空间交通管理国际竞争博弈态势

任迪，黄宇民，汪夏

（钱学森空间技术实验室，北京100094）

1 引言

2018年6月18日，美国总统特朗普签署 “3号航天政策令”（SPD－3）—— 《国家空间交通管理政策》，首次在国家层面给出了空间交通管理概念，并积极开展管理实践，引起了国际社会的高度关注［1］。此后，航天大国为了维护空间安全战略利益和争夺空间活动主导权，围绕空间交通管理国际规则制定开展了激烈的竞争博弈。2021年1月24日，SpaceX公司的猎鹰9号火箭将143颗小型卫星送入太阳同步轨道，在刷新一箭多星发射记录的同时，也给空间交通管理带来了更大挑战［2］。空间交通管理已经成为外空领域的热点，新一轮外空博弈和竞争正在展开。

2 空间交通管理的产生背景与内涵

2.1 空间交通管理的产生背景

类似航空飞行活动中的空中交通管理，航天发射与再入、航天器在轨运行、航天器任务后离轨等活动也面临着如何确保安全、避免碰撞等交通管理问题。虽然人类早期航天活动对空间交通管理的需求不十分迫切，但是近年来，随着更多国家和机构参与航天活动，低轨大规模星座加速部署，空间物体、废弃物与碎片不断累积，空间活动秩序趋于失序，空间 “交通安全”问题越来越突出，空间交通管理需求日趋紧迫。

空间碎片数量急剧增加。根据欧空局空间碎片办公室统计，截至2021年1月8日，空间监视网络跟踪编目的空间碎片数量约为28210个，近地轨道空间碎片总质量超过9200t。通过模型计算，可对航天器造成致命破坏、尺寸介于 1～10cm的空间碎片多达90万个，1mm至1cm的空间碎片约1.28亿个［3］。2019年3月，印度首次反卫试验摧毁轨道高度300km的卫星，产生了至少6500个大于5mm的碎片。2021年3月10日，美国退役的诺阿-17（NOAA-17）气象卫星在位于817km高度的轨道上发生爆炸解体，美国天军第18空间控制中队已经追踪到16块碎片。

外空正变得愈发拥挤。自1957年苏联发射第一颗人造地球卫星以来，人类通过约6020次发射活动将约10680颗航天器送入外空，目前约有6250颗仍留在外空，其中约3900颗正常在轨运行［3］。近年来，以SpaceX、OneWeb为代表的商业航天公司提出了 “星链”等超大规模的小卫星星座发展计划，仅SpaceX公司就计划部署约42000颗低轨小卫星，将导致低轨典型轨道区域卫星愈发密集，频率和轨位资源日渐稀缺。

航天器在轨碰撞事件频发。2009年发生了人类历史上首次 “空间交通事故”，俄罗斯失效的宇宙-2251卫星与美国铱星-33碰撞，产生了超过2000个可跟踪编目的碎片，在轨卫星的直接相撞由理论上的威胁变成了事实的存在。到2020年10月底，超过19颗卫星因空间碎片撞击失效或异常，全球卫星每年机动规避碎片超过100次。“星链”等低轨大规模星座正在加速部署，未来的航天发射将需要穿越空间目标密集区域，极大增加在轨碰撞概率，同时也将导致发射窗口大幅缩短。

空间活动多样性趋势显著。近年来兴起的太空旅游、小行星采矿、在轨服务与维护、在轨组装与制造、空间碎片清除，以及未来可能出现的太空旅馆、轨道工厂等商业航天活动，更多主体参与航天活动，管辖权控制权、安全区保护、损害赔偿、信息通报共享、近距离空间操作风险防范等问题给航天活动监管带来更多挑战，同时也对空间交通管理带来新的更高要求。

2.2 空间交通管理的内涵

目前，国际社会对于空间交通管理的认识各不相同，美国、欧盟、俄罗斯和国际宇航科学院（IAA）等国家和国际学术机构提出了有代表性的观点［1］，但对空间交通管理的主要目标、管理范围、核心功能、体系框架等的认识基本一致。空间交通管理不仅涵盖航天发射监测与跟踪、全天域测控管理、空间目标跟踪监视编目预警、空间碎片预警、空间碎片主动／被动移除、星上态势与威胁告警、空间全频谱感知等，而且涉及与空间活动行为相关的国际规则、标准规范、政策法律、管理协调、活动监管等问题，是全球公域治理在外空领域的集中体现。

2.2.1 管理目标与范围

空间交通管理的目标是确保空间运行安全，减少日益恶化的空间环境对空间活动的负面影响，降低在轨碰撞和干扰风险，确保航天器的安全运行和空间资源的高效利用等。空间交通管理的范围涵盖航天器发射、在轨运行、再入返回、任务后处置等全流程，同时涉及外层空间、大气层内空间以及电磁频谱空间等。

2.2.2 管理要素

空间态势感知：获取确保空间活动安全、稳定、可持续所需的空间物体和空间环境的各种特征，包括在轨物体感知、电磁频谱感知和空间天气感知。

发射／再入／回收：为发射活动海空域使用进行通报与协调，针对撞击风险的发射窗口安全分析，对拟发射空间物体安全审查，对有控再入风险评估和无控再入监测预警与风险评估。

在轨运行：依据制定的航天器工作流程、规避技术标准和数据规范，对任务寿命期内在轨航天器活动实施管理，协调航天器间的活动，防止在轨碰撞与在轨干扰。

任务后处置：协调和实施航天器安全受控再入或在寿命期末主动／被动离轨，保证在轨运行航天器、返回航天器以及地面人员与财产安全。

频率轨位申请与使用：在技术研究基础上，并通过法律法规、标准、软件等管理手段确保频率轨位资源的安全、平等、高效利用。

2.2.3 管理体系

空间交通管理体系通常包括管理机构、政策法规标准、管理对象、基础设施等。

管理机构：包括航天活动主管部门、无线电管理部门、军队有关部门等。

政策法律标准：各国空间交通管理政策，空间态势感知、空间物体登记、信息透明与交流共享、空间碎片监测预警与防护减缓、频率轨位管理利用等具体标准和规则等。

管理对象：包括空间对象、空间活动和行为主体等。空间对象包括空间碎片、在轨航天器、运载器等；空间活动包括发射／再入／回收、在轨操作、轨道机动、在轨制造、信息获取、信息传输、亚轨道飞行等；行为主体包括发射者、所有者、操作者、控制者、航天员等。

基础设施：包括空间态势感知与生成系统、空间风险预警服务系统、星上风险告警和自主规避系统、指挥与调度系统、空间环境治理系统、空间天气监测预报系统。

3 国际空间交通管理发展态势

美国率先进入空间交通管理实操阶段。在政策法规方面，2016年，美国国家航空航天局（NASA）出台了 《轨道交通管理最终研究报告》，从国家层面提出空间交通管理架构，为后续出台相关政策奠定了理论基础。2018年，美国以 “3号航天政策令”发布 《国家空间交通管理政策》，出台了美国乃至世界上首份完整的空间交通管理政策，并向国际推广其管理标准和做法，谋取国际规则制定主导权［4］。2020年12月 9日新版《国家空间政策》提出制定维护空间活动安全标准和最佳做法，以协调空间交通。在管理体制方面，美国商务部成立了空间交通管理办公室，专门负责民用空间交通管理工作，2021年获得1500万美元预算。美国支持商业公司提供空间交通管理服务，分析图形公司 （AGI）运营商业空间运行中心，多渠道收集空间态势感知数据，向卫星运营商提供碰撞预警信息。在国际合作方面，美国与25个国家、2个国际组织和78个商业实体签署了空间态势感知数据共享协议，向国际推广其空间交通管理政策和服务，并计划与日本联合打造全球空间交通管理系统。

欧洲积极布局空间交通管理。欧洲在空间交通管理领域非常活跃，2017年4月由欧空局发布了 《执行欧洲空间交通管理制度》白皮书，提出了欧洲空间交通管理路线图，强调通过国际合作确立欧洲空间交通管理的话语权，推行欧盟倡议的 “外空活动国际行为准则”。欧洲空间政策研究所也开展了大量空间交通研究，近年来组织召开的欧洲空间政策大会中多次讨论空间交通管理相关议题。2021年初，欧盟在 “地平线2020”计划下投入300万欧元启动2项空间交通管理研究项目—— “面向21世纪空间运行的空间交通管理”和 “空间交通管理欧洲前进方式”，将研究提出空间交通管理的欧洲概念、体系框架、发展路径等。2021年3月2日，欧洲航天工业协会发布 《空间交通管理：欧洲航天将该抓住的机遇》，呼吁欧洲各国应抓住机遇，加强协作，减少对美国的依赖，站在空间交通管理讨论议题的最前沿，构建欧洲主导的规则标准体系，增强欧洲话语权和竞争力［5］。

俄罗斯由消极观望转向积极推动。俄罗斯虽然没有出台正式文件，但是多次正式表达态度。2016年，在联合国外空委会议上强调：必须通过国际合作实现空间物体数据的共享，特别是在联合国层面建立信息共享平台；没有有效的空间操作安全框架，空间交通管理将难以实施；需要统一的国际层面的基础设施支撑，以及更多技术层面的研究和协商。2020年2月，俄罗斯公开表示要制定相关外空国际规则，表明其立场正在发生转变，开始积极参与空间交通管理主导权的争夺。

在联合国框架下争夺话语权和空间利益。空间交通管理是近年来联合国及其机构层面谈判的热点议题，各国及相关组织均积极表达各自主张、争夺国际话语权。2016年，联合国外空委第55届法律小组会议上专门设立了 “空间交通管理所涉法律问题的一般性交换意见”议题，后续每年讨论该议题并延续至今。2019年，在联合国外空委科技小组会议上，空间交通管理成为当年的热门话题之一，欧洲空间政策研究所 （ESPI）组织召开 “通向空间交通管理运营的前进道路”边会，美国商务部代表作了 “美国空间交通管理政策实施情况”技术报告。此外，在国际电信联盟、日内瓦裁军会议等多个层面的谈判均涉及到了空间交通管理。

4 空间交通管理竞争博弈焦点

目前，主要航天国家在空间交通管理领域的利益需求和主张分歧较大，其竞争和博弈的焦点主要集中在以下方面：

一是空间活动控制权的争夺。美国更强调本国资产的绝对安全，强调 “他国对美国的空间透明”，拒绝任何国际 （包括美国资产）共同管理，其表面是为了维护外空安全，实质是想借助其强大的空间态势感知能力，制定有利于维持其领导地位的空间交通管理规则，掌控全球空间活动的监视权和控制权，以达到保持领先空间优势和遏制战略对手发展的目的。欧洲和俄罗斯则坚持基于国际合作开展空间交通管理，俄罗斯还倡导联合建立、维护共同的数据库，并遵循 “一致”的决策准则，抵制美国独家控制。

二是国际规则制定话语权的争夺。当前，正值空间活动国际规则体系的重塑期，上世纪六七十年代建立的空间活动国际规则体系已不能适应新的发展需要，以 “外空活动长期可持续性准则”（LTS）为代表的新一轮规则谈判正在进行。然而，单纯依靠各国自愿执行的LTS准则难以确保空间活动的长期可持续发展，空间交通管理规则正成为新的焦点。美国和欧洲均采取主动策略，即先提出体现自身利益诉求的解决方案，再向国际社会推广，争取国际规则制定的话语权和主动权。

三是空间发展利益和竞争优势的争夺。当前，低轨大规模星座加速部署、空间碎片主动／被动移除、在轨服务与维护、在轨组装与制造、太空旅游、外空资源开采等新兴空间活动发展势头迅猛，导致频率和轨位等战略资源日益紧缺。空间交通管理规则将对新兴空间活动予以规制，进一步优化现有管理标准和流程，谁能掌握空间交通管理的主导权，谁就能在未来空间竞争中取得领先对手的优势，极大地拓展发展空间。

四是航天装备技术发展制高点的争夺。用于空间交通管理的空间目标跟踪监视编目预警空间碎片，空间碎片主动／被动移除，星上态势与威胁告警、空间全频谱感知等关键技术，既可为航天器在轨正常运行、避免碰撞与干扰提供安全保障，也可用于空间目标监视预警、空间目标攻击与防护等军事目的。近年来，美国和欧洲开展了大量军事航天或民用航天项目，以军民两用、寓军于民的方式加速发展此类技术，谋求空间安全装备领先技术优势。

5 发展建议

随着全球外空公域治理问题日益突出，空间交通管理已成为大国竞争的焦点，主要航天国家围绕空间交通管理开展了激烈的竞争博弈。建议我国结合国际公域管理概念体系和我国战略需求，在 “人类命运共同体”理念指导下，深入论证并系统提出中国特色的空间交通管理体系，提前布局和储备空间交通管理相关技术，加快国家空间交通管理系统建设，深度参与空间交通管理国际规则制定，打造面向全球并提供公共服务的空间交通管理系统国际平台，为航天强国建设和外空国际治理提供坚实基础。