段鋒

（國防大學(xué)軍事管理學(xué)院，北京 100091）

1 引言

2022年9月30日，獨(dú)立于白宮的美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）不顧國會(huì)勸阻，在美國國家航空航天局（NASA）重新審查《美國政府軌道碎片減緩標(biāo)準(zhǔn)做法》之際，率先發(fā)布空間碎片減緩“5年規(guī)則”，要求工作在或穿越2000 km以下低地球軌道（LEO）區(qū)域的航天器，在任務(wù)結(jié)束后須盡快離軌再入大氣層，且最晚不超過5 年［1］。該規(guī)則建立在美國航天界主流意見基礎(chǔ)上，反映了新航天給空間碎片環(huán)境帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，與原“25年規(guī)則”相比，其嚴(yán)格程度大幅提升。5 年規(guī)則既是一項(xiàng)單純的空間碎片減緩指標(biāo)，也是衡量空間碎片減緩規(guī)則體系嚴(yán)格程度的最具代表性的標(biāo)志。25 年規(guī)則轉(zhuǎn)變?yōu)? 年規(guī)則，預(yù)示著空間碎片減緩規(guī)則體系整體上趨于嚴(yán)格。

2 曾經(jīng)成功的25年規(guī)則

1995 年8 月，NASA 發(fā)布《限制軌道碎片指南及評(píng)估程序》，要求“限制任務(wù)完成后的軌道壽命為25 年，或機(jī)動(dòng)至處置軌道”，最早提出了適用于LEO區(qū)域的25年規(guī)則，用于規(guī)范NASA航天器的空間碎片減緩行為。這條規(guī)則隨后被美國國防部、FCC 等政府部門采納，用于規(guī)范各自職權(quán)范圍內(nèi)航天器的碎片減緩行為。2001年，第一版《美國政府軌道碎片減緩標(biāo)準(zhǔn)做法》（USGODMSP，以下簡稱ODMSP）也采納了這一規(guī)則，用于指導(dǎo)所有聯(lián)邦航天器的空間碎片減緩行為。2019年11月修訂的ODMSP仍然保留了該規(guī)則。

25 年規(guī)則在美國之外也具有廣泛影響力，不少國際組織和國家采納了該規(guī)則。2002 年，機(jī)構(gòu)間空間碎片協(xié)調(diào)委員會(huì)（IADC）發(fā)布的第一版《空間碎片減緩指南》采納了該規(guī)則。IADC還指出，他們考察了限制任務(wù)后軌道壽命對(duì)碰撞概率、碎片數(shù)量增長的影響，發(fā)現(xiàn)25 年是一個(gè)合理的、合適的時(shí)限［2］。在IADC 之后，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織也在其ISO 24113《航天系統(tǒng)：空間碎片減緩要求》中采納了該規(guī)則。我國也在國標(biāo)GB/T 34513-2017/ISO 24113：2011《空間碎片減緩要求》中規(guī)定：“運(yùn)行在LEO保護(hù)區(qū)的航天器或運(yùn)載火箭軌道級(jí)（長期或周期性出現(xiàn)在LEO保護(hù)區(qū)），應(yīng)限制其任務(wù)結(jié)束后仍然出現(xiàn)在LEO保護(hù)區(qū)的累積時(shí)間最大值不超過25 年?！保?］法國的步子邁得最大，在世界上第一個(gè)將該規(guī)則寫進(jìn)了本國法律（2008年《空間活動(dòng)法》）［4］，使該規(guī)則的約束力大幅增強(qiáng)。2011年，法國退役了兩顆小型高橢圓軌道SPIRALE衛(wèi)星，兩顆衛(wèi)星都在任務(wù)完成后降低了近地點(diǎn)高度；法國國家空間研究中心降低了DEMETER 衛(wèi)星軌道，都是為了滿足25 年規(guī)則要求［5］。

不過，聯(lián)合國和平利用外層空間委員會(huì)的空間碎片減緩指南沒有寫入25年規(guī)則（事實(shí)上這份文件沒有任何定量要求）。一般來說，與航空航海領(lǐng)域相比，太空領(lǐng)域達(dá)成國際規(guī)則的難度要大很多，但從25年規(guī)則被接受的廣度以及持續(xù)了二十多年的事實(shí)來看，美國戰(zhàn)略與國際研究中心的一份報(bào)告認(rèn)為其是“迄今為止太空領(lǐng)域最為成功的規(guī)則之一”［6］的判斷是比較中肯的。

3 新航天帶來的挑戰(zhàn)

1995 年提出25 年規(guī)則時(shí)，太空領(lǐng)域仍然處于自1957年以來的發(fā)射次數(shù)少，衛(wèi)星質(zhì)量大、造價(jià)高、數(shù)量少的模式。但進(jìn)入21世紀(jì)后，以小衛(wèi)星（包括小、微、納、皮、飛衛(wèi)星）、大星座為標(biāo)志的新航天（也有說第二個(gè)航天時(shí)代）逐漸興起，尤其是2013年以來入軌衛(wèi)星數(shù)量開始顯著上升。對(duì)于壽命只有幾年甚至幾個(gè)月的小衛(wèi)星，25年將是其工作壽命的數(shù)倍、數(shù)十倍。由此造成空間碎片數(shù)量和近距離會(huì)合次數(shù)急劇增加，“凱斯勒綜合癥”可能性大幅上升。多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為，25年規(guī)則已明顯不能適應(yīng)形勢(shì)要求。美國航空航天公司（AEROSPACE）的分析表明，若繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的25年規(guī)則，那么到2100年，在LEO將形成超過10萬個(gè)棒球大小的物體，到2200年則是50萬個(gè)，而且這些數(shù)量的物體還僅僅是由21世紀(jì)20年代發(fā)射的衛(wèi)星星座產(chǎn)生的。當(dāng)前的任務(wù)后處置要求已不足以防止地球軌道的“公地悲劇”［7］。所以，一直以來縮短25年時(shí)限的呼聲都很高。歐盟太空特使、歐洲對(duì)外行動(dòng)署太空任務(wù)小組負(fù)責(zé)人卡里納·克拉埃博士就說：“25 年時(shí)限必須更新”“我認(rèn)為LEO的離軌應(yīng)盡可能地快，或者是在一個(gè)非常負(fù)責(zé)任的時(shí)限內(nèi)”［8］。不過，2019年版ODMSP仍然保留了25年規(guī)則，這令許多航天界人士感到愕然。在這次ODMSP修訂過程中，連“太空戰(zhàn)爭販子”——美國國防部都支持縮短25年時(shí)限，但牽頭修訂工作的NASA卻是最激烈的反對(duì)者之一。主要原因是NASA首席軌道碎片科學(xué)家J.-C.劉博士認(rèn)為，他們的模擬研究表明，比25年更短的時(shí)限并不能實(shí)現(xiàn)軌道碎片總量增長的顯著下降，反而會(huì)增加運(yùn)營商費(fèi)用［1］。另外也有一份研究支持劉博士的觀點(diǎn)，該研究認(rèn)為，任務(wù)后壽命為25 年、10 年或0 年，對(duì)200年后空間物體數(shù)量影響不大；但任務(wù)后處置50%成功率與80%以上成功率，對(duì)200年后空間物體數(shù)量的影響則存在極大差別［9］。不過，反對(duì)劉博士的人認(rèn)為NASA的模型忽略了800 km以下產(chǎn)生的碎片，雖然這些碎片在數(shù)十年內(nèi)將再入大氣層，但這些碎片依然顯著增加了致命的、不可跟蹤的碰撞風(fēng)險(xiǎn)和避碰負(fù)擔(dān)［10］。

25年規(guī)則的遵守率很成問題。對(duì)于約600 km以上的空間物體，無法依靠大氣阻力自然滿足25年內(nèi)離軌的要求，往往必須消耗推進(jìn)劑或是加裝各種主被動(dòng)離軌裝置才能滿足要求，給運(yùn)營商帶來成本上的壓力，使得25年規(guī)則的遵守情況一直不太好。在新航天時(shí)代，其后果會(huì)更加嚴(yán)重。對(duì)于一個(gè)由數(shù)千乃至數(shù)萬顆衛(wèi)星構(gòu)成的星座，即便剛好滿足90%的處置成功率，其10%的處置失敗數(shù)量也將是災(zāi)難性的。據(jù)歐空局空間碎片辦公室的數(shù)據(jù)，當(dāng)前，載荷的任務(wù)后處置遵守率約為60%，若排除自然遵守的（即軌道高度較低而在25 年內(nèi)自然大氣衰減的），任務(wù)后處置遵守率降至僅20%；火箭箭體的遵守率要好很多，約為80%［11］。所以，除了縮短年限，也有科學(xué)家認(rèn)為，最簡單、最有效的阻止空間碎片增長的途徑是提高25年規(guī)則的遵守率［12］。

4 FCC率先提出5年規(guī)則

雖然美國制定的25年規(guī)則等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有著廣泛的世界影響力，但實(shí)際上美國政府在空間碎片管理上并不太協(xié)調(diào)。目前，美國政府在空間碎片減緩領(lǐng)域大致存在兩條管理線。第一條由政府行政分支主導(dǎo)，標(biāo)志性文件即白宮層面的ODMSP，用以約束國防部、NASA等部門的航天器；第二條由FCC主導(dǎo)，F(xiàn)CC不隸屬于政府行政分支，向國會(huì)而非白宮負(fù)責(zé)，這在很大程度上使FCC在制定空間碎片減緩規(guī)則時(shí)少了行政部門間的“掣肘”。

早在2004 年6 月FCC 就頒布了針對(duì)“軌道碎片減緩”的相關(guān)文件，正式進(jìn)入空間碎片管理領(lǐng)域（事實(shí)上FCC是否具備空間碎片管理職權(quán)，即便在FCC內(nèi)部也存在爭議），并在實(shí)際的許可證發(fā)放過程中沿襲了NASA提出的25年規(guī)則。在規(guī)則制定方式上，F(xiàn)CC采取了“征詢—修訂—再征詢—再修訂”循環(huán)迭代的模式。2018年11月19日，F(xiàn)CC發(fā)布了針對(duì)“新太空時(shí)代的軌道碎片減緩”和“軌道碎片減緩”兩個(gè)主題的《擬定規(guī)則的通知與再審議指示》，對(duì)多項(xiàng)規(guī)則的修訂進(jìn)行征詢，其中就包括是否需要縮短25年時(shí)限。2020年4月24日發(fā)布針對(duì)“新太空時(shí)代的軌道碎片減緩”主題的《報(bào)告與指示以及擬定規(guī)則的進(jìn)一步通知》（實(shí)際上是由《報(bào)告與指示》和《擬定規(guī)則的進(jìn)一步通知》合二為一）。該文件指出，2018年征詢后的大多數(shù)反饋意見支持將25年縮短，但在具體縮短至多少年、是否對(duì)所有類型航天器均適用同一標(biāo)準(zhǔn)上存在分歧，故該文件保留了25年規(guī)則，但繼續(xù)針對(duì)該問題從多個(gè)技術(shù)手段不同、嚴(yán)格程度不同的細(xì)分路徑上開展征詢，如：是否可以不用設(shè)時(shí)限的方法，而代之以對(duì)機(jī)動(dòng)能力提出要求？是否采納5年時(shí)限，但允許申請(qǐng)者提出合理證據(jù)以延長時(shí)限？是否明確要求盡可能快地離軌，且不超過任務(wù)后5年［13］？在2022年9月針對(duì)“太空創(chuàng)新”和“新太空時(shí)代的軌道碎片減緩”主題的《第二份報(bào)告與指示》中，F(xiàn)CC進(jìn)一步權(quán)衡了各航天企業(yè)、行業(yè)機(jī)構(gòu)等的反饋意見。其中，Lynk Global公司、商業(yè)小衛(wèi)星頻譜管理協(xié)會(huì)（CSSMA）、歐洲通信衛(wèi)星公司、開普勒通信公司等支持保留25年規(guī)則。SpaceX、Maxar、銥星、波音、商業(yè)航天飛行聯(lián)盟（CSF）、航空航天工業(yè)協(xié)會(huì)（AIA）等更多的機(jī)構(gòu)支持縮短至5 年。值得注意的是波音公司，其在FCC的意見征詢中一貫秉持維護(hù)企業(yè)自主、反對(duì)嚴(yán)格約束、否定FCC意見的立場，但此次也同意了5年規(guī)則。最終，《第二份報(bào)告與指示》決定采納嚴(yán)格的5年規(guī)則，但提供了兩年過渡期。

事實(shí)上，企業(yè)界對(duì)5 年規(guī)則已經(jīng)有了充分的考量。2019 年9 月，一些業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋了遙感、通信、發(fā)射等的老牌和新創(chuàng)航天企業(yè)，包括Maxar、國際通信衛(wèi)星公司、銥星、國際移動(dòng)衛(wèi)星公司、SES、行星、一網(wǎng)、維珍軌道等公司，共同發(fā)起成立了太空安全聯(lián)盟（SSC），同時(shí)發(fā)布了題為《衛(wèi)星運(yùn)行可持續(xù)性最佳做法》的一整套的40 項(xiàng)建議措施［14］，其中就包括“采用化學(xué)推進(jìn)或電推進(jìn)離軌的航天器運(yùn)營商，應(yīng)努力在任務(wù)結(jié)束后5年內(nèi)完成離軌工作”的建議［15］。但兩個(gè)月后出臺(tái)的新版ODMSP并未采納5年規(guī)則。兩年后FCC 采納5 年規(guī)則，在很大程度上也是這些航天企業(yè)自我覺醒的結(jié)果，這些企業(yè)在短期利益與長遠(yuǎn)太空環(huán)境、長遠(yuǎn)企業(yè)利益之間做出了取舍。這在一定意義上可以認(rèn)為FCC 順應(yīng)了企業(yè)界的建議和呼聲，做出了一個(gè)參與度較高、有著較強(qiáng)執(zhí)行基礎(chǔ)的決策。

FCC 頒布5 年規(guī)則，延續(xù)了其一貫的獨(dú)立于白宮而“自行其是”的做法。國會(huì)雖然支持空間碎片減緩，但擔(dān)心FCC 的行動(dòng)會(huì)在美國空間碎片管理領(lǐng)域造成沖突［16］。在規(guī)則頒布前的9 月27日，眾議院科學(xué)、太空與技術(shù)委員會(huì)致信FCC，聲稱NASA 正在重新評(píng)估ODMSP，且提到了對(duì)FCC 空間碎片管理職權(quán)的質(zhì)疑，表達(dá)了對(duì)FCC 缺乏與其他部門協(xié)調(diào)的憂慮，呼吁FCC 推遲發(fā)布該文件。不過，F(xiàn)CC并未接受眾議院的意見。

5 5年規(guī)則的發(fā)展走向

美國政府內(nèi)部極有可能會(huì)統(tǒng)一于5 年規(guī)則。FCC 未接受國會(huì)的勸阻，在政府行政分支正在研究修訂ODMSP 之際發(fā)布《第二份報(bào)告與指示》，先入為主地確立5 年規(guī)則，很可能會(huì)讓后者陷入被動(dòng)。不過，白宮科學(xué)技術(shù)政策辦公室太空政策主任助理埃津內(nèi)·烏佐-奧科羅的表態(tài)卻很淡定和大度，她表示，F(xiàn)CC 的指令與正在進(jìn)行的對(duì)ODMSP 的審查并不沖突，“FCC 現(xiàn)在是，將來也仍然是軌道碎片機(jī)構(gòu)間工作小組的一部分”“這就是一前一后的工作，不是單獨(dú)的活動(dòng)”。奧科羅還表示，進(jìn)行這次審查是因?yàn)椤?5年太長了 ”［16］。她的表態(tài)預(yù)示著此次修訂后的ODMSP很大可能會(huì)采納5 年規(guī)則，從而與FCC 在這一關(guān)鍵的空間碎片管理標(biāo)準(zhǔn)上保持一致，避免政府內(nèi)部兩條管理線之間的沖突。

不過，5 年規(guī)則要想實(shí)現(xiàn)較好效果尚待時(shí)日。從積極的角度來說，當(dāng)前全球多數(shù)大衛(wèi)星星座均為美國商業(yè)太空系統(tǒng)，它們都處在5 年規(guī)則的管轄范圍內(nèi)，有望保持較高的遵守率，獲得較好的減緩效果。從消極的角度來看，正如AEROSPACE 公司一份報(bào)告所指出，如果沒有經(jīng)濟(jì)方面或其他方面的激勵(lì)，將失效衛(wèi)星及時(shí)、可控地再入以遵守25年規(guī)則的比例將依然很低［12］，以此作參照，可以預(yù)見5 年規(guī)則在具體落實(shí)層面（尤其是在太空技術(shù)不夠發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力弱的航天國家）遭遇的挑戰(zhàn)會(huì)更大?？臻g碎片減緩和全球氣候問題一樣，是一個(gè)全球性問題，單靠一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)航天國家而不是全部主要航天國家的積極參與，將很難在LEO實(shí)現(xiàn)較好的空間碎片減緩效果。而5 年規(guī)則被各國接受尚需一個(gè)過程，這期間還可能出現(xiàn)航天器登記的“方便旗”現(xiàn)象。即使各國接受了該規(guī)則，其實(shí)際規(guī)范效果也存在很大的不確定性。即便如此，F(xiàn)CC 仍然計(jì)劃再進(jìn)一步——在采納5 年規(guī)則的同時(shí)，F(xiàn)CC 已經(jīng)表示還將繼續(xù)評(píng)估是否需要對(duì)大星座施行更加嚴(yán)格的1年規(guī)則。

6 5年規(guī)則的長遠(yuǎn)影響

5 年規(guī)則將繼續(xù)在空間碎片減緩規(guī)則體系中發(fā)揮牽引作用。首先，長遠(yuǎn)實(shí)效將是明顯的，將任務(wù)后留軌時(shí)間從25年縮短為5年意味著LEO區(qū)域大型空間碎片、潛在碎片源數(shù)量的顯著減少。其次，縮短任務(wù)后留軌時(shí)間后，一些相關(guān)問題的嚴(yán)重程度也將相應(yīng)減輕，更易滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如聯(lián)合國外空委空間碎片減緩指南規(guī)定的“使由于所存儲(chǔ)能源導(dǎo)致的任務(wù)后解體的可能性降至最低”［17］。再次，5年規(guī)則是定量化的、可核查的標(biāo)準(zhǔn)，LEO 區(qū)域的航天器或軌道級(jí)大多處于相關(guān)國家/地區(qū)空間態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)監(jiān)視之下，是否遵守了5年規(guī)則是可以核查的。而對(duì)于有些規(guī)則如NASA規(guī)定的“故意解體產(chǎn)生的1 mm 以上碎片24 h碰撞概率不超過10-6”［18］，由于1 mm碎片遠(yuǎn)超出當(dāng)前各國/地區(qū)空間態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)能力水平，其落實(shí)程度不易得到確證。

5 年規(guī)則將被美國用來引領(lǐng)和塑造空間碎片減緩國際規(guī)則。事實(shí)上，利用美國龐大的市場、強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和雄厚的規(guī)則制定能力，來引領(lǐng)、塑造、主導(dǎo)國際空間碎片減緩標(biāo)準(zhǔn)的制定，也是FCC提出5年規(guī)則的目的之一。FCC委員內(nèi)森·西明頓就表示，制定此規(guī)則是一次將其打造為事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。參考NASA《限制軌道碎片指南及評(píng)估程序》逐步擴(kuò)張影響力的路徑，可以預(yù)測5年規(guī)則在進(jìn)入新一版ODMSP后，有可能進(jìn)入新一版的IADC空間碎片減緩指南，再進(jìn)一步進(jìn)入聯(lián)合國外空委空間碎片減緩指南。這一路徑也比較符合王國語［19］所總結(jié)的美國的“技術(shù)—政策—國內(nèi)規(guī)則—國際軟法—國際法”外空策略。不過，俄烏沖突爆發(fā)后俄羅斯與美西方在太空領(lǐng)域的合作也受到影響，5 年規(guī)則能否進(jìn)入或很快進(jìn)入新一版IADC空間碎片減緩指南可能存在較大的不確定性，進(jìn)入聯(lián)合國外空委空間碎片減緩指南的難度可能也很大。因此，美國采用其他路徑的可能性也很大，如以新一版ODMSP為藍(lán)本，聯(lián)合盟友制定本集團(tuán)內(nèi)的空間碎片減緩規(guī)則體系，與盟友達(dá)成統(tǒng)一立場，增加在外空委層面開展規(guī)則制定博弈的砝碼。此外，將5年規(guī)則等引入ISO標(biāo)準(zhǔn)體系也是一種可能的路徑。

5 年規(guī)則將帶動(dòng)空間碎片移除技術(shù)、政策、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與25 年規(guī)則相比，在5 年規(guī)則約束下，LEO航天器的離軌要求更為迫切。當(dāng)不能在5年內(nèi)離軌時(shí)，主動(dòng)碎片移除將是一個(gè)合乎邏輯的選項(xiàng)。當(dāng)前，以Astroscale公司為代表的企業(yè)和以CONFERS為代表的行業(yè)協(xié)會(huì)正在持續(xù)積累相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)和業(yè)務(wù)規(guī)范，但與技術(shù)的快速進(jìn)步相比，相關(guān)規(guī)則、政策的發(fā)展十分緩慢。在法律層面，尚缺乏對(duì)主動(dòng)碎片移除的可靠的法理支持；相關(guān)國際法尚存在許多模糊處，如缺乏公認(rèn)的空間碎片定義；在空間碎片是否屬于“空間物體”上還存在爭議；在空間碎片的管轄與控制權(quán)上還存在觀點(diǎn)紛爭等。當(dāng)然，也有觀點(diǎn)認(rèn)為只要當(dāng)事雙方簽訂合同，或國家之間簽訂諒解備忘錄或雙邊協(xié)定，即可實(shí)施主動(dòng)碎片移除［20］。另一樂觀的看法也認(rèn)為，“宏觀法律缺乏確切的解釋，因此合同中的微觀法律工具將發(fā)揮日益重要的作用……快速發(fā)展的商業(yè)化航天工業(yè)決不允許法律空白阻礙其各項(xiàng)活動(dòng)”［21］。若未來向這一樂觀方向發(fā)展，5年規(guī)則將成為廓清當(dāng)前政策法律模糊性、開辟新的空間碎片主動(dòng)移除規(guī)則的助推劑。