论新时代背景下空间碎片减缓与主动清除的中国方案*

2021-11-21 10:06蔡高强王瑞
空间碎片研究 2021年3期
关键词:外空航天联合国

蔡高强,王瑞

(湘潭大学法学院,湘潭 411105)

1 引言

随着航天技术的广泛应用和航天器的迭代更新,人类探索和利用外层空间活动日益频繁,空间物体因老化、碰撞、解体、脱轨等因素成为非功能性的空间碎片,经过外空活动60多年的发展,空间碎片数量呈指数式增长,成为危及外空安全和破坏外空环境的重大因素。国际社会长期关注空间碎片问题,担心越来越多的空间碎片给外空活动带来极大的不便和危险[1]。目前,面对空间碎片的威胁,联合国和国际组织在21世纪初就专门针对抑制空间碎片增长的减缓措施制定了国际行为准则,即《IADC空间碎片减缓措施指南》和《联合国外空委空间碎片减缓措施准则》,构成了空间碎片减缓的基础性文件,内容主要从技术层面对航天器发射、运行和处置等阶段抑制空间碎片产生的预防机制。此外,欧洲航天局、国际电信联盟等国际机构也相继出台了《欧洲空间碎片减缓行为准则》和《国际电信联盟建议书》等国际政策。随后国际标准化组织(ISO)根据机构间空间碎片协调委员会(IADC)、联合国等其他机构的减缓准则将其转变为更加具有可操作性的程序要求,为航天国家提供了一套更加具体化和统一化的执行标准。然而,上述这些国际机制均属于国家自愿遵守的“软法”,目前对于国家遵守该行为标准缺乏监督机制使各个国家对自身空间活动的碎片减缓措施的执行程度尚不明确,导致作为空间碎片治理主要方式之一的减缓措施已难以应对当前空间环境的困境。

有研究表明,在过去15年中,发射到低地球轨道(LEO)的物体中,只有不到10%的物体成功进行机动从其轨道区域中移除,大多数LEO任务需要依靠数十年的自然衰变才能离开其占据的轨道位置[2]。相对于减缓措施,空间碎片主动清除(ADR)可以利用外在力量主动将现存的大量空间碎片从其占有的频轨中清除,这将极大地减少外空环境中的空间碎片总量。在技术研发方面,尽管航天大国对ADR技术的研发已通过实验验证阶段,多种清除技术已具备投入使用的条件,但国际社会目前还没有出台针对空间碎片主动清除行为的法律机制,缺乏清除活动所需的碎片监测信息分享机制、损害赔偿与磋商机制等一系列配套的政策支持。在法律规范方面,国际社会近些年在增加讨论的空间碎片治理议题中趋向法律化、制度化的治理机制,对此,在新时代背景下有必要开启新一轮空间活动的多边谈判与对话。

当前,空间碎片治理是全球治理体系的重要一环,新时代推进全球治理体系变革已是大势所趋,这意味着空间碎片治理不仅需要国际社会开展国际合作,更需要大国发挥倡导、引领作用,而中国在全球治理体系中的重要性开始日益凸显。中国作为航天大国,探月工程的顺利完成更加让其向航天强国迈进一步,在发展自身的同时也向国际社会输出治理理念,2012年习近平总书记提出要倡导“人类命运共同体”理念,2018年将其纳入《宪法》序言中,随后,联合国决议也正式将这一理念纳入其中。“人类命运共同体”强调在追求本国利益时要兼顾他国合理关切,在相互依存的前提下实现全球可持续发展。其与国际合作不谋而合,空间碎片治理的全球化正是“人类命运共同体”在外空领域的具体体现。面对空间碎片减缓措施执行的不到位和主动清除法律机制的缺乏,中国有能力也有责任持续为国际社会提供符合共同体理念的公共产品,在联合国框架下倡导国际社会的治理机制,同时通过自身实践拓展国家间的治理模式。此外,为顺应外空商业化发展趋势,中国也要放开空间碎片治理的商业化市场,积极促进商业主体的治理行动。

2 以联合国为平台:构建中国倡导的国际治理机制

联合国以其资源整合的优势和权威的地位在空间碎片治理等此类全球议题中发挥着独特的作用,现存有效的外层空间五大条约和一系列联合国大会决议等基础法律文书都是借助联合国的平台形成,在国际社会形成共识的基础上,由一国或某一联合国机构发起讨论后最终形成文书。中国一直以来都作为参与者投身国际事务,在中国提出“人类命运共同体”理念这一公共产品并得到联合国认可后,我们应当一以贯之的在这一理念的指导下为当前国际社会关注的空间碎片问题提供衍生产品,从参与者转变为倡导者,携手联合国并充分利用其平台,在自身参与的情况下为空间碎片减缓措施有效执行和主动清除行为规范提出中国方案。

2.1 倡导构建空间碎片减缓措施执行的国际监管框架

现行的空间碎片减缓措施《IADC指南》和《联合国外空委空间碎片减缓准则》构成了空间碎片治理领域具有指导性意义的国际机制,为各国发射空间物体前对预防空间碎片产生提供了原则性的要求。国际标准化组织(ISO)发布的一套关于空间碎片减缓的综合国际标准,即《ISO标准24113“空间系统——空间碎片减缓要求”》[3]已于2019年7月更新第三版,新版对航天器或轨道级超过其成功处置概率的特定阈值的要求变得更加严格,这意味着未来ISO空间碎片标准会实施更加严格的要求以满足空间环境可持续性的需求。此外,近些年联合国外空委在空间碎片问题上呈现出新动态,比如联合国法律小组委员会在其讨论的议题中增设了“空间碎片法律方面”的专题[4],同时,联合国科技小组委员会在2010年创立的外层空间活动长期可持续性工作组,经过多方努力,最终于2019年正式通过《外层空间活动长期可持续性准则》[5]。这些措施可以作为现行空间碎片国际文书的有益补充,也为开启新一轮外空谈判缔结新的国际法律文书提供了契机。

尽管国际层面在空间碎片减缓措施方面已经形成相对较为完善的技术要求和操作标准,但这些自愿遵守的行为准则若得不到国际主体有效的执行,则对于预防空间碎片产生的作用甚微。因此对于空间碎片减缓,关键因素在于国家、国际组织以及商业实体如何以公平合理的方式来切实有效地执行上述指南和准则。欧洲空间运营中心(ESOC)的空间碎片办公室对各国实施上述指南程度进行了监测和研究,该报告指出LEO中的有效载荷在遵守空间碎片减缓指南的程度不到10%[6]。而中国在积极参与联合国等多边机制下减缓标准的同时,也在不断加强自身能力和机制建设,颁布了一系列国内空间碎片减缓标准,并与有关国家就空间碎片问题开展经常性的沟通交流。对此,在现有空间碎片减缓机制的基础上,中国作为联合国的重要成员之一,有必要倡导建立一个针对执行空间碎片减缓措施的国际监管框架,以此来保障空间主体在进行发射任务时已切实遵守空间碎片的减缓要求。

首先,联合国框架下的外空事务厅统筹外空活动,中国可提议在外空事务厅框架下设立独立的监管小组作为监管机构的主体。该小组成员应当包括航天国家、国际组织代表、空间运营商、学术机构以及专业和科学协会等不同主体,以便应对在监管过程中涉及的法律、政治、技术、学术论证等各方面问题,其结构设置按照三方制约的框架,一个缔约方大会提供广泛的政策和战略方向,一个常设理事会负责管理组织运作和监管主要业务,一个秘书处负责日常运作。特别要注意理事会的组成方式应确保利益相关者和地域代表性的公平。其次,该监管实体之间也应当拟议一项监管制度协议作为其运行的法律依据,协议内容应当明确规定监管机构履行义务的权利、监管方式和要求以及相应的处罚措施等。例如,在该协议的监管方式中,为了使监管机构从发射国登记的信息中审查评估其碎片减缓的要求,中国根据《登记公约》对发射国进行登记事项的规定将其转化为国内规则,并结合空间碎片减缓的国际标准将登记信息细化并通知联合国秘书长,使其在后续跟踪检测中能更好的识别定位和评估审查。此外,该协议的内容应当以现行的国际条约、空间碎片减缓的国际机制以及相关国际标准为基本参照,同时,为了保证执行监管活动的顺利开展,减少相关政治阻力,该协议同样需要航天国家的签署,航天国家签署监管协议则意味着授权该监管机构对其发射的空间物体进行实时监测,以便其发生碰撞或者解体后可以与发射国联动反应及时处理残骸。最后,明确被监管对象的责任机制。任何一个国家都有权自主安排其发射任务,但由于各个国家的经济发展水平和空间技术的限制,对空间碎片减缓机制和ISO要求的技术标准难以达到同步,在这种情况下则需要平衡国家主权和维护太空环境安全之间的冲突。针对技术标准不达标的航天国家,监管机构在审查出具报告后,要求该航天国家向监管机构缴纳“空间碎片处理”税费,所获资金可用于通过国家手段清除空间碎片或支付国际组织和商业主体提供的此类服务的费用。

2.2 倡导国际对话,建立空间碎片主动清除的程序规则

空间碎片减缓措施作为碎片治理的传统方式,其规则要求和操作程序已基本形成体系化,而空间碎片主动清除(ADR)是近年来发展的新兴技术,相对于空间碎片的减缓规则与操作标准,空间碎片主动清除是技术先行于规则。目前,国际社会以及各航天大国对于空间碎片主动清除的技术研发与试验验证取得了一定的进展,如美国国防部高级研究计划局(DARPA)早在2009年就试图寻找一种实现低成本创新轨道碎片清除系统概念的可行技术途径[7],瑞士、欧盟、日本等国也相继发布空间碎片主动清除计划并开展技术方案验证工作。由于国际社会缺乏对主动清除行为的规则,航天国家对该技术的研发验证处于无序状态,技术合作的形式也多存在于双边协定,这一现状导致空间碎片主动清除活动难以大规模推进。而当前的中国正处在新兴领域国际规则制定的引领地位,无论是空间碎片治理的规则制定,还是空间碎片跟踪监测的实体建设,中国都显示出以身作则、积极参与的示范效应。针对当前空间碎片主动清除技术发展的现实需求,中国应当肩负起责任,在现有联合国框架下倡导开展国际多边对话,探讨建立空间碎片主动清除的程序规则。

首先,中国利用在联合国常任理事国的地位,倡导联合国成员国家对空间碎片的监测成立一个数据分享中心,由联合国外层空间事务厅负责汇集并公布该数据,对该区域空间碎片进行识别和对其进行清除活动的风险预估,识别的结果可分为能判别其国籍的空间碎片和不能判别其国籍的空间碎片。就目前来看,不能识别其国籍的空间碎片属于大部分,也更加受到国际社会的关注,这一属性便直接决定了空间碎片主动清除的公益性和全球性。而对于能识别的空间碎片,根据《外空条约》第8条规定,登记国对于经过登记的空间物体拥有管辖权和控制权,那么由该国空间物体生成的空间碎片在可识别的情况下依然属于该国所有,这就要求国家对其承担清除、持续监督和损害赔偿责任的国际条约义务。若该国囿于技术的限制也可主动宣告放弃或转让管辖权或者有偿委托国际商业主体对其进行清除作业。其次,对不可识别的空间碎片各主体均有权进行清除活动,不同的主体采用不同的申请方式,国际组织和航天国家采用申请制,由外空事务厅进行审查,商业实体应在获得国内资格许可证的基础上采用招投标方式申请,通过申请后向外层空间事务厅进行备案登记,具体事项可包括该主体采用的具体清除方法、实施方案、具体清除区域、补救措施等明确条目。此外,这些基础材料可作为后期奖惩的直接依据,其在一定程度上减轻损害赔偿纠纷认定难的问题。最后,在行为主体进行清除工作的过程中,外层空间事务厅应当负责对其清除活动进行持续的监督,实现清除活动与监管全过程的公开透明化,从而为避免清除主体利用清除活动进行军事化打击,损害其他国家的太空利益,防止行为主体利用空间碎片对空间资产造成二次伤害。

3 以国际合作为原则:拓展中国践行的国家治理模式

中国自开始外空活动以来,一直强调外空国际合作的重要性,并采取开放的态度,积极开展全方位、多层次、多形式的外空国际合作活动[8]。中国政府迄今发布的4份航天白皮书都以专章的形式阐述中国开展外空合作的原则和已经开展的具体合作项目[9]。根据《2016年中国的航天》白皮书,自2011年以来,中国与29个国家、空间机构和国际组织签署了43项空间合作协定或谅解备忘录[10]。这些合作项目涉及的领域非常广泛,其中就包括空间碎片的合作项目。而空间碎片治理因涉及高新技术、外空安全、国家信息安全等一系列因素而使国际合作举步维艰。对此,中国作为新兴的航天大国,应当积极寻求国际合作的路径及方式,拓展全新的空间碎片治理的国家模式。

在空间碎片对外合作方面,中国和航天强国俄罗斯航天机构在2018年11月7日签署空间碎片监测和数据应用合作协定[11],双方在航天各个领域合作深入交换意见,更新了《2018-2022年中俄航天合作大纲》,为双方启动空间碎片领域合作奠定了基础。此外,联合国外空事务厅与日本政府于2020年2月联合发表声明[12],双方将共同努力增进和巩固全球对空间碎片的了解,并加强合作,支持实施现有的减缓准则减少空间碎片。

在自身实体建设方面,我国国家航天局启动空间碎片研究与应用工作以来,已成功建立了空间碎片治理的基础条件,如获得了一批自主数据,完成了空间碎片地基监测、空间碎片碰撞预警系统和空间碎片预警动态数据库等体系建设。中国国家航天局于2015年6月成立空间碎片监测与应用中心,使我国在空间碎片监测、预警、应对突发事件以及国际合作等方面有了实体依托单位[13]。美国作为航天强国拥有空间态势感知基础数据和空间交通管理基础服务,供用户免费使用,其在2018年6月签署的“3号航天政策令”重点提出要引领并提高空间态势感知数据互操作性并推动数据共享[14],空间态势感知系统的建设对正在正常服役的卫星和空间碎片的位置及其周遭环境的准确认知起着非常关键的作用。但是,基于一国太空目标监视网络探测器数量、地理分布以及监视系统覆盖范围等的限制,对于跟踪检测当前密布的空间碎片仍稍显不足。因此,中国应当积极呼吁各航天国家开展广泛的国际合作,共同搭建一个空间碎片监测数据采集平台,为空间碎片的清理工作提供基础的数据支持。

目前,中国已经开发了空间碎片监测数据库和地面资源共享平台,同时,中国应以开放包容的态度,克服政治因素,积极同西方强国开展南北合作,倡导有能力、有意愿的国家共同签署空间碎片数据共享协议,进一步加强空间态势感知系统建设,提升信息获取能力以及进行技术需求预测的能力。其次,为了提升空间态势感知保障能力,促使参与国对该平台进行投资,以维持对感知网络中的探测器和信息进行集成、升级和运行维护。在各国进行追踪、分析数据后,由各国专业人士代表共同拟制一份最具危险性的清除候选清单[15],为各国或者商业清理公司提供一个行动导向。此外,该平台基于强大的系统和数据可以向国际社会公开招募顶尖的专门清理空间碎片的初创企业,对投资份额占比大的参与国提供优先清除该国卫星周围具有潜在危险的空间碎片。最后,为了减少阻力加快共享平台的建立,中国可以利用自身参与的国际组织形成区域性的共识并建立初始样态,例如,中国可以利用在亚太地区主导建立的亚太空间合作组织(APSCO)开展空间碎片监测、跟踪数据共享活动。

4 以利益为导向:开展中国促进的商业治理行动

国家是开展外层空间活动的当然主体,随着太空竞争的加剧,在政策的扶持和资本的加持下,世界航天的发展进入商业航天的转型时期,商业航天在卫星发射和技术研发等领域发挥着巨大的潜力。未来几年,预计仅商业部门就将发射数千颗有效载荷,将再增加4000颗已在轨运行的卫星[16]。在世界航天全面商业化的浪潮中,中国商业航天也迎来新的发展机遇。我国商业航天的主力依然是由国家财政支持的“国家队”,民营航天企业作为新生力量与“国家队”共同形成中国商业航天体系,这种商业主体结构可以更巧妙地平衡资本方需求和国家航天发展的行业规律,也能在面对当前空间碎片治理问题上积极应对开展相应治理行动。同时,卫星互联网纳入新基建范畴,将带动我国航天产业迎来爆发“窗口期”,加快我国天地一体化信息网络体系建设,也为我国空间碎片监测中心以及空间态势感知信息分享提供了支撑。

面对国际商业航天急速发展的现状,世界经济论坛全球未来空间理事会提出空间可持续性评级(SSR)的倡议,旨在减少空间碎片并确保安全和可持续的控制全球卫星发射的快速增加[17],该倡议将根据空间任务的碎片减缓方法以及一系列其他参数对空间任务进行评分,比如包括数据共享、避免碰撞所采取的额外措施、完成任务后卫星脱离轨道的计划,甚至从地球上探测和识别它们的能力等因素。最终在近20名利益相关者的严格筛选中,瑞士洛桑联邦理工学院的EPFL航天中心(eSpace)被选中作为领导和运营SSR的主体,其将会对达到以上评级因素的任务运营商颁发可持续性认证。

“SSR旨在影响所有航天参与者的行为,尤其是商业实体,并帮助将我们迫切需要的可持续实践付诸实践。”欧洲航天局空间安全计划负责人Holger Krag强调SSR适用于所有航天参与者,但重点是管控商业主体为了利益而加速发射速度,并在商业行业中创造一场可持续性的良性竞争以激励商业实体开展优质服务。SSR实质上是一种在商业领域对空间碎片减缓的国际认证,在此之前的国家内部许可制度是对运营商的最低要求。在SSR运行框架下,商业实体在自愿参与SSR评级系统下,该组织将为其提供一个代表任务可持续性的等级分数,通过建立任务评级的数学模型与上述数据因素结合进行评估,最终将参与者的等级分数以及评级过程公开以提高透明度,并对这些参与者使用的空间碎片减缓方法加以说明用于参考。对于等级分数高的参与者,该组织可联合联合国对该商业实体进行资金支持、技术指导、降低其融资条件等,通过满足商业实体的利益需求来激励其他主体改善优化其发射活动。

近年来,我国商业航天企业数量呈现逐年稳步增长的趋势,这一变化使得大量社会资本涌入商业航天领域,为我国商业航天在技术水平、商业模式创新等方面与国际商业航天水平接轨提供资金支持。在国家层面,为贯彻落实国家创新驱动和军民协同发展战略,引导商业航天规范有序发展,国家国防科技工业局和中央军委装备发展部于2019年联合发布《关于促进商业运载货架规范有序发展的通知》,该通知对商业火箭企业申请发射许可作出明确的规定,进一步提高对商业实体发射任务的许可要求和申请门槛,从而使国内的企业更加满足SSR的评级标准,积极响应国际应对空间碎片减缓的呼声。在SSR的运行逻辑下,中国以商业航天全面发展为契机,以法律、行政法规等方式为中国商业主体在空间碎片治理行动中提供法律环境,利用国家财政和放宽社会融资条件等促进商业实体自身的技术创新,严格按照国际标准执行空间碎片减缓措施,并鼓励航天企业积极参与SSR的竞争。中国通过改善国内政策环境来提高本国商业主体进行空间活动的技术要求,与此同时,其给全球商业航天领域带来了同行压力,从而促使其他航天国家加强对其商业主体的技术把控,激励企业积极参与SSR系统,共同推进空间碎片商业治理的良性竞争。

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