应对日益严重的空间碎片威胁需要更好的数据、创新和监管

从左到右：2024年11月20日，在小组讨论期间，空间碎片DAO的主持人Isabelle Mierau、Astroscale的Andrew Faiola、EIC的Stela Tkatchova、Neuraspace的Thomas Eggenweiler和Look Up Space的Juan Carlos Dolado Perez。图片来源：SpaceNews/Andrew Jones

根据关于这一问题的小组讨论，管理日益增长的空间碎片威胁需要更大的紧迫性，需要提高传感器能力、填补数据空白、经济激励和新技术。

11月20日，在不来梅举行的欧洲空间技术博览会上，与会者在题为“空间碎片减缓——太空垃圾日益增长的威胁”的小组讨论中表示，根据欧空局的模型，大约有100万个物体在绕地球轨道运行1厘米到10厘米之间，空间碎片是日益增长的太空经济面临的一个迫在眉睫的问题。

碎片的日益增多，加上卫星和巨型星座计划的快速扩张，增加了轨道运行的复杂性。这不仅给卫星带来了风险，也给依赖它们的全球经济和安全系统带来了风险。

关键轨道带，特别是低地球轨道（LEO），日益拥堵，导致防撞机动呈指数级增长。像SpaceX这样运营大型星座的公司每年都会进行数千次这样的演习。这些星座也在改变它们运作的环境。

葡萄牙太空交通管理初创公司Neuraspace的商业总监Thomas Eggenweiler表示：“过去，提高轨道是小菜一碟，但现在我们的很多客户都在通过我们所谓的星链墙。所以这真的是在丛林中航行。”。运行中的星链卫星在550公里的高度运行。

与此同时，卫星和火箭级碎片等产生碎片的事件继续加剧了局势。自6月以来，已经发生了五次碎片化事件——两次单独的长征六号甲末级事件、阿特拉斯五号半人马座末级解体、Resurs-P 1卫星爆炸和国际通信卫星-33e解体。

不断增长的碎片和星座的扩散意味着准确跟踪碎片和发出警告的能力至关重要。准确和及时的数据是空间态势感知（SSA）的基础，但目前的能力存在重大差距。现有的传感器难以一致地检测较小的物体，并且操作员之间的透明度和数据共享有限。

总部位于巴黎的Look Up Space的创始人兼首席技术官Juan Carlos Dolado Perez说：“我们需要足够灵敏的传感器来检测小物体。”他说，这意味着低地球轨道的物体只有几厘米大，地球静止轨道的物体大约有20厘米大。

佩雷斯说：“我们需要持续观察，只是不要发现它们。”他补充说，反应性和及时性也是关键。佩雷斯说：“从检测到需要数据的那一刻，我们需要一小段时间来处理这些数据并提供信息。”

日期对象名称COSPAR ID碎片估计数量

2024年6月26日复苏计划编号2013-030A 100+

2024年7月4日长征6A上段2024-126C未知

2024年8月6日长征6A末级2024-140U 700–900

2024年9月6日阿特拉斯五号半人马座末级2018-022B 40+

2024年10月19日国际通信卫星组织33e 2016-053B~500

2024年6月以来的主要轨道碎片事件。

与此同时，管理太空的法律框架正在努力跟上轨道活动的快速增长。

欧洲创新委员会太空项目经理斯特拉·特卡楚娃认为：“在监管方面，脱轨要求应该是五年。我认为25年的时间高得离谱。”她指的是低地球轨道上的航天器应在任务完成后最多25年内脱轨的一般指导方针。

Astroscale商业总监Andrew Faiola表示，还需要鼓励对空间碎片采取积极行动。

Faiola说：“我们需要激励负责任的行为，而不仅仅是惩罚不良行为。”他补充道：“关键行动是改变规则。没有真正的合规义务，这确实需要一些监管，但它必须在我们看到以正确方式行事的激励措施而不是惩罚措施的情况下取得适当的平衡。”

新兴的解决方案包括主动碎片清除（ADR）、空间交通管理的人工智能和自动化，以及法规和标准。但商业案例也是创新者将技术带入太空经济的主要挑战之一，讨论主持人、太空碎片DAO创始人Isabelle Mierau指出。

Faiola表示，清除碎片的商业案例不仅关乎收入，还关乎降低成本，例如延长卫星的使用寿命。他补充说，政府必须以身作则，通过投资这些服务来催化市场。然而，随着碰撞警告的数量和对推进剂消耗机动的需求不断增长，延长卫星的寿命变得越来越具有挑战性。

当被问及未来需要什么来解决碎片问题时，Tkatchova表示，她很乐意看到使用太阳能来清除空间碎片，以及太阳能帆、动态系绳或无推进器推进技术，包括最大限度地减少再入大气层污染的解决方案。

“交通规则需要改进，以激励太空中基本负责任的行为，”Eggenweiler说。“第二件事是，我们需要更多更好的关于太空情况的数据。第三件事是：如果你在家里看你的汽车，它们比我们在航天器上的卫星有更多的防撞智能，而这些卫星是价值数百万欧元的航天器。”

佩雷斯同意，数据缺口需要在未来五年内填补，并解决技术、技术和监管方面的问题。费奥拉说：“太空是一种我们每天都在使用但看不见的无形基础设施。”失去它可能会对我们的经济和安全产生毁灭性的影响。

讨论总体上表明，空间碎片管理不仅涉及技术，还需要在监管、创新和经济框架之间保持一致。

编丨潇歌

图丨网络

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