外层空间法对巨型星座部署的影响及对策研究

2020-12-13 02:00熊楚杨
关键词:外层空间星座卫星

熊楚杨

(中国航天科工集团有限公司 空间工程部,北京 100048)

一、引言

现行国际外层空间法律体系的形成始于20世纪60年代,是以联合国框架下“五大公约”为基础制定的一系列条约为核心,包含联合国等有关国际组织通过的“软法”规定在内的用以规范各国空间活动、保障外层空间活动安全的一整套国际规则,是国际社会开展外层空间活动的基本政策依据。

低轨(LEO)通信卫星星座建设是当前世界航天产业发展的一大热点,具有覆盖性广、部署灵活、产业拉动作用强等特点,中国也在大力推动该领域的建设发展。

目前国际上对轨道、频谱资源的争夺日益白热化,为占领太空制高点,迫切需要建立中国自主的全球天基信息系统,去争取、维护中国的轨道和频谱权益。一带一路倡议的提出更是为低轨卫星通信星座系统的发展注入了巨大的推动力[1]。

低轨通信卫星星座的建设面临一系列的经济、技术与法律问题,文章旨在通过对现行外层空间法的相关分析,为中国相关项目的推进和产业发展提供法律政策支撑,以促进低轨通信卫星星座的发展。

二、巨型星座发展概况

4.损害赔偿及相应的法务成本与巨型星座可靠性、经济性上的矛盾

(一)主要巨型星座计划简介

第一,在24.25~27.5 GHz、37~43.5 GHz、45.5~47 GHz、47.2~48.2 GHz和66~71 GHz频段,识别了额外的频段用于国际移动通信(IMT),可促进5G移动网络的发展。

(二)巨型星座建造、发射和组网的特点分析

上述巨型星座建设都是由国际航天“明星”私人公司推动建设,在马斯克、贝佐斯、惠勒等创业家(Entrepreneur)的光环加持下,背后隐约显现官方推手,发展非常迅猛。其卫星建造、发射和组网过程的特点主要有:①计划发射卫星数量超过了当前全球在轨卫星的数量总和,只有通过前所未有的高强密度发射才能完成星座部署,运营风险高;②轨道高度集中在1 000~1 350 km范围,通过组合配置方案提供全球覆盖,竞争态势明;③卫星低成本批量化设计制造,为控制成本采用工业级、商业级器件;④采用更为先进的数字通信有效载荷、高级调制方案、多波束天线和更复杂的频率复用方案,并试图推广成为国际标准;⑤用频集中在Ka频段,并在国际电信联盟(ITU)明确有关规则之前先行启动;⑥遵循空间碎片减缓原则并不到位,如SpaceX公司已完成了四次“星链”卫星“1箭60星”发射入轨,已知的已有三颗卫星失联,两颗主动坠落①。

三、外层空间法基本情况

现行外层空间法是规范人类在外层空间活动的系列国际法律规范的统称,也是世界各国作为对其及其公民在外层空间活动具有指导规范性意义的国际规范。1957年,苏联把世界第一颗人造地球卫星发射入轨之后,有关国家即认识到要制定外层空间法,也都愿意作出政治承诺,即在联合国框架下制定空间法,并同意将联合国宪章和国际法适用于外空。外层空间法由联合国“五大公约”,一系列以探索利用外层空间为主要内容的决议、原则、宣言和文件,和一些国际空间组织的协定共同组成[3]。

(一)联合国“五大公约”

1958年,联合国成立了和平利用外层空间委员会(COPUOS),在其努力下,联合国先后通过了外层空间法“五大公约”:《外空条约》(OST,1967年)、《营救协定》(ARRA,1968年)、《责任公约》(LIAB,1972年)、《登记公约》(REG,1975年)和《月球协定》(MA,1979年)。其中,《外空条约》②是居于其他四份公约之上,具有“宪章”意味的最重要公约,它确立了国家从事外层空间活动所应遵循的九项基本原则,其中包括“自由探索使用原则”“不得据为己有原则”“适用国际法原则”“和平利用原则”“合作与互助原则”“国家责任原则(对外层空间活动承担持续监管责任)”“环境保护原则”等,并确立了“营救宇航员和归还空间物体”“空间物体的损害赔偿责任”“空间物体的登记”等制度。其他四份公约,是在《外空条约》确立原则基础上的细化。

(二)有关原则、宣言、决议和文件

一些以探索、利用外层空间为目的的原则、决议、宣言和文件也陆续由联合国发布,其被视为软法性文件,对外层空间活动也发挥了一定程度的规制作用。例如,1963年《外层空间活动法律原则宣言》③,1986年《关于从外层空间遥感地球的原则》④,1996年《外空国际合作宣言》⑤,2007年《关于加强国家和国际政府间组织登记空间物体的做法的建议》⑥,2007年《空间碎片减缓指南》⑦,2016年《外层空间活动长期可持续性指南》等⑧。

(三)国际空间组织的协定

主要有国际电信联盟、国际通信卫星组织(INTELSAT)、国际海事卫星组织(INMARSAT)的相关公约和协定。其中,《ITU章程》《无线电条例》和世界无线电通信大会(WRC)决议、建议等文件对外层空间活动特别是卫星通信活动展开了界定,包括轨道资源和空间频率的分配规则、无线电频率和卫星轨道的分配程序和方式、卫星业务的频率优先级和协调程序[3]。根据《无线电条例》,对于频率和轨道的划分采取规划法和协调法,目前对低轨小卫星星座的频率和轨道的申请以协调法为主,总体上遵循“先占先得”的原则,使得各航天大国在这一问题上的竞争和博弈较为激烈。

2019年11月22日,世界无线电通信大会2019(WRC-19)在埃及举行。根据国际电信联盟所发布的官方信息,WRC-19主要成果中有两个重要看点:

截至2018年,据统计,共有11家公司向美国联邦通信委员会(FCC)申请在非地球静止卫星轨道(NGSO)部署巨型星座,其中有三个处于更为高级的发展阶段,即使用Ku-Ka波段且有4 425颗卫星的SpaceX的星链卫星系统、使用Ku-Ka波段且有720颗卫星的OneWeb系统和使用Ka波段且有117颗 卫星的Telesat卫星系统[2]。

第二,通过了一项创新性的监管方法,用于监管基于“里程碑”的在具体频段和服务中部署NGSO卫星,概括为:原则上从2021年1月1日 起,其申报星座卫星总数的10%必须在两年 之内投入使用,总数的50%必须在五年内投入使用,最终在七年内完成所有的部署,否则将相应缩减其网络资料申报的规模⑨。这个以“里程碑”为基础的机制可合理地反映在某些频段和服务上NGSO卫星系统部署的实际情况,寻求在防止频谱大量储备、协调机制适当起作用与NGSO系统相关的业务性需求之间保持平衡。

四、国际外层空间法对巨型星座建设的影响

要充分考虑国际与国内形势发展变化,充分统筹现实与长远需要,主动发声、下先手棋。鉴于低轨通信卫星星座产业和相关技术的发展对中国空间技术和航天商业体制的创新推动作用,中国要注重加强政策宣贯和外事管理,促进国内有关实体在进行法律研究、政策制定和国际合作时,全面深刻了解中国政府立场,以统一口径合理采取相关行动,以促进中国相关产业的发展。在国际场合上要注重鼓励、挖掘和培育一批创新理念、观点,提出若干规则、宣言,制定有关标准、规范,特别是可以在国际学术会议平台上合理提出研究成果,逐步形成热点话题,营造对中方有利的氛围。

在轮滑运动中,不专业的轮滑技术是导致受伤的主要原因之一,在轮滑运动的初学者中,由于刚接触轮滑运动,因此特别兴奋但反映系统却无法跟上大脑发配的指令,四肢僵硬,在运动中身体并不协调,从而导致其在运动过程中会加大受伤的几率,如果在此阶段得不到专业的技术指导,在以后的轮滑运动中会加多受伤的次数,使轮滑运动者逐渐失去信心,甚至放弃轮滑运动,违背我国对全民参与体育运动的要求。

(一)偏积极性影响

以1967年《外空条约》为代表的国际外层空间法确立了和平、自由探索和利用外层空间,为所有国家谋福利和利益,鼓励各国之间的合作与互助等原则,而低轨大规模星座的部署,可以有效地提升经济和社会发展水平,恰恰契合了上述原则,其合法性毋庸置疑,从而为中国建设和部署巨型星座提供了法律上的基础性保障。

从低轨空间的利用来看,目前国际外层空间法并未对此加以限制,这也是SpaceX、OneWeb在低轨部署大规模星座的有利条件,同样可以为我所用。在频率使用方面,经1998年在美国明尼阿波利斯市举行的全权代表会议修正后的《国际电信联盟公约》要求各成员国在使用频带提供无线电服务时必须铭记,无线电频率以及任何相关的轨道(包括地球静止卫星轨道)是有限的自然资源,在严格遵循《无线电条例》相关规定的情况下,使用其必须要合理、有效和经济,以便在考虑到发展中国家特别需要和特定国家地理位置的情况下,各国或国家群体可享有公平的机会利用这些轨道和频率⑩这一条强调的“合理、有效、经济、公平”理念,以及“照顾发展中国家及特定地位位置国家”的倾向,可以作为中国立足国情世情并发挥特色优势建设巨型星座的原则性保障。

在山洪沟两岸有居民或重要建筑物时,为防止山洪冲刷破坏,宜沿岸修筑护岸工程。对受山洪严重威胁的村镇或重要设施宜结合护岸工程适当修建堤防保护。护岸工程原则上应采取平顺护岸形式,并与周围环境相协调,安全实用,便于维护,生态亲水。山洪冲击力大、破坏性强,对崩岸、塌岸、迎溜顶冲、淘刷严重的沟道岸坡,应采用坚固耐用的刚性护岸工程。受地形条件或两岸建筑物限制时可采用墙式护岸;沟道相对开阔、地形条件较好的山洪沟护岸宜优先选用坡式护岸。

(二)偏限制性影响

1.空间碎片减缓与巨型星座本质上的矛盾

[8]参见田士永:《物权行为理论研究——以中国法和德国法中所有权变动的比较为中心》,北京:中国政法大学出版社,2002年,第248页。

2007年12月,和平利用外层空间委员会第五十届会议上,通过了《空间碎片减缓指南》,一般认为该文件倡导以子孙后代福祉为出发点,在当下就要维护空间环境,带有“主动限制、自我约束”的立法考虑和执行导向。建设巨型星座与这种导向从出发点上就带有矛盾性。据统计,人类历史上一共发射了8 000多个航天器入轨,目前,仅有不到2 000颗在轨正常工作,其他都已变成空间碎片,其中尺度在分米规模的碎片大约20 000个。根据专家计算,近年来随着小卫星发射活动的日益频繁,在轨小卫星数量的急剧增加,小卫星在低轨空间发生碰撞的概率已经增加了20倍,严重威胁人类空间活动安全。伴随着几万颗在低轨运行的卫星发射活动全面铺开,由此带来的意外碰撞风险、包括火箭末级在内的空间物体解体几率都会大增,由于大量的发射活动以及小卫星本身可靠性较低,因此,巨型小卫星星座建设必然产生大规模的空间碎片。这种难以承受的严重后果是制约巨型星座建设的重要因素。2019年9月2日,欧洲航天局“风神”气象卫星与SpaceX“星链44”卫星险些发射碰撞,该局不得不对“风神”卫星采取紧急变轨操作,避免了一次可能发生的“外空交通事故”。

2.频率、轨位的分配及监管与巨型星座需求上的矛盾

低轨通信卫星星座系统的建设涉及面广、影响因素多,下游还蕴藏着一个巨大的产业,仅仅依靠国际空间法的原则来规范和约束是不够的。低轨通信卫星星座的建设与现行国际空间法并不直接冲突,只是在未来小卫星应用、卫星互联网监管及空间安全的相关规则需要进一步完善发展,中国有必要因地制宜,建立一整套规章制度,对系统的建设发展活动予以促进、监管、保护。针对低轨通信卫星星座应用带来的法律问题,预先研究并推动有关规范卫星互联网监管、小卫星的发射许可、登记、产业促进与保障、发射活动安全管理、国际合作、损害责任和商业保险等国内立法。与此同时,中国立法研究和推进的过程,本身也是一个统一思想、深化认识、凝聚共识的过程,有助于促进中国有关各方加强合作,协同完成系统建设和发展的目标,保障低轨通信卫星星座应用的规范发展,保障国家安全。

3.发射登记和监管责任与巨型星座建设节奏上的矛盾

近期,全球最具影响力的酒类贸易媒体《饮料商务》(Drinks Business)称,根据IWSR(International Wine & Spirits Research,国际葡萄酒及烈酒研究所)的调查结果,中国已成为全球大型线上酒类市场,年总交易额达61亿美元(约合 423 亿元)。

2.并列式。如巴甫洛夫的《给青年们的一封信》,文章依次提出论点,分别进行论述,给青年科学工作者以正确的指导。

巨型星座建设现已迫在眉睫,几乎所有主要航天大国都在紧锣密鼓地实施相关建设计划,这种快速高强度的节奏,使登记监管成为操作层面上的一项重要矛盾,即如何快速有效地履行《外空条约》第6条、第7条、第8条的责任:一是在已有的程序下,国家是否有足够的资源能力处理巨型星座项目的行政授权和监督工作。二是现有的政策和技术水平是否满足“证实过错”并追索损害赔偿的要求。三是已有的法律政策能否对明显不符合空间法要求的星座建设项目予以约束。四是《外空条约》明确了发射国和登记国的概念,但巨型星座建设主体已呈多元化趋势,国家机构如何去监管(甚至是否有意愿去监管)具有国际复杂背景的星座建设主体。五是已有的政策文件是否具有足够的公开度和宽容度,为中国低轨巨型星座参与国际竞争保驾护航。

随着信息技术、航天技术的发展和基础工业水平的提升,2014年以来航天界内陆续提出了多个大规模低轨通信卫星星座,即巨型星座(Mega-Constellation)建设计划。

责任公约中就外空物体所造成的损害赔偿问题进行了原则性、程序性规定,历史上已有求偿国依据该条约提出损害赔偿要求,对应的发射国承担相关责任的案例。在巨型星座建设中,由于火箭大批量发射、卫星大规模布设,势必增加损害发生及求偿的几率。为了规避相应的法务成本,巨型星座的可靠度必须达到适当的水平,这与成本、周期控制要求也是有矛盾的。《空间碎片减缓指南》提出,在航天器和运载火箭轨道级的飞行任务规划、涉及、制造和发射、运行、处置阶段,要遵循限制释放碎片、减少分裂解体、降低意外碰撞概率、实施离轨钝化等措施。上述要求使得卫星、火箭的制造必须保持高度的安全性,需引入冗余设计、备份设计并具备完备的应急机动、离轨钝化能力,势必带来单星、单箭成本上升,对巨型星座建设方造成经济负担。

迟恒只能抛开半信半疑,他一个小记者操不上纪检、也可能是审计部们那分心。迟恒抽烟抽续火,掏烟出来也只剩一根,他递给魏,再掏出5元的“黄果树”搁桌上,二只彰显尊贵的烟盒已空无一物,剩下两盒寒酸地摆在一起,魏昌龙看出点意思。

五、对策建议

(一)加快中国航天立法进程

目前公布了低轨巨型星座建设计划的企业和项目都很多,但是频率和轨位都属于有限的自然资源,无法容纳所有星座计划,有必要在规避有害干扰的前提下充分经济利用。对照《无线电条例》的有关规定,这里包含两个层面的分配矛盾:一是低轨通信卫星的优先级要低于高轨通信卫星,一般要求低轨卫星通信不能干扰高轨卫星通信信号。二是国际社会对低轨卫星通信使用频段都有需求,依据目前的国际法规定,关于中低轨道巨型卫星星座建设没有相关规划,所以“规划法”并不适用,主要适用国际电信联盟的“协调法”进行频轨协调,此规则主要采取 “先占先得”的原则,形成“竞赛态势”。特别是第二种分配矛盾,如果一开始占先但后续建设跟不上,会造成资源闲置和浪费。而任由一方不受约束地直接发射卫星建造星座系统,又会产生排他性效果,等同于事实性的据为己有,不符合国际社会整体利益。监管缺位是建设巨型星座的固有矛盾,国际法规则对此资源协调问题的后续并无合理的解决办法,难以使得资源效益最大化,同时对资源分配后的建设缺乏有效的制约手段。

(二)大力培养航天法务复合型专家人才,提供系统性解决措施

单纯通过法律手段或者技术手段,难以应对巨型星座建设快速发展变化的形势,必须研究提出全局性、总体性、综合性的解决方案,做好小卫星星座建设的顶层设计,在技术创新、基础设施建设和人才培养等需要长期积累和大量储备的领域制定长远发展计划。要加强空间法学专业研究力量,引入国际国内高端人才,深化行业主管机构、法律界和航天工业部门的合作,通过各种形式促进沟通交流,造就一支既懂航天技术又懂空间法律知识的复合型人才队伍,在相应的国际和国内协调工作中发挥主力军作用,当好系统建设和发展的压舱石。

英当然知道生老病死是人之常情。死亡,是任何一个生命都无法回避的问题,是每一个人的归宿。这一辈子,英目睹过太多的死亡,亲戚乡邻,年老者自然而去,年轻者猝然离世。死亡对英而言并不陌生,并不可怕,也并不遥远。但是,突然倒下的英却不停地颤抖起来,她感觉到前所未有的害怕,是害怕死亡?还是害怕疼痛?归根结底,是害怕在疼痛中死亡,垂死挣扎的凄凉,漫长而痛楚。她是希望自己安然而去。

(三)主动创新突破,贡献中国智慧、中国力量和中国方案

“五大公约”已经过去五十多年了,随着航天强国建设事业的推进,应该站在新时代的历史坐标系上去看待“五大公约”中一些争议和模糊之处,适时提出新的观点或者解决措施。考虑到国际上还缺乏对于低轨通信卫星星座建设的法律规制以及立法议程,中国应把握低轨通信卫星星座立法的空白期,在联合国框架下主动引导、推动低轨通信卫星星座建设的国际立法,在外交舞台上展示中国负责任的航天大国形象。要围绕具有中国特色的低轨星座系统建设方案,主动布局提前开展相关法律支撑工作研究,涉及政策制定、法律研究和工程技术研发等各有关方面要从组织机构和工作机制上强化协同联动,集智攻关取得突破。

(四)加强国际交流合作,广泛争取共识

综观外层空间法体系架构下各有关文件,结合国内外发展形势,认为其对中国巨型卫星星座建设的影响主要包括两大部分:一部分是偏积极性影响,依据这些法律条目将有助于中国巨型星座建设;另一部分是偏限制性的影响,需要深入分析这些法律条目可能对巨型星座建设带来的制约,有针对性的采取应对措施。

注释:

图2中竖坐标表示子批量,纵坐标表示选择的工艺路线,横坐标表示工艺路线下的所有工序;式(25)中,数组O=[ot,r]4×r分别记录了工序加工所选择的机床、刀具、夹具、搬运设备,r表示工序个数;式(26)中,数组W=[we,r]w×r存储了调度过程中工序在机床上加工的顺序。

① 资料来源于:https://m.guancha.cn/internation/2019_07_02_507915.shtml.

我院和旭上数控技术有限公司共同建设智能制造与数字化车间,它是对现有智能制造实训基地资源进行进一步整合,能够对教学过程中产生的各类数据进行采集、分析、处理,丰富课程教学资源。我院主动适应经济发展新常态,积极响应国务院“大众创业、万众创新”的号召,大力发展创客空间,率先建设“创客校园”,与南京特斯拉智能科技有限公司(Amaker)合作,为学生创造一个创新、开放的学习环境,为社会培养更多创新型技术技能人才。空间品牌活动有:创客嘉年华、创客集市、创客大赛、创客周末、创意激荡夜、创客季等。每年产生创客作品超过1000件,年专利授权量和申请量均超过50件。

② 参见:《关于各国探索和利用外层空间,包括月球和其他天体的原则条约》,联合国,条约汇编,第610卷,第8843号。

③ 参见:《各国探索和利用外层空间活动的法律原则宣言》,联合国大会1963年12月13日第1962(XVIII)号决议。

④ 参见:《关于从外层空间遥感地球的原则》,联合国大会1986年12月3日第41/65决议。

⑤ 参见:《关于开展探索和利用外层空间的国际合作,促进所有国家的福利和利益,并特别要考虑到发展中国家的需要的宣言》,联合国大会1996年12月13日第51/122号决议。

⑥ 参见:《关于加强国家和国际政府间组织登记空间物体的做法的建议》,联合国大会2007年12月17日第62/101号决议。

护理前两组血糖餐前餐后监测状况、酸中毒症状积分、生存质量接近(P>0.05);护理后综合护理干预组血糖餐前餐后监测状况、酸中毒症状积分、生存质量的改善幅度更大(P<0.05)。见表 2。

⑦ 参见:《空间碎片减缓指南》,联合国文件A/62/20。

⑧ 参见:《外层空间活动长期可持续性指南》,联合国文件A/AC.105/C.1/L.366。

⑨ 参见:World Radiocommunication Conference 2019 (WRC-19),Provisional Final Acts。

(1)硫磺尾气吸收单元在改造后,双塔吸收工艺流程比改造前的单塔吸收工艺流程优势在于:正常生产过程中,更有利于有机硫的吸收;由于新增吸收塔II中溶剂GL-DS对有羰基硫(COS)具有更好选择吸收性能,COS硫脱除率在69.71%,这是降低尾气SO2的主要因素。

⑩ 参见:《国际电信联盟公约》第44条第196.2款。

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