地球的外層到底有多少碎片？在未來，星鏈衛(wèi)星會布滿夜空嗎？

重要的不是你的激光有多大，而在于你會如何使用它。太空法是打擊空間碎片的重要組成部分。

圖解：地球外層太空的衛(wèi)星包圍圖像

太空正變得擁擠。有超過1億塊微小的碎片在地球軌道上旋轉(zhuǎn)，同時有數(shù)萬塊較大的碎片和約3300顆正在運行的衛(wèi)星。

讓天文學(xué)家感到憤怒，也讓休閑的觀天者感到困惑的是像 "星聯(lián) "這樣的大型衛(wèi)星星座正變得越來越普遍，。在未來的十年里，我們可能會看到比迄今為止所有歷史上發(fā)射的衛(wèi)星還要多得多的衛(wèi)星。

軌道上的物體之間的碰撞變得越發(fā)常見和難以避免。最近澳大利亞的電子光學(xué)系統(tǒng)公司（EOS）提出了幾項使空間碎片脫離危險的技術(shù)，他們計劃使用一對地面激光器來追蹤碎片，并 "推動 "其遠(yuǎn)離潛在的碰撞，甚至完全脫離軌道。

對于這樣的工具，在未來幾年中將會有很大的需求。但是，除了新技術(shù)之外，我們還需要研究出監(jiān)管太空活動的最佳方法，并決定誰對其負(fù)責(zé)。

積極清除雜物

圖解：Astroscale的ELSA系統(tǒng)將使用磁鐵來捕獲空間碎片。(圖片來源: Astroscale)

EOS的激光系統(tǒng)只是過去十年中提出的一系列 "主動清除碎片"（ADR）技術(shù)之一。其他技術(shù)還包括了帆、觸角、網(wǎng)、爪子、魚叉、磁鐵和泡沫。

除澳大利亞之外，的Astroscale公司目前正在測試其ELSA系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用磁鐵捕捉碎片。英國的RemoveDEBRIS項目一直在試驗用網(wǎng)和魚叉。航天局（ESA）正進(jìn)行各種與碎片有關(guān)的任務(wù)，包括ClearSpace-1 "太空爪"，旨在抓住一塊碎片并將其拖到較低的軌道，在那里爪子和它捕獲的獵物將在一個火熱的擁抱中結(jié)束它們的生命。

險情正變得越來越普遍

空間碎片構(gòu)成了一些非常真實的威脅，也間接導(dǎo)致了對ADR技術(shù)的興趣正在迅速增長。歐空局估計，目前有1.28億塊小于1厘米的碎片，約90萬塊長度為1-10厘米的碎片，以及約3.4萬塊大于10厘米的碎片在地球軌道上。

鑒于空間物體的高速運動，任何碰撞--與碎片或 "活 "衛(wèi)星的碰撞--都可能產(chǎn)生成千上萬的碎片。這些可能會產(chǎn)生更多的碰撞和更多的碎片，可能會引發(fā)被稱為 "凱斯勒效應(yīng) "的碎片的指數(shù)式增長。最終，我們可能會看到地球周圍出現(xiàn)一個 "碎片帶"，使進(jìn)入太空變得更難。

最近一段時間，我們已經(jīng)看到了太空中的幾次"瀕臨碰撞"。2020年1月下旬，我們只能無助地看著兩顆"死亡 "衛(wèi)星--IRAS和GGSE-4--在距離對方幾米的范圍內(nèi)經(jīng)過。宇航局在計算出與碎片碰撞的風(fēng)險高于正常值時，通常會移動國際空間站的位置。

更多的衛(wèi)星，更多的風(fēng)險

隨著更多衛(wèi)星群的發(fā)射，空間碎片的問題變得尤為緊迫。2019年，歐空局將其一顆地球觀測衛(wèi)星送上了一個小彎道，以避免與SpaceX的一顆Starlink衛(wèi)星發(fā)生碰撞的高度可能性。

就在過去的幾天里，"一網(wǎng) "和 "星聯(lián) "的衛(wèi)星危險地接近了碰撞。如果幾家大公司每天宣傳的計劃得以實現(xiàn)，未來幾年發(fā)射到太空的物體數(shù)量將達(dá)到1957年第一個人造物體（斯普特尼克1號）被送入軌道后的60年間發(fā)射的總數(shù)量，達(dá)到10倍之多。

圖解：SpaceX的Starlink星座的衛(wèi)星在未來幾年將成為夜空中越來越常見的景象。(圖源：Marco Langbroek via SatTrackBlog)

太空法可以提供幫助

任何緩解空間碎片問題的可行技術(shù)都應(yīng)該被徹底探索。同時，積極清除碎片也將引起政治和法律問題。

太空是一個超越國家管轄的區(qū)域。就像公海一樣，太空是通過國際法管理的。1967年的《外層太空條約》和隨后的其他四個國際條約規(guī)定了一個框架和關(guān)鍵原則，以指導(dǎo)負(fù)責(zé)任的行為。

雖然工程師們可能設(shè)想到了漁網(wǎng)和魚叉，但國際法對有志于太空 "海盜 "的人來說是個壞消息。任何太空物體或其中的一部分，無論它是否有功能，都在 "登記國 "的管轄之下。

根據(jù)國際法，捕獲、偏轉(zhuǎn)或干擾一塊碎片將構(gòu)成 "國家在外層太空的活動"，這意味著授權(quán)或同意ADR操作的國家有國際法律責(zé)任，即使該行動由一家私人公司進(jìn)行。此外，如果出了問題（如我們所知，空間是硬的），根據(jù)適用的條約，責(zé)任制度適用于 "發(fā)射國"，包括了那些參與發(fā)射ADR飛行器的國家。

軌道的規(guī)則

除了法律上的技術(shù)問題之外，清除碎片還涉及了諸多復(fù)雜的政策、地理政治、經(jīng)濟和社會挑戰(zhàn)。 例如：誰有責(zé)任來清除廢墟？誰應(yīng)該付錢？非航天國家在討論中擁有什么權(quán)利？哪些碎片又應(yīng)作為遺產(chǎn)被保存下來？

如果一個國家發(fā)展了清除或偏轉(zhuǎn)空間碎片的能力，我們怎么能確定他們不會用它來清除或偏轉(zhuǎn)另一個國家的 "活 "衛(wèi)星？

專家們正在努力認(rèn)識和確定適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管 "改到規(guī)則"。聯(lián)合國和平利用外層空間委員會（COPUOS）處理空間治理問題，多年來它的議程上一直有 "與空間碎片減緩和補救措施有關(guān)的法律機制"。有一些已經(jīng)被廣泛接受，實用的碎片減緩，以及空間活動長期可持續(xù)性的準(zhǔn)則，但與此同時，每個提議的解決方案都會帶來其他問題。

最終，任何碎片補救活動都需要每個相關(guān)方之間通過談判達(dá)成協(xié)議，以確保這些法律和其他問題得到解決。最終，我們可能會看到一個標(biāo)準(zhǔn)化的程序出現(xiàn)，并與國際空間交通管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)。

如果我們想要確保人類的未來良好發(fā)展，確?？臻g活動能夠長期可行變得尤為重要。開發(fā)新的碎片清除方法，以及使其可用的法律框架，是找到與我們的星球共存的方法和促進(jìn)空間的持續(xù)安全、保障和可持續(xù)性的重要步驟。

BY:Steven Freeland,

FY:秋白

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