信委员会等机构也可能需要在相应技术管理上做出调整。当前，美国已经拥有不少与太空交通管理相关的技术与硬件系统，且多处于世界领先水平。接下来，美国将会力争保持其领先优势。如在空间态势感知方面，美国考虑建设第二个“太空篱笆”（Space Fence）系统，其他可能的技术途径还包括在卫星上加装反射器或信标机等；在太空交通管理方面，可能的技术途径有改进算法、利用云计算、加强与运营商信息共享等；在减少空间碎片方面，SPD-3明确要求发展主动的碎片移除技术，以确保重要轨道区域的太空安全。

拉拢部分国家打造以美国为核心的太空交通管理规则体系

美国放弃国际协商模式，主要目的是规避中俄等航天大国，而非放弃对国际太空交通管理规则体系的塑造。事实上，美国在部分相关领域入手较早，已经形成了一定的国际影响力。在空间态势感知方面，2004年美国开始实施商业与外国实体试点计划，通过Space-Track.org网站公开部分空间态势感知数据，使其他国家在一定程度上形成了对美国数据的依赖；在空间碎片方面，格里森认为《轨道碎片减缓指南》对机构间空间碎片协调委员会制定《空间碎片减缓指南》产生了影响，后者接下来又影响了联合国外空委《空间碎片减缓指南》和ISO 24113的制定。今天，美国等13个机构间空间碎片协调委员会成员国、欧洲航天局（ESA）成员国均把相关的空间碎片减缓标准引入国内法律或规章制度。或许是受《轨道碎片减缓指南》的启发，SPD-3实际上支持美国这种先自建太空交通管理规则体系，然后影响国际规则体系，继而影响各国规则的“三步走”策略。与此同时，美国也已经或正在与部分国家和企业开展太空交通管理方面的合作，美国军方分别与澳大利亚等21个国家、2个政府间组织以及80家商业公司签订了空间态势感知数据共享协议。美、日还计划开展合作，以将美国空间态势感知传感器搭载到日本“准天顶卫星系统”（QESS）上。美国与芬兰空军也计划开展空间态势感知方面的合作。总体上，美国一方面希望利用自建的规则体系来影响他国；另一方面希望通过实质性的技术合作来吸引他国，试图通过软、硬两手“双管齐下”来打造以美国为核心的区域性国际太空交通管理规则体系。

3 结论

近年来，美国航天理论界积极鼓动造势并影响国会在太空交通管理领域的态度，美国政府和军方也已实质性地开展并主导了与部分国家在太空交通管理领域的合作。多方合力推动特朗普政府出台了SPD-3，最终明确了美国在未来太空交通管理上的发展路径。SPD-3是美国航天界行动与理论成果的集中体现。若按SPD-3所规定的路径发展下去，美国很可能带领部分国家率先打造一套太空交通管理规则体系，进而塑造并主导国际性太空交通管理规则体系。在这样的一个国际性规则体系内，美国在保证一定程度公平的同时，必将追求自身利益的最大化，而这将直接损害其他航天国家的航天利益。这是我们需要提高警惕并尽早做好应对准备。

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