我国空间交通管理体系发展路线图的思路

2020-12-24姚文多冯书兴陈凌云航天工程大学

国际太空 2020年11期

姚文多冯书兴陈凌云（航天工程大学）

近几十年来，人类不断加大对太空的探索利用，虽然助力了人类文明的进步，但却导致太空垃圾密布，使得太空环境变得日益恶劣。为改变现状，很多国家和组织都呼吁建立国际空间交通管理体系，共同治理空间交通，确保太空的可持续发展。美国为了保持控制太空的绝对优势，在2018 年发布了《航天政策3 号令》（SPD-3）—《国家空间交通管理政策》[1]，着手构建本国的空间交通管理体系，并将主导建立国际空间交通管理体系作为目标之一。按照“美国至上”的理念建立的空间交通管理体系，必然会影响其他国家对太空的和平利用。对此，我国应预判未来太空利用发展趋势，以构建空间命运共同体为指引，设计我国空间交通管理体系发展路线图，及早创建具有我国特色的空间交通管理体系，在未来的太空竞争中占据优势。

1 国外空间交通管理发展态势

空间交通管理自身带有国际属性，只有将全球空间交通元素有机融合、科学管理，才能确保人类对太空的和平利用，有利于太空环境的可持续发展。但由于政治、军事等因素的影响，实现国际空间交通管理之路崎岖蜿蜒，难以在短时间内达成共识。自2009 年美俄卫星相撞事件发生后[2]，为保护本国空间资产，争夺太空资源、抢占未来太空优势，很多国家在空间交通管理领域进行了大量投入，取得了先机。

国际层面

与空间交通管理相关的政策法规基本都涵盖在联合国五大空间国际公约及联合国有关宣言、原则决议等国际文件中，这些法律文件虽然没有规定真正意义上的空间交通管理制度，并且随着国际形势的变化及科技的发展，部分条款已不适应未来太空可持续发展的要求，但它们共同致力于太空活动的治理，为建立空间交通管理法律政策奠定了基础。联合国和平利用外层空间委员会（COPUOS）、国际电信联盟（ITU）、机构间空间碎片协调委员会（IADC）等机构不断致力于促进空间交通管理秩序，通过各类会议、文件传达着国际意愿。此外，国际宇航科学院（IAA）、欧洲太空政策研究所（ESPL）等非政府性的国际学术组织对空间交通管理进行了跟踪研究，特别是国际宇航科学院提出的空间交通管理概念及不断发布更新的《空间交通管理—走向实施的路线图》报告，对全球空间交通管理发展产生了重大影响，获得了广泛认可。

美国

美国在太空竞争中占据霸主地位，拥有绝对数量及绝对质量的空间资产，美国施行全球霸权也严重依赖这些空间资产。因此，美国非常重视空间交通管理的发展，从20 世纪60 年代开始，美国在空间交通管理方面的建设一直走在世界的前列，同样也影响着国际空间交通管理的发展方向。2018 年发布的《国家空间交通管理政策》全方位描绘了美国空间交通管理的发展蓝图，标志着美国开始全面推进国家空间交通管理体系的建设，未来将会以其国家空间交通管理体系为基础，构建国际空间交通管理体系，推进太空霸权，争夺更多利益。

欧洲

欧洲对空间交通管理的研究起步较早，通过国家、组织及机构等各层级进行着全方位的建设，无论是从理论研究、硬件设施、科学技术还是法规制度，都形成了一定的规模。并且，欧洲各国普遍认为要通过国际合作来确保未来空间交通安全，为共同应对太空及国际形势的迅速变化，欧洲各国就数据资源共享、技术转让和其他合作项目达成了一些双边和多边协议。同时也想通过努力提升自身的综合实力，争取更多话语权。但由于美国一再横加干涉，导致欧洲空间交通管理体系发展受到一定的限制。

其他国家

除美国外，其他国家并未提出正式的国家空间交通管理政策，但是绝大多数航天国家都对空间交通管理进行了相关研究和建设，重点突出在以下几个方面：

一是空间态势感知及数据交换。通过建立本地空间态势感知功能或空间态势感知数据交换来建立和运行空间交通监控功能，以便获得更准确及时的信息。在美国继续保持全球最强大的空间态势感知能力的同时，俄罗斯、日本和印度等其他国家也在制定空间态势感知计划。

二是制定、实施和验证与空间交通管理相关的法律政策。例如，在国际级别，积极参与减少空间碎片、促进太空长期可持续性等国际准则的制定；在国家级别，制定特定的法规框架或专门的国家空间立法，以确保安全和负责任的太空行为。

三是加强空间交通协调领域的努力，特别是建立在双边和多边信息共享基础上的透明度措施。

2 我国空间交通管理体系发展需求与指导思想

当前，航天建设对于我国来说已成为维护国家安全的稳固基石，提升经济社会发展的重要助手，推动科学技术发展的有力引擎，服务国家政治外交大局的有效途径[3]。为减少我国航天建设方面的短板，规范我国空间交通管理秩序，做好与未来国际空间交通管理体系有机结合的准备，应设计符合我国国情的空间交通管理体系发展路线图，积极构建具有我国特色的空间交通管理体系。

发展需求

（1）增强航天实力，保护空间资产的需求

通过加强空间交通管理相关理论、政策、设施、技术等方面的建设，能够规范各类航天行为，处置突发航天事件，有效保护我国空间资产的安全，满足我国空间交通安全的需求，有效牵引我国航天实力的整体提升。

（2）参与国际空间交通管理建设，提升国际话语权的需求

拥有成熟空间交通管理建设成果，将会为我国在未来国际空间交通管理体系建设中获得更多话语权，为维护我国太空利益提供保障。

（3）加强国际合作，构建空间命运共同体的需求

通过国际间沟通交流，可以有效提升我国的太空信息资源储备，打破部分国家对太空信息的垄断。同时，有效的空间交通管理将为建设空间命运共同体保驾护航。

指导思想

为满足我国空间交通管理需求，以国家现有航天力量为基础，突出主要发展方向，注重关键技术研发布局，建设完善应用示范工程，提升战略支撑和保障，构建具有我国特色的空间交通管理体系，为维护空间交通交出中国范本。

3 我国空间交通管理体系发展设想

发展目标

（1）2020-2025 年

完成体制机制改革，理顺工作流程，制定出台空间交通管理相关法律政策，基本完成主体功能完备的基础设施建设，初步建成具备科技研发、设备升级和信息综合保障的空间交通管理体系，空间态势感知信息自主保障率达到80%，达到我国空间交通管理主要业务需要水平。

（2）2025-2030 年

完成军民结合产业布局，使商业航天迅速发展，完成专业人才培养体系建设，形成闭合回路，深入科研攻关，促进体系科技升级，基本完成天地组网建设，空间态势感知信息自主保障率达到85%。

（3）2030-2035 年

建设完成具有高科技含量及自主产权的天基、地基空间态势感知系统，构建天地一体化空间交通信息网络，组建多国多地区的信息共享平台，空间态势感知信息自主保障率达到100%，为全球提供全面空间交通信息，掌握多项成熟的空间碎片移除技术，有序开展移除行动，空间交通管理体系发展达到国际先进水平，空间命运共同体建设基本完成。

主要方向

（1）体制机制改革

一是建立协调决策机构。在航天系统部门成立空间交通管理协调、决策机构，实现集中统一领导，科学规划。二是完善监管机制。通过立法方式明确各级职责、权利和义务，采取合理手段定期考评，确保相关要素得到有效监管。三是构建完善沟通机制。规范拓展不同单位之间的协调联络方式，提升合作质效，加大信息共享力度，促进技术互补，减少资源浪费。

（2）基础研究及人才培养

一是加强空间交通管理发展动态的研究，系统梳理空间交通管理历史脉络、基本情况、发展态势和存在的问题，建立空间交通管理研究基线。二是加强空间交通管理基础理论的研究，开展体系构建、机制运行、主要特征和发展演变的研究。三是联合军队、科研院所、企业，协同培养一批具有太空专业素养及熟悉国际空间交通管理形势、空间法和空间发展战略的专业人才，为体系建设积蓄力量。

（3）法律政策体系建设

一是突出空间交通法律政策的地位作用。加快推进航天立法[4]，将空间交通管理作为重要环节突出出来。二是合理构建空间交通管理法律政策体系。区分不同层次，例如公约、规则和标准等制定相适应的法律政策，突出发射许可、物体登记、信息数据共享等政策制度，让体系建设有尺可量，编纂过程需保证有航天政策、管理、技术和法律等领域的专家参与，保证法律政策科学性。

（4）军民结合发展

一是激发商业力量参与热情。通过政策引导，鼓励商业力量进入航天领域[5]，特别是空间交通管理相关产业，提升体系的发展速度和质量，带动高新技术产业发展。二是构建资源共享平台。提升资源整体使用效益，加强信息共享、设施调用等机制，统筹军民重大基础设施使用，编纂军民重大试验设施共享目录，提升空间信息获取能力，增强国际竞争力。

我国空间交通管理体系发展路线图构想

（5）空间安全监管

一是加强航天资产监督管理。严格监督行为体是否按照法律政策实行登记报告等制度，认真组织对重大空间交通管理基础设施的监督检查[6]。二是强化航天活动监督管理。对航天活动的各类要素，从准入资质、科研制造、许可认证、在轨运行、空间应用、回收处理等方面进行全方位监管。三是重视航天环境监测。强化提升对航天环境的监测能力，积极发现并及时应对空间自然环境和敌对势力对我国空间资产的影响。

（6）国际交流合作

一是积极参与国际空间法律建设，增强话语权。积极参与相关国际组织的法律建设会议，提出具有建设性的意见建议，积累立法经验，增强国际影响力。二是搭建交流平台，推进全球布局。深化国际间航天合作机制，主动搭建信息交流平台，推进信息数据共享，积极参与空间碎片清除的交流合作，帮助更多国家提升空间交通管理能力。三是构建空间命运共同体[7]，提升国际影响力。坚持太空可持续发展理念，加强国际合作交流，争取得到更多国家和组织的支持，努力为构建空间命运共同体提供良好国际环境。

关键技术研发布局

（1）可靠性技术

一是提升可靠性度量水平。研究创新衡量可靠性指标和参数的技术方法，严格把控航天器可靠性要求，确保航天器在全寿命周期的可靠性[8]。二是增强航天器可靠性。通过高超工程技术，提升航天器可靠性，达到防碰撞、抗干扰、机动性强、智能维护等目的。三是保持航天器可靠性。在航天器全寿命周期内，全程监督管理，确保航天器的可靠性水平始终满足任务要求。

（2）空间操作技术

一是在轨维护与服务技术。具备故障维修能力，能够检测和维护航天器，具备轨道救援能力，确保航天器不受侵害，具备在轨装配与加工能力，增强航天器使用功能。二是空间碎片清除技术。创新发展空间碎片清除技术，构建基于微小卫星的空间碎片清除系统，采用空间技术试验验证目标探测识别和交会对接技术，提升清除能力。

（3）高新技术

一是大数据技术。加速新一代信息技术在空间交通管理方面的应用，提升数据实时接入、在线处理、数据融合和辅助决策等能力。二是人工智能技术。将人工智能技术应用于空间交通管理系统中，使系统能够智能分析空间态势感知数据，预测太空环境变化、空间碎片运行轨迹、空间资产碰撞预警及设计规避方案等。三是数据通信技术。利用新一代移动通信技术作为空间交通管理体系的通信基础支撑技术，发挥其传输速度快、延时低、带宽大、可靠性强的特点，构建“互联网+空间交通管理”新运作模式。